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不同小黑麦品种的种子产量及产量构成因素比较



全 文 :不同小黑麦品种的种子产量及产量
构成因素比较
赵 丹1,杜文元2,赵雅姣1,田新会1,杜文华1
(1.甘肃农业大学 草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/甘肃省草业工程实验室/中-美草地畜牧业
可持续发展研究中心,甘肃 兰州 730070;2.甘肃省临洮县改河初中,甘肃 临洮 730515)
  摘要:以32份小黑麦品种为试验材料,研究了各品种的产量构成因素(穗长、小穗数,穗粒数、穗粒
质量)以及他们之间的相关性。结果表明,小黑麦品种OH2276株高最高,为136.77cm,但其种子产量
低;安新麦83-25的综合性状最优,穗粒数最多,为109.19;北联4号,89D-8和DH796综合性状也较
好,具有良好的应用前景;HB200上的综合性状最差,HB200下和OB74的综合性状较差。
  关键词:小黑麦;品种比较;产量构成因素
  中图分类号:S 512.4  文献标识码:A  文章编号:1009-5500(2013)06-0061-06
  收稿日期:2013-06-27;修回日期:2013-09-09
  基金项目:公益性行业(农业)科研专项(201003019);甘肃
省科技支撑计划(1104NKCA089);草业生态系
统教育部重点实验室(甘肃农业大学)开放课题
(CYZS-2011-01)
  作者简介:赵丹(1988-),女,甘肃定西人,硕士研究生。
E-mail:zd19880912@163.com
杜文华为通讯作者。
  小黑麦(Triticale)由小麦属(Triticum)和黑麦属
(Secale)经属间有性杂交和杂种染色体数加倍而人工
合成的新物种,为一年生禾本科植物。小黑麦既保持
了小麦的丰产和优良品质,又结合了黑麦抗病、抗寒、
抗逆性强等特点,具有生态修复功能,尤其对盐碱地的
修复功能较好。小黑麦对不良环境的特殊适应性,以
及营养价值高、可粮饲兼用等特点,成为农业结构调整
和提高农业效率的优势作物[1-5]。
国内外对小黑麦的研究主要集中在草产量方
面[6-9]。对小黑麦种子产量构成因素方面的报道较
少,种子生产技术已成为制约种子生产的主要因素。
王瑞清等[10]对不同小黑麦亲本的单株产量、株高、穗
下节间长、每穗粒数、穗长和千粒质量6个产量性状
的配合力进行了研究,筛选出较好的育种亲本。张
彩霞等[11]对所组配的F1代农艺性状的配合力分析
结果表明,一般配合力与特殊配合力方差均达到了
显著水平,F1株高、穗长、单株粒质量、千粒质量等性
状均受基因加性效应和非加性效应共同作用。蒲定
福等[12]研究表明,株高、穗长、穗下节间长度、穗粒质
量、千粒质量等产量性状的遗传表现由基因加性和
非加性效应共同决定。姚金保等[13]以小麦双列杂交
的F1及其亲本为材料,研究了每穗粒数和穗粒质量
的遗传,结果表明,每穗粒数和穗粒质量的遗传均符
合加性-显性模型,基因作用方式以加性效应为主。
孙元枢等[14]研究发现千粒质量的遗传由加性效应和
显性效应共同控制,株高由加性效应起主要作用,而
单株产量、每穗粒数和穗下节间长除加性效应和显
性效应控制外,还可能受上位性效应和环境效应控
制。李诚等[15]研究发现,新小黑麦5号品种籽粒产
量超高,其株高较高,可粮饲兼用。该品种属中晚熟
品种,生育期比春小麦品种新春6号长5~7d,抗倒
伏性能强,饱满度较好,千粒质量45~50g。同时对
叶锈和条锈病表现为高抗或免疫,对白粉病免疫,黑
胚率低,为1.60%。
试验通过对小黑麦种子产量与产量构成因素的分
析,旨在筛选出适宜于甘肃省临洮县及气候相似区域
种植的综合性状较优的品种,为小黑麦育种及进一步
推广提供理论依据。
16第33卷 第6期           草 原 与 草 坪2013年
DOI:10.13817/j.cnki.cyycp.2013.06.007
1 材料和方法
1.1 试验材料
32份小黑麦品种及来源(表1)。
1.2 试验设计
试验于2012年3~8月在甘肃省临洮县农校农场
进行,试验地肥力均匀,前茬作物为玉米,小黑麦种植
前,施肥、翻耕土地。试验为随机区组设计,小区面积
1m2,行长1m,行距0.2cm,每个小区种5行,条播,
共32个小区,无重复。
1.3 测定项目及方法
种子成熟期,从各品种中随机选取10个主茎的单
穗,在田间量取自然株高,剪取主穗,带回实验室进行
考种。考种指标有株高、穗长、小穗数、穗粒数、穗粒质
量。10个主穗各指标的平均值作为该指标值。
1.4 数据分析
采用 Microsoft Excel和SPSS软件对试验数据进
行统计分析。
表1 32个小黑麦品种及来源
Table 1 Triticale varieties and their resources
编号 品种名称   品种来源    编号 品种名称   品种来源   
1 PH389 中国农业科学院作物所 17  8809 东北农学院
2 DH796 中国农业科学院作物所 18  89D-8 黑龙江九三所
3 北联4号 中国农业科学院作物所 19 安新麦83-25 黑龙江水土保持科学研究所
4  81S28 内蒙古农业科学院 20 B-26 黑龙江九三所
5  81S37 内蒙古农业科学院 21  83P-9 内蒙农业科学院
6  826126 内蒙古农业科学院 22 北联1号 中国农业科学院作物所
7 北联3号 黑龙江九三所 23 北联五号 黑龙江九三所
8 OH1411 中国农业科学院作物所 24 OH1181 中国农业科学院作物所
9 OH1194 东北农学院 25 HH127 中国农业科学院作物所
10 OH1859 黑龙江九三所 26 HB188 中国农业科学院作物所
11 OH2236 黑龙江水土保持科学研究所 27 HB200上 中国农业科学院作物所
12 OH2276 黑龙江九三所 28 HB200下 中国农业科学院作物所
13 OH2312 内蒙古农业科学院 29 OB74 中国农业科学院作物所
14 OH2372 中国农业科学院作物所 30 中拉1号 中国农业科学院作物所
15 OH2473 黑龙江九三所 31  84B-141 黑龙江九三所
16 HH124 中国农业科学院作物所 32 HB84 中国农业科学院作物所
2 结果与分析
2.1 株高
32份小黑麦品种中OH2276株高最高,为136.77
cm,除与81S37(131.37cm)和81S28(126.27cm)无
显著性差异外(P>0.05),与其他品种间均存在显著
性差异(P<0.05);株高最低的是 HB200下(49.61
cm),除了与 HB200上(51.33cm)和 OB74(56.19
cm)无显著性差异外(P>0.05),与其他品种间均存在
显著性差异(P<0.05)(图1)。
2.2 穗长
穗长最长的小黑麦品种是OH2473为16.71cm,
与OH1411、826126、81S28、8809、OH2372、北联4号、
北联1号、HH127、HH124、安新麦83-25、OH2312、
PH389、DH796、OH2276、OH1194、89D-8、B-26、北联
5号差异性不显著(P>0.05),而与其他品种间差异性
达到显著水平(P<0.05);HB200上是所有品种中穗
长最短的为8.23cm,除了与OB74,HB200下、HB188
差异性不显著外,与其他品种间存在显著差异(P<
0.05)(表2)。
2.3 小穗数
小穗数最多的小黑麦品种是81S28(29.44),与
81S37、8809、OH2473、北联 4 号、83P-91、HH127、
HH 124、北联3号、安新麦83-25、DH796差异性不显
26       GRASSLAND AND TURF(2013)            Vol.33No.6
图1 32份不同小黑麦品种的株高
Fig.1 The plant height of the different varieties
注:不同柱状图间的不同小写字母表示差异显著(P<0.05)
表2 各参试品种的穗长,小穗数,穗粒数和穗粒质量
Table 2 Spike length,spikelet number,grain number,grain weight of the different varieties
名称 穗长 小穗数 穗粒数 穗粒质量
OH1411  15.00abcd  23.92defghij  81.47bcdef  3.25cdefg
826126  15.91ab  20.11jklm  72.33cdefgh  2.22efghijk
81S37  12.38bcdef  28.30abc  84.19bcde  3.73bcde
81S28  14.53abcd  29.44a 78.00bcdefg  3.79bcde
8809  15.19abcd  26.11abcdef  82.06bcdef  3.21cdefg
OH2372  14.54abcd  23.47defghijk  71.70cdefgh  2.99cdefgh
OH2473  16.71a 28.58ab  72.31abcd  3.13cdefgh
北联4号 14.57abcd  27.67abcd  98.58ab  5.32a
OB74  10.01efgh  13.56no  57.44ghijk  1.58hijk
北联1号 13.90abcd  24.00cdefghij  72.39cdefgh  2.70defghij
83P-91  13.07bcdef  25.64abcdefg  78.25bcdefg  3.20cdefg
HH127  13.45abcde  25.33abcdefg  62.50efghij  1.92ghijk
HH124  14.91abcd  26.50abcde  90.17abc  3.29cdefg
北联3号 12.90bcdef  26.06abcdef  81.36bcdef  2.60defghij
安新麦83-25  14.37abcd  27.44abcd  109.19a 4.95ab
中拉1号 12.23cdef  21.67ghijkl  80.33bcdefg  2.71defghi
HB200上 8.23h  12.33o  41.00jkl  1.16ijk
HB200下 8.75gh  13.58no  44.31ijkl  1.13jk
OH2312  13.50abcde  21.00hijklm  33.50l  0.87k
OH1859  12.59bcdef  24.44bcdefghi  66.33defghi  2.69defghij
PH389  15.67abc  19.33klm  71.00cdefgh  2.54defghij
DH796  15.76abc  27.50abcd  97.47ab  3.93abcd
HB84  12.58bcdef  17.17mn  36.00kl  1.15ijk
OH2276  14.08abcd  22.56efghijk  79.83bcdefg  3.77bcde
OH1194  13.58abcde  25.00bcdefgh  71.11cdefgh  3.55bcdef
HB188  9.69fgh  17.81lm  53.64hijkl  1.12jk
OH2236  12.98bcgef  23.50defghijk  69.39cdefgh  3.01cdefgh
84B-141  12.30bcdef  21.89fghijkl  52.78hijkl  2.05fghijk
89D-8  13.78abcd  25.11bcdefgh  90.33abc  4.48abcd
OH1181  11.91defg  20.22ijklm  69.72cdefgh  2.80defgh
B-26  13.29abcde  24.61bcdefgh  84.50bcde  3.57bcdef
北联5号 13.62abcd  22.03fghijk  59.44fghij  2.31efghijk
36第33卷 第6期           草 原 与 草 坪2013年
著(P>0.05),与其他品种间存在显著差异(P<
0.05);HB200 上 (12.33)的小穗数最少,除了与
OB74、HB200下差异性不显著外,与其他品种间差异
性达到显著水平(表2)。
2.4 穗粒数
安新 麦 83-25(109.19)的 穗 粒 数 最 多,与
OH2473、北联4号、HH124、DH796、89D-8无显著差
异性,与其余品种差异性达到显著水平;穗粒数最少的
品种是 OH2312(33.50),除了与 HB200上、HB200
下、HB84、HB188、84B-141差异性不显著外,与其他
品种间存在显著差异(P<0.05)(表2)。
2.5 穗粒质量
小黑麦品种穗粒质量最重为北联4号(5.32g),
与安新麦83-25、DH796、89D-8差异性不显著,与其他
品种间存在显著差异性(P<0.05);穗粒质量最轻的
是OH2312(0.87g),除了与826126、OB74、HH127、
HB200上、HB200下、HB84、HB188、84B-141、北联5
号无显著差异性外,与其他品种间差异性达到显著水
平(表2)。
2.6 综合评价
有效筛选和综合评价是引种研究的重要内容,试
验主要集中于对不同小黑麦品种的某一性状的单项评
价,但单项指标最突出的品种并不意味着就是最佳品
种。因此,采用权重系数法进行综合分析,才可以选出
综合性状最优的小黑麦品种。
2.6.1 观测指标及评价方法 选取4个综合评价的
指标,穗长、小穗数、穗粒数和穗粒质量进行评价。
(1)无量纲化处理Xi′(k)=Xi(k)/X0(k)
(2)关系系数ξi(k)=

min

min
|X'0(k)-X'i(k)|+i
ρmax

max
|X'0(k)-X'i'(k)|
|X'0(k)-X'i(k)|+i
ρmax

max
|X'0(k)-X'i(k)|
(3)加权关联度ri=∑

i=1ξi
(k)·Wi(k)
(1)式中:Xi(k)为参试品种i第k个指标数值,X0(k)
为标准牧草第k个指标数值。
(2)式中:|X'0(k)-X'i(k)|=Δi(K)表示无量纲化处
理后X0 数列与Xi数列在第K 点的绝对差。i
min

min
|X'0
(k)-X'i(k)|为二级最小差,其中,k
min
|X0(k)-Xi(k)|
是一级最小差。i
max

max
|X'0(k)-X'i(k)|是二级最大差;
ρ为分辨系数,在[0,1]之间取值,一般ρ=0.5。
(3)式中:Wik为参试品种第k个指标的权重值,n为
参试指标个数。
2.6.2 标准小黑麦及试验小黑麦品种的各测定指标
权重的构建 选取各试验指标的最佳值构成“标准小
黑麦”,此试验选取穗长,小穗数,穗粒数,穗粒质量的
最大值,构成“标准小黑麦”。选取各参试指标的最佳
值构成“标准牧草”,试验选取穗长,小穗数,穗粒数,穗
粒质量的最高值和不育小穗数的最低值,构成“标准牧
草”。根据以上指标在综合评价中的相对重要程度采
用赋值法分别赋值(Wk)。标准小黑麦构建及各指标
的权重(表3)。
表3 标准小黑麦的构建及各指标的权重
Table 3 The construction of the standard triticale and
the weight of each index
指标 穗长/cm 小穗数 穗粒数 穗粒质量/g
X0 16.71  29.44  109.19  5.32
Wk  0.20  0.25  0.25  0.30
2.6.3 各性状值无量纲化处理 由于各性状值量纲
不同,因此,需要用初值法对各性状原始数据进行无量
纲化处理,即所有相应的数据除以X0(max)各点的数
值。各试验品种的性状值经标准的无量纲化处理后的
值(表4)。
2.6.4 试验品种的关联度 灰色系统理论对农业经
济以及作物育种等有效指导,通过结合各个因素进行
综合鉴定,可以有效筛选出综合性状较好的作物品种,
避免因单一性状优良而进行选育所造成的误差。试验
选取了穗长、小穗数、穗粒数、穗粒质量4个性状作为
综合评价的指标。综合评价的结果中关联度较高的品
种为:北联4号>安新麦83-25> DH796>89D-8;关
联度较低的品种为:HB200上<HB200下<HB84,说
明试验材料中北联4号的综合性状最优,HB200上的
综合性状最差。
3 讨论与结论
小黑麦品种 OH2473穗长最长,为16.71cm,但
其穗粒质量不是较高,说明该品种结实疏松,籽粒易脱
落。小黑麦种子产量受遗传、环境和自身营养条件等
多种因素的影响,各种因素对种子产量的影响是综合
效应[16]。试验品种中安新麦83-25、北联4号、89D-8、
DH 796穗粒质量高,综合性状优良,具有良好的应用
46       GRASSLAND AND TURF(2013)            Vol.33No.6
表4 参试品种各指标无量纲化数值及各品种之间的关联度次序
Table 4 Each index dimensionless value needed for sample and the correlation between each varieties
品种 穗长/cm 小穗数 穗粒数 穗粒质量 加权关联度 排序
OH1411  0.897 7  0.812 4  0.746 2  0.610 5  0.752 3  12
826126  0.952 2  0.683 1  0.662 5  0.417 2  0.652 0  22
81S37  0.740 7  0.961 5  0.771 1  0.700 8  0.791 5  8
81S28  0.869 7  1.000 0  0.714 4  0.712 7  0.816 4  6
8809  0.909 3  0.886 9  0.751 5  0.604 1  0.772 7  9
OH2372  0.870 4  0.797 3  0.662 2  0.562 2  0.707 6  16
OH2473  1.000 0  0.970 9  0.814 6  0.588 5  0.822 9  5
北联4号 0.871 7  0.939 8  0.902 9  1.000 0  0.935 0  1
OB74  0.599 1  0.460 4  0.526 1  0.296 1  0.455 3  28
北联1号 0.831 8  0.815 2  0.663 0  0.506 8  0.688 0  17
83P-91  0.782 0  0.870 9  0.716 6  0.601 2  0.733 6  14
HH127  0.804 9  0.860 5  0.572 4  0.360 7  0.627 4  24
HH124  0.892 3  0.900 1  0.825 8  0.619 2  0.795 7  7
北联3号 0.772 0  0.885 0  0.745 1  0.489 2  0.708 7  15
安新麦83-25  0.860 1  0.932 2  1.000 0  0.930 9  0.934 3  2
中拉1号 0.732 1  0.736 0  0.735 7  0.510 2  0.667 4  19
HB200上 0.492 7  0.418 9  0.375 5  0.217 5  0.362 4  32
HB200下 0.523 5  0.461 4  0.405 8  0.212 6  0.385 3  31
OH2312  0.807 9  0.713 3  0.306 8  0.164 0  0.465 8  27
OH1859  0.753 4  0.830 3  0.607 5  0.504 9  0.661 6  20
PH389  0.937 6  0.656 7  0.650 2  0.477 6  0.657 5  21
DH796  0.942 9  0.934 1  0.892 7  0.738 5  0.866 8  3
HB84  0.753 0  0.583 1  0.329 7  0.216 9  0.443 9  30
OH2276  0.842 3  0.766 2  0.731 1  0.708 7  0.755 4  11
OH1194  0.812 4  0.849 2  0.651 3  0.667 1  0.737 7  13
HB188  0.580 0  0.604 8  0.491 2  0.212 6  0.453 8  29
OH2236  0.776 5  0.798 2  0.635 5  0.565 0  0.683 2  18
84B-141  0.736 1  0.743 5  0.483 4  0.385 3  0.569 5  26
89D-8  0.824 9  0.853 0  0.827 3  0.841 7  0.837 6  4
OH1181  0.713 0  0.686 9  0.638 5  0.525 7  0.631 7  23
B-26  0.795 3  0.836 0  0.773 9  0.670 8  0.762 8  10
北联5号 0.815 2  0.748 2  0.544 4  0.434 5  0.616 5  25
前景。要提高小黑麦种子产量,关键在提高穗粒质量。
株高是小麦株型改良的重要内容之一。降低株高
可使品种耐肥、抗倒和提高收获指数,但株高不是越矮
越好[17],小麦株高在50cm以下时,生物量太低,难以
用于育种[18]。32份小黑麦品种中,OH2276株高最高
为136.77cm,但其种子产量较低;HB200上,HB200
下和OB74株高较矮,产量也较低。
小黑麦籽粒产量形成过程是一个长期复杂的生命
系统过程,产量构成因素为小穗数、穗粒数和穗粒质
量,对产量都起着重要作用[19]。试验中产量与产量构
成因素中,穗粒质量、小穗数及穗粒数均成正相关。穗
粒质量是种子质量的重要指标,它标志着种子的发育
程度,穗粒质量越大种子越饱满,发育越完全,种子质
量相对较高[20],因此,种植的不同小黑麦品种在确保
一定小穗数的基础上,适当提高穗粒质量和穗粒数,达
到最优化结构,进一步获得高产是有可能。如何选用
穗粒数和穗粒质量较高的穗重型品种,并在栽培上保
持最适小穗数,是生产上迫切需要解决的问题。
参考文献:
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Comparisons on the seed yield and yield components
of triticale varieties
ZHAO Dan1,DU Wen-yuan2,ZHAO Ya-jiao1,TIAN Xin-hui 1,DU Wen-hua1
(1.College of Pratacultural Science,Gansu Agricultural University/Key Laboratory of Grassland Ecosystem,
Ministry of Education/Pratacultural Engineering Laboratory of Gansu Province/Sino-U.S.Centers
for Grazingland Ecosystem Sustainability,Lanzhou730070,China;2.Gaihe Middle School,
Lintao County,Lintao 730515,China)
  Abstract:In this paper,32triticale varieties were chosen as the experimental materials to study the yield
components(spike length,spikelet number,grain number,grain weight)and their relationships.Results indica-
ted that the triticale variety,OH2276,had the highest plant height and was resistant to lodging,but its seed
yield was low.Among 32varieties,Anxin 83-25had the best comprehensive characters,folowed by Beilian
No.4,89D-8and DH796;The integral traits of HB200UP was poorest.,HB200Down and OB74had poor per-
formances.
  Key words:triticale;varieties comparison;yield components
66       GRASSLAND AND TURF(2013)            Vol.33No.6