全 文 :麦类作物学报 2007 , 27(4):731-734
Journal o f T riticeae Crops
二棱啤酒大麦籽粒大小的差异性及相关性分析
*
许如根 ,吕 超 ,郭三红 ,黄祖六
(扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室/ 扬州大学大麦研究所 ,江苏扬州 225009)
摘 要:为给二棱啤酒大麦品种籽粒性状的改良和优质啤酒大麦原料适宜生产区的选择提供参考依据 ,
研究了 10 个二棱大麦品种(系)粒长 、粒宽 、粒厚及千粒重 4 个籽粒性状在品种(系)及试点间的差异和各性状
间的相关性。结果表明:(1)大麦粒长 、粒厚及千粒重在品种(系)及地点间的差异均达显著或极显著水平;粒
宽在品种(系)及地点间的差异均不显著;粒厚在地点间的差异(F=25.02 **)显著大于品种(系)间的差异(F
=3.69**),千粒重在地点间的差异(F=340.74 **)亦显著大于品种(系)间的差异(F=26.30 **);品种(系)
与地点互作对大麦千粒重的影响极显著;千粒重在品种(系)间的显著差异大于其余 3 个性状。(2)扬州和南
通的粒长显著大于连云港点;连云港和南通的粒厚显著大于扬州点;千粒重在 3 试点间的差异均达到显著水
平 ,以南通最高 , 连云港次之 ,扬州最低。(3)除籽粒厚度与千粒重呈极显著正相关(r=0.8011**)外 ,其余各
籽粒大小性状间均呈不显著的正相关或负相关。
关键词:二棱啤酒大麦;籽粒大小;差异性;相关性
中图分类号:S512.3;S326 文献标识码:A 文章编号:1009-1041(2007)04-0731-04
Study on the Difference and Correlation of Grain
Size in 2-Rowed Malting Barley
XU Ru-gen , Lǜ Chao , GUO San-hong , HUANG Zu-liu
(Key Lab oratory for Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province , Yangzhou Uni./ T he Inst itute of Barley
Research , Yangzh ou Universi ty , Yangzhou , Jiangsu 225009 ,C hina)
Abstract:The g rain size is one of the most important quali ty t rait s in 2-row ed malt ing barley.In o rder
to understand the genotypic and environmental differences in g rain size of 2-rowed malting barley , the
dif ferences in 4 g rain characters , including leng th (GL), width (GW), thickness (G T)and w eight
(TWG)were de termined among 10 malting barley variet ies g row n in 3 locations and the co rrelation
coef ficients betw een the four grain character s we re also calculated.The results w as summarized as fo l-
low s:(1)The dif ferences in GL , GT , TWG were signif icant o r highly significant among varie ties and
trial locations , while the dif ference in GW was no t signif icant among varie ties and trial lo cations.The
variances in GT and TWG caused by trial locations w as much larger than that caused by varie ty , and
the interact ion betw een variety and location w as highly significant fo r WTG .(2)The ave rage of GL in
Nantong and Yang zhou w ere significantly bigg er than in Lanyungang , the average o f GT in Lanyunga-
ng and N antong w ere signif icant ly big ger than in Yangzhou;The dif fe rence of WTG was signif icant in
dif ferent t rial sites , the highest w as in Nantong , the second w as in Lanyungang and the low est w as in
Yangzhou.(3)Except the posi tive correlation betw een G T and TWG was mo re significant(r =
0.8011**), The po sitive or negative co rrelations betw een the o ther grain trait s.were all no signif i-
cant in 2-row malt ing barley .
Key words:2-row ed malting barley ;Grain size;Dif ference;Cor relat ion
*收稿日期:2006-11-29 修回日期:2007-02-10
基金项目:“十一五”科技部国家支撑计划项目(2006BAD02B04);扬州大学高层次人才启动基金。
作者简介:许如根(1967-),男 ,博士 ,副教授 ,主要从事大麦遗传育种及栽培技术研究。
籽粒大小可用粒长 、粒宽 、粒厚和粒重 4个指
标来衡量 。大麦籽粒大小不仅是产量构成三大要
素之一 ,也是啤酒大麦原料的重要外观品质指标 ,
啤酒大麦原料要求千粒重在 40 g 左右 ,且呈短圆
状[ 1] 。大麦粒重在不同棱型品种之间存在着很大
的差异 ,一般六棱型(或多棱型)小于二棱型 ,相同
棱型的籽粒大小也因品种而异[ 2 ~ 4] ;大麦籽粒大
小除受遗传因素影响外 ,还受生产和生态条件的
影响[ 6 ~ 10] 。二棱大麦籽粒大小的差异程度及其
与一些主要农艺和品质性状的相关性 ,对啤酒大
麦的产量与品质有很大的影响 ,但迄今缺乏相应
的研究。笔者研究了籽粒的长 、宽 、厚及千粒重在
二棱啤酒大麦新品种(系)间和不同生态试点间的
差异性及各性状的相关性 ,拟为二棱啤酒大麦品
种籽粒性状的改良和优质啤酒大麦原料适宜生产
区的选择提供一定的参考依据 。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料来自于 2004年江苏省大麦区试 ,有
10个参试品种(系),它们分别为:苏 F0202(江苏
方强农场)、如东 9924(如东农业技术推广中心)、
ZH204(大丰市农科所)、扬 2085(扬州市农科
所)、单二(盐城市农科所)、苏 B0109(扬州大学大
麦研究所)、连 99-11(连云港市农科所)、新洋 01-
3(江苏新洋农场农科所)、申河 986(上海农场种
子公司)、盐 137(盐城市农科所)。按江苏省大麦
区试方案要求播种与田间管理 ,每品种(系)3个
重复 ,成熟后收获脱粒 、晒干 ,分别从气候条件差
异较大的南通市农科所 、扬州大学实验农场及连
云港市农科所 3个试验点各小区中随机取 100 g
籽粒供本试验测定用 。
1.2 测定方法
从 100 g 供试样品中 ,随机取 10 粒完整籽
粒 ,用种子轮廓仪依次测定每粒种子的长 、宽 、厚。
再从余下的样品中随机数 1 000粒种子 ,称重 ,重
复2次 ,如重复间误差不大于 0.5 g ,取平均值 ,即
为该样品的千粒重。
1.3 统计方法
按参考文献[ 3]对数据进行处理 ,计算平均
数 ,并进行方差分析和多重比较。
表 1 二棱啤酒大麦籽粒性状的方差分析
Table 1 Analysis of variance for grain characters of 2-rowed malting barley
性状 Trait s 变异来源 Sou rce of variance d f SS MS F
粒长(mm)Grain length 品种 Varieties 9 2.5075 0.2786 2.20*
地点 Trial location 2 0.9705 0.4852 3.82*
互作 In teraction 18 2.3776 0.1321 1.04
误差 Error 60 7.6152 0.1269
总变异 T otal 89 13.4708
粒宽(mm)Grain w idth 品种 Varieties 9 2.7738 0.3082 1.07
地点 Trial areas 2 0.3228 0.1614 0.56
互作 In teraction 18 5.6835 0.3157 1.09
误差 Error 60 17.3368 0.2889
总变异 T otal 89 26.1168
粒厚(mm)Grain thickness 品种 Varieties 9 0.7417 0.0824 3.69**
地点 Trial areas 2 1.1169 0.5585 25.02**
互作 In teraction 18 0.3886 0.0216 0.97
误差 Error 60 1.3392 0.0223
总变异 T otal 89 3.5864
千粒重(g)1000-grain w eight 品种 Varieties 9 474.4522 52.7169 26.30**
地点 Trial areas 2 1 366.0904 683.0452 340.74**
互作 In teraction 18 131.2120 7.2896 3.64**
误差 Error 60 120.2742 2.0046
总变异 T otal 89 2 092.0287
注:*和**分别代表在 0.05和 0.01水平上差异显著。下同。
Note:* and ** mean the signifi cant dif feren ces at 0.05 and 0.01 levels , respectively.Th e same as th e fol lowin g tables.
·732· 麦 类 作 物 学 报 第 27 卷
2 结果与分析
2.1 二棱啤酒大麦品种(系)籽粒性状的方差分
析
从方差分析结果(表 1)可以看出 ,二棱啤酒大
麦品种(系)籽粒长度在不同品种(系)及试点之间
的差异均达显著水平 , F 值分别为 2.20*和
3.82* 。说明二棱大麦籽粒的长度既受遗传因素
控制 ,同时也受生长条件影响。籽粒宽度在不同
品种(系)及不同试点之间的差异均未达显著水
平 ,说明参试二棱大麦品种(系)籽粒宽度的遗传
差异不显著 ,生长条件的影响较小。籽粒厚度在
不同品种(系)及不同试点之间的差异均极显著水
平 ,且试点间变异大于品种(系)间变异 ,说明参试
二棱大麦品种(系)籽粒的厚度既受遗传因素控
制 ,也受生长条件影响 ,但环境条件影响明显大于
遗传因素。大麦籽粒千粒重在不同品种(系)之
间 、不同试点之间的差异及品种(系)与地点的互
作均达极显著水平 ,且试点间的变异远大于品种
(系)间变异 ,说明大麦籽粒的千粒重既受遗传因
素控制 ,也受生长条件(环境)的影响很大 。
表 2 不同大麦品种的籽粒性状比较
Table 2 Comparison of grain characters among 10 2-rowed malting barley varieties
品种
Varieties
粒长(mm)
Grain length
粒宽(mm)
Grain w idth
粒厚(mm)
Grain thickness
千粒重(g)
1000-g rain w eigh t
苏 F0202 SuF0202 8.88a 3.46 a 2.75bcd 35.50c
如东 9924 Rudong9924 8.64ab c 3.31 a 2.71cd 33.82d
ZH204 8.74ab 3.35 a 2.97a 40.07a
扬 2085 Yang2085 8.38c 3.25 a 2.71cd 32.66d
单二 Dan 2 8.54b c 3.22 a 2.74bcd 32.56d
苏 B0109 SuB0109 8.60ab c 3.85 a 2.64d 35.85c
连 99-11 Lin99-11 8.88a 3.39 a 2.82bc 36.64bc
新洋 01-3 Xinyang01-3 8.85ab 3.34 a 2.68cd 36.07c
申河 986 Shenh e986 8.84ab 3.51 a 2.85ab 37.56b
盐 137 Yan137 8.53b c 3.43 a 2.73bcd 32.97d
注:同一列的不同小写字母代表性状值在 0.05水平上差异显著。下同。
Note:The dif ferent sm al l let ters after data in the sam e row mean the signif icant di ff erence at the 0.05 level , The same are as in the
follow ing tab les.
表 3 不同试点大麦籽粒性状的比较
Table 3 Comparison of barley grain characters
among 3 trial locations
试点
T rial areas
粒长(mm)
G rain
leng th
粒宽(mm)
Grain
w idth
粒厚(mm)
Grain
thick ness
千粒重(g)
1000-grain
w eigh t
扬州 Yangzh ou 8.75a 3.35 a 2.61b 29.88c
南通 Nantong 8.77a 3.47 a 2.87a 38.50a
连云港 Lianyungang 8.54b 3.42 a 2.81a 37.73b
2.2 不同二棱啤酒大麦品种(系)间籽粒性状的
比较分析
多重比较结果(表 2)表明 ,粒宽仅有一个同质
群(即品种(系)间差异不显著),粒长有 3 个同质
群 ,粒厚和千粒重均有 4 个同质群 。粒长的同质
群之间重叠比较明显 ,只有苏 F0202 、连 99-11 、扬
2085仅属于 1个同质群 ,如东 9924 、苏 B010同属
于 3个同质群 ,其余品种(系)均属于 2个不同的
同质群。粒厚的同质群之间重叠也比较明显;千
粒重很少出现同质群之间重叠 ,仅有连 99-11 同
属于 2 、3同质群 ,其余品种(系)均属于 1个同质
群 ,即千粒重在品种(系)间的差异程度大于粒长
和粒厚 。
2.3 二棱啤酒大麦在不同试点间籽粒性状的比
较分析
从环境变异看 ,大麦品种(系)粒宽的平均值 3
个试点无显著差异 ,扬州和南通点的平均粒长显
著大于连云港点 ,连云港和南通点的平均粒厚显
著大于扬州点 ,千粒重在 3个试点间差异显著 ,以
南通点最高 ,扬州点最低(表 3)。
2.4 大麦籽粒长 、宽 、厚及千粒重间的相关性
相关分析结果(表 4)表明 ,大麦千粒重与籽粒
的长 、宽 、厚间均存在一定的正相关 ,粒长与千粒
重无显著相关关系 ,籽粒厚度与千粒重的相关达
极显著水平 ,说明大麦千粒重的高低主要取决于
籽粒厚度 ,与籽粒长度相关较弱。大麦籽粒的长 、
宽 、厚间相关系数均未达显著水平 ,说明对大麦籽
粒长 、宽 、厚的选择并不相互制约 。
·733·第 4 期 许如根等:二棱啤酒大麦籽粒大小的差异性及相关性分析
表 4 二棱啤酒大麦籽粒性状的相关系数
Table 4 Correlation coeff icient between grain
characters of 2-rowed malting barley
性状
T rait s
粒长
G rain
length
粒宽
Grain
w idth
粒厚
Grain
thick nes s
千粒重
1000-grain
w eigh t
粒长
G rain length
1.0000
粒宽
G rain w idth
-0.0798 1.0000
粒厚
G rain thick nes s
0.0470 0.0073 1.0000
千粒重
1000-grain weight 0.0945 0.2065 0.8011** 1.0000
3 讨论
3.1 大麦粒型的差异性及其与啤酒大麦品种品
质改良的关系
优质啤酒大麦原料要求籽粒短圆 、千粒重在
40 g 左右[ 1 , 6] 。Glen P Fox 等 [ 11] 通过对 144个大
麦品种(系)不同年份 、地点籽粒大于 2.8 mm 和
大于 2.5 mm 筛选率的差异性分析认为 ,大麦籽
粒的大小同时受品种遗传因素 、环境条件和成熟
期间不同地点湿度的影响 ,但品种的遗传差异是
主要的。M Ayoub 等[ 12] 通过对 140个来自于二
棱×六棱组合的 140个 DH 群体籽粒的形状 、长
度 、宽度 、周长等性状的 Q TL 位点的分析认为 ,在
大麦第 2号和第 4号染色体上分别存在控制籽粒
大小的 QT L 位点 ,研究还发现使籽粒增大或变圆
的 QT L 等位基因能提高籽粒的啤用品质 ,增加籽
粒间差异的基因不利于啤酒大麦品质的提高。从
本研究结果看 ,二棱大麦的籽粒宽度表现比较稳
定 ,品种间的差异及环境的影响均不显著。粒长 、
粒厚和千粒重在品种和地点间差异均达到显著水
平 ,且地点间的差异大于品种间的遗传差异 ,这与
Glen P .Fox 等的研究结果[ 11] 相反 ,这与本研究
材料均为江苏新育成的二棱啤酒大麦品种有关
(品种间的遗传差异相对较小)。因此 ,在二棱啤
酒大麦育种改良方面应注重粒长和粒厚的选择 ,
以改进粒型 ,同时还要注意籽粒均匀度的选择 ,以
提高二棱大麦的啤用品质。在啤酒大麦原料生产
上应注意生态条件的影响 ,优化栽培技术。3个试
验点中 ,连云港点的籽粒短圆 ,比较符合啤酒大麦
原料的要求 。
3.2 大麦籽粒长 、宽 、厚及千粒重间的相关性及
啤酒大麦品种的改良
本研究结果表明 ,仅籽粒厚度与千粒重的相
关达到极显著水平 ,而千粒重与长 、宽间相关系数
较低 ,说明大麦千粒重的高低主要取决于籽粒的
厚度。同一品种籽粒的厚度既受遗传特性的影
响 ,亦因充实程度而有很大的差异。籽粒长 、宽 、
厚间相关均不显著 ,说明大麦籽粒长 、宽 、厚的改
良在育种上可独立进行 ,选择籽粒短圆 、千粒重较
高的二棱啤酒大麦品种是可能的 。
参考文献:
[ 1] 卢良恕主编.中国大麦学[ M ] .北京:中国农业出版社 , 1995.
413-416.
[ 2] 陆加荣 ,王建武 , 姜龙.江苏省大麦品种高产稳产性的评价
[ J] .大麦科学 , 2003 ,(3):11-14.
[ 3] 莫惠栋主编.农业试验统计[ M ] .上海:上海科学技术出版社 ,
1999.31-32.
[ 4] 许如根 ,吕超 ,黄志仁 ,等.大麦籽粒的差异性及相关分析[ J] .
种子 , 1999 ,(5):31-32.
[ 5] 徐绍英 ,陈文华 ,张伟梅 ,等.二棱大麦籽粒外观品质性状的遗
传研究[ J] .浙江农业大学学报 , 1994 , 20(6):593-598.
[ 6] 吴春,龚其声 ,黄如鑫 ,等.江苏省大麦品种资源的生育期及生
态适应性表现[ J] .大麦科学 , 1997 ,(1):11-15.
[ 7] 方维明 ,华鹤良.栽培条件对啤酒大麦质量影响的初步探讨
[ J] .大麦科学 , 1999 ,(1):25-26.
[ 8] 汪军妹 , 张国平 , 陈锦新.啤酒大麦蛋白质含量与粒重的品种
和环境效应(英文)[ J] , 浙江大学学报(农业与生命科学版),
2001 , 27(5):503-507.
[ 9] 吴晓明 ,黄荣光 ,陈锦新.啤酒大麦品种的千粒重和环境变异研
究[ J] .大麦科学 , 2004 ,(2):22-24.
[ 10] 孙军利.环境对啤酒大麦品质的影响[ J] .大麦科学 , 2002 ,
(3):29-30.
[ 11] Glen P Fox , Alison Kelly , David Pou lsen , et al.Selecting
for increased barley grain size[ J] .Journal of Cereal S cience ,
2006 , 43(2):198-208.
[ 12] Ayoub M , Sym ons S J , Edney M J , et a l.QT Ls affecting
kernel si ze and shape in a tw o-row ed by six-row ed barley cros s
[ J] .T heoretical and Applied Geni tics , 2002 , 105:237-247.
·734· 麦 类 作 物 学 报 第 27 卷