全 文 ：收稿日期：2013－04－22
基金项目：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(中国农业科学院草原研究所)资助项目（1610332012008）
作者简介：乌吉玛（1987-），女（蒙古族），内蒙古锡林郭勒人，内蒙古师范大学硕士研究生，研究方向：植物生理生态学研究。
通讯作者：斯琴巴特尔（1958-），男（蒙古族），内蒙古锡林郭勒人，教授，学士，从事植物生理生态学研究。
在自然条件下，麦宾草 (Elymus tangutorum (Nevski) Hand.-
Mazz.)以种子繁殖，但由于其自身的结实特性及生产技术和田间
管理方面的原因，使其种子产量低、质量差，直接影响着麦宾草
栽培生产。 目前，对禾本科优良牧草结实率的研究较多。 李青丰
等研究了披碱草等 6 种中国北方常见禾本科牧草在开放授粉
时的开花结实特性。 研究表明，老芒麦(Elymus sibilicus)平均结
实率可达 85%左右，但落粒性非常严重，而诺丹冰草(Agropyron
desertorum)的结实率低，平均结实率在 40%左右；多年生黑麦草
（Lolium perenne）的结实率低，只有 15%~20%；钟声研究发现，
结实性个体间差异极大是构成纳罗克非洲狗尾草 (Setaria
sphacelata)种子收获率低的主要原因；贺晓等对不同花期及不同
开花位置的华北驼绒藜(Ceratoides arborescens)结实率和种子千
粒重进行分析发现，其结实率不仅与花期有关，而且也与其开花
位置有关；麦宾草有中熟和晚熟两种熟性，本文对中熟和晚熟性
麦宾草进行自交、异交和开放授粉 3 种处理，并统计其结实率，
旨在为麦宾草栽培与育种提供实验依据。
1 材料和方法
1.1 试验基地概况
试验在农业部沙尔沁牧草资源重点野外科学观测试验站进
行。 该试验站位于呼和浩特市西南约 30km 的土默特左旗沙尔
沁乡，属大青山及和林格尔丘陵之间的广阔平原地带，地理坐标
为北纬 40°34′39″~40°35′41″，东经 111°34′39″~111°47′06″，平均
海拔高度为 1055m，土壤以淡栗钙土为主，为干旱、半干旱温带
大陆性气候，冬季长而寒冷，夏季短而炎热，年平均气温 5.60℃,
自交、异交及开放授粉对不同熟性麦宾草结实率的影响
乌吉玛 1， 德 英 2， 斯琴巴特尔 1
（1.内蒙古师范大学 生命科学与技术学院，内蒙古 呼和浩特 010022；2.中国农业科学院 草原研究所，内蒙古 呼和浩特 010022）
摘 要：以中熟和晚熟性的麦宾草为材料，分别进行了 3 种授粉方式的套袋试验，并统计了结实率。 结果表明：（1) 麦宾草中熟和晚熟居
群开放授粉的结实率高于自交的，而两者间无显著差异，但均极显著高于其异交授粉方式的结实率。 （2）穗顶部及穗中部结实率中，中熟
和晚熟居群的开放授粉与异交有极显著差异，而与自交差异不显著；穗基部结实率中，中熟居群的开放授粉极显著高于其它两种授粉方
式，而晚熟居群的 3 种授粉方式间有显著差异。 比较穗不同部位小花结实率发现，穗中部的结实率最高，其次为穗顶部，穗基部的结实率
明显低。 （3）不同熟性居群结实率比较得出，它们开放授粉结实率间有极显著差异，自交授粉结实率间也存在极显著差异，但异交授粉结
实率间差异不显著。
关键词：麦宾草；自交；异交；结实率
中图分类号:S54 文献标识码:A 10.3969/j.jssn.1007-0907.2013.03.014 文章编号：1007-0907（2013）03-0028-02
Effect of Inbred, Out breeding and Open Pollination on Setting
Percentage of Different Maturity Elymus Tangutorum
WU Ji-ma
(College of life Science and Technology, Inner Mongolia Normal University, Hohhot 010022,China)
Abstract:By mid- maturing and late-maturing populations of Elymus tangutorum for materials, were carried out the bagging
experiments with three pollination ways, and statistics its seed-setting rate. The results showed that:(1) In the mid- maturing and
late-maturing populations of Elymus tangutorum,open pollination seed-setting rate higher than selfing ,while there no significant
differences between them,but both significantly higher than the outcrossing pollination way. (2) On the top spike and middle
spike, there was existed a extremely significant difference between open pollination seed-setting rate and outcrossing in the
mid- maturing and late-maturing populations, but no significant difference with the selfing; At the lower part of spike, open
pollination seed-setting rate extremely significant higher than the other two in the mid-maturing populations, however, there had
significant differences among the three different pollination methods in the late-maturing populations.Compared the seed-setting
rate of florets, which located in different parts of spike, found that middle spike seed-setting rate was highest, followed by top
spike, lower part of spike seed-setting rate significantly lower than the others.(3) Comparisons of different maturities seed-setting
rate obtained that there had extremely significant differences in open pollination and selfing , but had no significant difference
with the outcrossing.
Key words:Elymus tangutorum(Nevski) Hand.-Mazz; Selfing;Outcrossing;Seed-setting rate
内蒙古农业科技 2013（3）：28~29
Inner Mongolia Agricultural Science And Technology
7 月份最高温度是 37.30℃, 1 月份最低温度是-32.80℃, ≥10℃
积温在 2700℃以上，无霜期 130d 左右，年平均降雨量 426mm。
1.2 材料
供试材料为种植 4 年的麦宾草 (Elymus tangutorum(Nevski)
Hand.-Mazz.)的中熟和晚熟两种栽培种。将不同熟性的麦宾草各
进行自交、异交和开放授粉 3 种不同处理。 中熟栽培种于 2012
年 6 月 19 日处理，2012 年 8 月 6 日采收； 晚熟栽培种于 2012
年 7 月 10 日处理，2012 年 8 月 16 日采收。
1.3 方法
在大田选择长势相近的麦宾草植株， 当整穗的 1/3 抽出超
过旗叶时用硫酸纸袋对花序进行以下 3 种不同套袋试验。 ①自
花授粉：将同种品系单株的任意 5 个穗套袋，使其自交；②异花
授粉：同一品系内，株高相近的两个植株上各取 5 个穗套袋，使
其异交；③开放授粉：每居群单株上随机选取 5 个穗，不套纸袋，
观察自然结实情况。 以上 3 种处理各重复 10 次，并定时晃动纸
袋。 在蜡熟期对自交、异交和开放授粉的穗进行结实率统计。 每
居群的 3 种处理各统计 10 个穗， 统计结实率时将结实穗分为
顶、中、基三部分，分别测每一花序的小花总数（包括不孕小花）
和结实小花数，计算结实率，并及时采收。
结实率（%）=每一花序结实的小花数÷每一花序的小花总数×100
采用 Microsoft Excel 2003 和 SPSS 18.0 软件进行数据处理
与统计分析。
2 结果与分析
2.1 开放授粉、自交及异交处理对同熟性麦宾草结实率的影响
从表 1 得知，麦宾草中熟栽培种的开放授粉、自交及异交的
平均结实率分别为 19.0%、16.0%和 9.5%。 开放授粉和自交平均结
实率间无显著差异，均与异交平均结实率有极显著差异(P＜0.01)；
晚熟栽培种的开放授粉、自交及异交的平均结实率分别为 46.0%、
34.0%和 8.0%。 开放授粉平均结实率比自交的高出 12.0 个百分
点，两者均与异交平均结实率的差异达到极显著(P＜0.01)。
表 1 麦宾草中熟和晚熟居群的开放授粉、自交及异交结实率比较
开放授粉 5350 1020 19.0 aA1） 8030 3670 46.0aA1）
自交 6270 1000 16.0 aA 8350 2840 34.0aA
异交 6520 620 9.5 bB 9680 810 8.0bB
授粉方式
处理小花数（个）
中熟居群
处理结实小花数（个） 平均结实率（%） 处理小花数（个）
晚熟居群
处理结实小花数（个） 平均结实率（%）
2.2 开放授粉、自交及异交处理对不同熟性麦宾草结实率的影响
开放授粉、 自交及异交处理对不同熟性麦宾草结实率的影
响如表 2。 晚熟栽培种的开放授粉结实率最高，为 46.0%；其次
为晚熟栽培种的自交结实率， 为 34.0%， 两者之间有显著差异
（P＜0.05），并极显著高于其它授粉方式；中熟栽培种的开放授粉
与自交的结实率分别为 19.0%和 16.0%， 两者间没有显著差异
（P＞0.05）； 而中熟及晚熟居群异交的结实率分别为 9.5%和
8.0%，无显著差异（P＞0.05）。中熟和晚熟栽培种的开放授粉结实
率间存在极显著差异（P＜0.01），自交结实率间也有极显著差异
（P＜0.01），而异交结实率间差异不显著（P＞0.05）。
2.3 麦宾草同熟性栽培种穗不同部位小花的结实率比较
麦宾草中熟栽培种穗不同部位小花的结实率方差分析发现
（表 3），开放授粉、自交处理组穗顶部和穗中部结实率极显著高
于异交处理组， 而开放授粉处理组与自交处理组结实率间没有
显著差异； 开放授粉处理组穗基部的结实率极显著高于其它两
种授粉方式，但自交处理组与异交处理组结实率间无显著差异。
晚熟麦宾草穗顶部和穗中部的结实率， 在开放授粉处理组
与自交处理组间无显著差异(P＞0.05)，但与异交处理组存在极显
著差异(P＜0.01)；而穗基部的结实率，在开放授粉、自交处理组与
异交处理组间存在显著差异(P＜0.05)，开放授粉处理组与异交处
理组间差异极显著(P＜0.01)。
3 讨论
植物为了适应不同的生境，形成了多样的繁育系统类型，而自
交率与异交率是研究植物繁育系统的主要两个层次，也成了植物繁
育系统研究的一对中心问题。 本文比较研究了自交、异交和开放授
粉处理对不同熟性麦宾草结实率的影响。 研究表明，不同熟性麦宾
草自交和异交处理组结实率均低于开放授粉处理组，尤其是异交与
注：1）同一列小写字母差异显著(P＜0.05)，大写字母差异极显著(P＜0.01)
表 2 麦宾草中熟居群和晚熟居群间结实率的比较
授粉方式 结实率（%） 显著水平(P＜0.05) 极显著水平(P＜0.01)
中熟居群开放授粉 19.0 c B
晚熟居群开放授粉 46.0 a A
中熟居群自交 16.0 c B
晚熟居群自交 34.0 b A
中熟居群异交 9.5 d B
晚熟居群异交 8.0 d B
表 3 麦宾草中熟和晚熟栽培种穗不同部位小花的结实率方差分析①
不同品性 穗不同部位的结实率
不同处理
开放授粉 自交 异交（居群内）
中熟居群 穗顶部结实率 0.19 ± 0.02 aA 0.18±0.02 aA 0.10±0.02 bB
穗中部结实率 0.24±0.03 aA 0.21±0.03 aA 0.13±0.02 bB
穗基部结实率 0.15±0.02 aA 0.06±0.02 bB 0.06±0.01 bB
晚熟居群 穗顶部结实率 0.49±0.05aA 0.43±0.02 aA 0.13±0.04 bB
穗中部结实率 0.50±0.06 aA 0.35±0.06aA 0.07±0.01 bB
穗基部结实率 0.38±0.05 aA 0.25±0.04 bA 0.04±0.01 cB
注：①同一行小写字母差异显著(P＜0.05)，大写字母差异极显著(P＜0.01)
(下转 49 页)
3 期 乌吉玛等：自交、异交及开放授粉对不同熟性麦宾草结实率的影响 29
开放授粉间存在极显著差异。 说明，套袋授粉处理对
麦宾草的授粉受精作用有一定的影响。所以，在育种过程中，必须改
善授粉受精和种子发育条件，以提高结实率。
穗不同部位结实率的差异与牧草的开花习性和种子形成及
成熟过程的特点有关。禾本科牧草的开花习性表现为穗中部、顶
部的花先开，然后逐渐分别向上、下扩展，基部花最后开放。对于
某一个小穗来说，基部小花最先开，然后逐渐向上扩展，顶部小
花最后开放。这一开花特点直接影响了不同部位小花的结实率。
对麦宾草而言， 同熟性栽培种的开放授粉和自交的穗不同部位
小花结实率极显著高于异交的结实率。 穗不同部位结实率在三
种不同授粉方式中表现为： 穗中部的结实率最高， 其次为穗顶
部，穗基部的结实率明显低。 这与牧草开花习性有关，Bean 的研
究显示，穗不同位置的小花所形成的种子存在差异。穗中部不仅
结实率高，其结实的种子明显比穗顶部和基部的种子重，其次为
顶部的，而基部的种子最轻。
从麦宾草整穗的平均结实率来说， 麦宾草的结实率不高，并
在不同熟性间有差异。 晚熟栽培种的开放授粉结实率比中熟栽培
种的高出 27.0%，达到极显著差异，但晚熟居群的开放授粉结实率
不足 50.0%。 麦宾草栽培当年生长缓慢，第二年生长较快，其产草
量和种子产量均高，随着生长年限的增加有所下降。 本研究的供
试材料为种植 4年的麦宾草，其产草量及结实穗数比前一年明显
减少。 对于结实率不高的原因尚不清楚，禾本科植物作为风媒传
粉植物，其传粉和授粉不是限制种子生产的主要因子。 通过改进
耕作栽培措施，较大幅度提高种子产量是可能的。
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（责任编辑 吴云霞）
表 2 胡麻不同品种植株经济性状比较
品种名称 株高（cm） 工艺长度(cm) 主茎分枝数(个) 单株有效果数(个) 每果粒数(个) 千粒重(g) 单株生产力(g)
宁亚 19 号 45.47 34.44 4.62 11.20 7.45 7.92 0.66
陇亚 11 号 56.05 40.42 4.47 15.00 7.82 6.94 0.81
陇亚杂 2 号 49.45 35.10 5.50 13.35 7.45 8.07 0.80
坝亚 12 号 52.60 38.12 4.60 10.17 7.23 7.89 0.58
伊亚 4 号 53.64 38.14 5.17 17.29 8.21 7.02 0.99
定亚 23 号 62.47 36.18 4.34 17.70 7.93 6.93 0.97
陇亚 8 号(ck) 51.19 35.29 4.98 16.65 7.74 6.41 0.83
陇亚杂 1 号 47.95 35.67 5.39 9.47 7.84 7.99 0.59
坝亚三号 47.24 37.42 4.69 11.92 7.88 6.04 0.57
天亚 9 号 55.85 40.49 4.84 11.15 6.73 7.28 0.55
晋亚 10 号 58.25 43.80 4.10 11.15 8.68 5.81 0.56
晋亚 11 号 51.02 36.84 6.10 16.84 8.93 5.83 0.88
陇亚 10 号 51.70 36.55 5.20 16.45 8.05 8.09 1.07
表 3 参试胡麻品种 2011-2012 年平均产量结果
品种 单产（kg/667m2） 比 ck±（%） 千粒重（g） 品种 单产（kg/667m2） 比 ck±（%） 千粒重（g）
定亚 23 号 198.7 18.13 6.93 陇亚 10 号 165.9 -1.36 8.09
晋亚 11 号 187.2 11.30 5.83 坝亚 12 号 163.9 -2.56 7.89
晋亚 10 号 181.2 7.73 5.81 伊亚四号 163.2 -2.97 7.02
陇亚杂 1 号 177.2 5.35 7.99 坝亚 3 号 160.9 -4.34 6.04
陇亚杂 2 号 169.2 0.59 8.07 宁亚 19 号 160.7 -4.46 7.92
陇亚 8 号（ck） 168.2 6.41 天亚 9 号 153.2 -8.92 7.28
陇亚 11 号 167.9 -0.18 6.94 - - - -
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3 期 赵建刚等：胡麻品种比较试验 49