全 文 ：植物遗传资源学报 2013，14(5) :945-953
Journal of Plant Genetic Ｒesources
紫花苜蓿多元杂交后代优良株系筛选研究
李 哲，师尚礼，王 虹
(甘肃农业大学草业学院 /草业生态系统教育部重点实验室 /中美草地畜牧业可持续发展研究中心，兰州 730070)
摘要:通过对甘农 3#、甘农 5#和游客紫花苜蓿多元杂交后代选育的 36 个株系及其亲本生长、产量、品质等相关指标的测
定，采用灰色关联度理论，构造综合评价模型进行供试材料综合评价，筛选出速生 12#、速生 11#株系为最理想的优良株系，生
长高度分别为 105. 44 cm、105. 42 cm;生长速度分别为 1. 75 cm /d、1. 68 cm /d;叶茎比分别为 0. 30、0. 25;分枝数分别为 23、17;
鲜草产量分别为 39. 99 t /hm2、35. 13 t /hm2;粗蛋白含量分别为 19. 95%、23. 89%;相对饲用价值为 153. 15%、157. 02%。多叶
2#、速生 5#、速生 20#、速生 21#等 4 个株系的平均生长高度、生长速度、叶茎比、分枝数、产量、粗蛋白含量和相对饲用价值等综
合评价结果较为理想，可作为较好潜力的株系。
关键词:产量性状;品质性状;综合评价;株系筛选
Study on Selecting the Excellent Strains of Alfalfa Hybrid Offspring
LI Zhe，SHI Shang-li，WANG Hong
(College of Pratacultural Science，Gansu Agricultural University /Key Laboratory
of Grassland Ecosystem of the Ministry of Education /Centers for Grazing land Ecosystem Sustainability，Lanzhou 730070)
Abstract:By measuring the indexes related to growth，yield，and quality of Gannong No. 3，Gannong No. 5，
tourists alfalfa，and their hybrid offspring and combining gray systematic theory，we structured the comprehensive e-
valuation model for all materials． The results showed that fast-growing 12# and fast-growing 11# were better strains，
and the growth height were respectively 105. 44 cm and 105. 42 cm，growth rates were 1. 75 cm and 1. 68 cm every
day，meanwhile stem-leaf ratios were 0. 30 and 0. 25，branch numbers were 23 and 17，fresh yield were 39. 99 t /hm2
and 35. 13 t /hm2，and then crude protein contents were 19. 95% and 23. 89%，relative feeding value were
153. 15% and 157. 02% ． The comprehensive evaluation result on average growth height，growth rate，leaf-stem rati-
o，branch number，fresh yield，crude protein content，and relative feeding value showed that multi-leaf 2#，fast-grow-
ing #5，fast-growing 20#，and fast-growing 21# could be used as good potential strains．
Key words:yield traits;quality traits;comprehensive evaluation;select strains
收稿日期:2012-12-04 修回日期:2013-01-13 网络出版日期:2013-08-09
UＲL:http:/ /www． cnki． net /kcms /detail /11． 4996． S． 20130809． 1303． 012． html
基金项目:农业部“牧草种质资源保种繁殖项目”(NB2130135) ;国家牧草产业技术体系项目(CAＲS-35)
第一作者研究方向为牧草种质资源及育种。E-mail:41056793@ qq． com
通信作者:师尚礼，研究方向为牧草种质资源与育种研究。E-mail:shishl@ gsau． edu． cn
优质饲草是生产优质畜产品的基础，紫花苜蓿
(Medicago sativa)作为一种重要的豆科牧草，其粗蛋
白含量高，营养价值好，饲喂家畜效果显著，是发展
畜牧业的首选饲料作物，世界各主要国家均有引进
和培育并大面积种植生产［1］。国外主要苜蓿种植
国家的育种工作始于 20 世纪初期，到 20 世纪 70 至
80 年代，国际上苜蓿育种的方向从单纯强调产量转
向产量与品质并重［2］。国内近年来随着畜牧业的
快速发展，提高产量和改善品质已经成为培育苜蓿
新品种的重要目标。我国西北地区日照充足，气候
干旱，全年降水量稀少，灌溉条件良好，非常适宜苜
蓿生产。因此，选育出适宜绿洲灌溉条件下速生、高
产、优质的紫花苜蓿新品种是亟待解决的问题。
以往的常规育种通常采用目测法筛选优良株
DOI:10.13430/j.cnki.jpgr.2013.05.024
植 物 遗 传 资 源 学 报 14 卷
系，灰色关联度理论较多地被运用于地方种质资源
评价与抗性品种筛选［3-4］，而将产量与品质相结合，
采用灰色关联度理论筛选多元杂交后代优良株系的
方法尚未见报道。本研究通过紫花苜蓿多品种杂交
后代群体农艺学性状、形态学指标观测、营养品质测
定，研究多品种杂交后代群体生长发育特性，以产量
性状和品质性状为主要筛选条件，采用灰色关联度
理论，建立紫花苜蓿综合评价模型，筛选多元杂交后
代优良株系，为培育紫花苜蓿新品种奠定基础。
1 材料与方法
1. 1 材料
采用灌区直立丰产型甘农 3#紫花苜蓿(Medica-
go sativa cv． Gannong No. 3)、中度秋眠 5 ～ 6 级速生
型游客紫花苜蓿(Medicago sativa cv． Youke)和高秋
眠 8 ～ 9 级速生抗蓟马甘农 5#紫花苜蓿(Medicago
sativa cv． Gannong No. 5)为亲本材料，2008 年 7 月
将种子以 1 ∶ 1 ∶ 1 的比例混合播种，行距80 cm，株
距 25 ～ 30 cm，2009 年进行天然自由传粉杂交并
收获 F1种子，2009 年 7 月中旬种植当年收获的
F1种子，2010 年开花期依据生长速度、株高、株
型、产量、叶形、叶量、叶茎比等指标进行单株选
择挂签，选择 135 个优良单株，成熟后单独收种
子、单独贮藏，2011 年春季种植成株系行，初选
出 36 个株系与 3 个亲本作为本试验材料进行研
究(表 1)。
表 1 供试材料名录和来源
Table 1 The list of tested germplasms name and origin
编号
No．
株系名称
Germplasm
name
来源
Origin
编号
No．
株系名称
Germplasm
name
来源
Origin
编号
No．
株系名称
Germplasm
name
来源
Origin
编号
No．
株系名称
Germplasm
name
来源
Origin
1 速生 1# 杂交后代 11 速生 11# 杂交后代 21 速生 21# 杂交后代 31 白花 2# 杂交后代
2 速生 2# 杂交后代 12 速生 12# 杂交后代 22 速生 22# 杂交后代 32 白花 3# 杂交后代
3 速生 3# 杂交后代 13 速生 13# 杂交后代 23 速生 23# 杂交后代 33 大叶 1# 杂交后代
4 速生 4# 杂交后代 14 速生 14# 杂交后代 24 速生 24# 杂交后代 34 大叶 2# 杂交后代
5 速生 5# 杂交后代 15 速生 15# 杂交后代 25 速生 25# 杂交后代 35 大叶 3# 杂交后代
6 速生 6# 杂交后代 16 速生 16# 杂交后代 26 速生 26# 杂交后代 36 大叶 4# 杂交后代
7 速生 7# 杂交后代 17 速生 17# 杂交后代 27 多叶 1# 杂交后代 37 甘农 3# 甘肃农大 GSAU
8 速生 8# 杂交后代 18 速生 18# 杂交后代 28 多叶 2# 杂交后代 38 甘农 5# 甘肃农大 GSAU
9 速生 9# 杂交后代 19 速生 19# 杂交后代 29 直立 1# 杂交后代 39 游客 荷兰 Holand
10 速生 10# 杂交后代 20 速生 20# 杂交后代 30 白花 1# 杂交后代
试验设在甘肃农业大学兰州牧草试验站内，属
温带半干燥大陆性气候，四季分明，气候温和干旱，
光照充足。海拔 1517. 3 m。年平均降水量为 200 ～
320 mm，年平均日照时数为 2474. 4 h。
试验区总面积 12 m ×20 m，种植长度 5. 5 m，每
个株系材料各种植 2 行，每个亲本材料各种植 4 行，
行距 50 cm，条播，播种量为 15 kg /hm2，播种深度
1. 5 ～ 2. 0 cm，2011 年 4 月 3 日播种。田间管理包括
间苗、中耕锄草、病虫害防治、适时灌溉。2012 年观
测各项指标。
1. 2 测定指标及方法
1. 2. 1 出苗、返青期和越冬率观测 分别观察记
录 39 个苜蓿材料的出苗日期、返青日期、越冬率
等。出苗期:各材料 50%植株子叶出土的日期。
返青期:各材料 50% 植株出现新的小叶的日
期。越冬率:入冬前取 1 m 样段，数苗，春季返
青后再数存活株数，计算其百分率，3 次重复，
取平均值。
1. 2. 2 绝对生长高度 在初花期，每个材料随机取
20 个单株拉直测量其高度，3 次重复，取平均值。
1. 2. 3 生长速度 从分枝期开始，各材料每隔 10 d
测量 1 次生长高度，直到初花期。生长速度 =生长
高度 /生长天数，每个重复随机取 20 个单株测定，3
次重复，取平均值。
1. 2. 4 叶茎比 在初花期每个材料分别随机取 10
株鲜样，人工分离茎叶，在电子天平上分别称量茎和
叶的重量，叶茎比值 =叶重量 /茎重量，3 次重复，取
平均值。
649
5 期 李 哲等:紫花苜蓿多元杂交后代优良株系筛选研究
1. 2. 5 分枝数 在初花期，每个株系随机取 10 株
测分枝数，3 次重复，取平均值。
1. 2. 6 鲜草产量 在初花期收割地上生物量，样方
为 1 m2，重复 3 次，取平均值。
1. 2. 7 粗蛋白质含量(CP) 采用凯氏定氮法
(GB /T6432-94)测定［5］。
1. 2. 8 中性洗涤纤维(NDF，neutra detergent fi-
ber)和酸性洗涤纤维(ADF，acid detergent fiber)
采用浓 H2 SO4消煮法(GB /T6434-94) ，根据 Van
Soest和 Ｒoberston方法测定［5］。
1. 2. 9 相对饲用价值［6］ 消化性干物质(DDM，di-
gestible dry matter)= 88. 9 － 0. 779 ×酸性洗涤纤维
(干物质的百分数) ;干物质采食量(DMI，dry matter
intake)= 120 /中性洗涤纤维(干物质的百分数) ;相
对饲用价值(ＲFV，relative feeding value)=(消化性
干物质 ×干物质采食量)/1. 29
1. 3 供试紫花苜蓿材料产量性状和品质性状综合
评价方法
根据灰色系统理论，将所有的供试材料或性
状看作一个灰色系统，而每一材料或性状为该系
统中的一个因素，分析系统中各因素关联度值越
大，因素的相似程度越高［7］。先构造出理想的参
考材料及其参考数列 X0。本研究中参考材料是根
据苜蓿育种目标而构建的最优材料，其各项性状
指标为参试材料中相应性状的最大值，这一标准
符合苜蓿材料选育的演变趋势及速生、高产、优质
的育种目标。
1. 3. 1 性状值无量纲化处理 对各性状原始数据
进行无量纲化处理，即所有性状值除以相应参考材
料(X0)的值
［8］。经处理后，使 0 ＜ Xi≤1。
1. 3. 2 计算参考材料与供试材料各性状指标的绝
对差值 第 i 个品种在 η 个性状上的绝对差用△ i
(η)表示，即△ i(η)= │Xo(η)－ Xi(η)│(i = 1，
2，…，55;η = 1，2，…，11) ，式中 Xo(η)= 1. 00。
1. 3. 3 计算关联系数 计算出最小绝对差值mini
min
η │
X0(η)－ Xi(η)│和最大绝对差值
max
i
max
η
│X0(η)－ Xi(η)│。并将最小绝对差值和最大绝对
差值代入关联系数公式:
ξi =
min
i
min
η │
X0(η)=Xi(η)│ +ρ
max
i
max
η │
X0(η)－Xi(η)│
│X0(η)－Xi(η)│ +ρ
max
i
max
η │
X0(η)－Xi(η)│
上式中 ρ为分辨率系数，用于提高关联系数间的差
异显著性，取值范围 0 ～ 1，本研究取 ρ = 0. 5。
将计算出来的关联系数值代入关联度公式:
γ = 1n∑
n
i = 1
ξi(η)
上式中:γ为关联度，n = 39。
1. 3. 4 综合评价模型的构建和供试材料的综合评
价 用供试材料每个性状的关联度值除以各性状总
的关联度值之和，即 βη =
γη
∑γη
，可以计算出各个性
状的相应权重，判断出每个性状在苜蓿综合评价中
的贡献率大小。由此可以构建供试材料综合评价模
型如下:ψ = β1ζ1 + β2 ζ2 +… +… + βnζn，n 为供试材
料株系数，ψ为综合评价得分。
1. 4 数据处理
采用 SPSS 16. 0 进行方差分析和显著性检验，
Excel制图。
2 结果与分析
2. 1 出苗期、返青期与越冬率
供试材料在 2011 年 4 月 3 日播种后，通过观测
(表 2) ，所有材料出苗期在 4 月 12 － 16 日，速生
10#、速生 11#、速生 12#、白花 1#、大叶 1#、甘农 5#出
苗最早。2012 年 3 月 18 日供试材料开始返青，速
生 11#、大叶 2#返青最早，3 月 25 日全部返青。供
试材料越冬率都在 90%以上，越冬率最高的是速生
11#，达到 99. 12%。速生 5#、速生 10#、速生 11#、速
生 12#、速生 19#、速生 23#、白花 1#、大叶 2#等 8 个
株系越冬率都高于 3 个亲本。
2. 2 生长高度
生长高度是与产量密切相关的一项测量指标，
通过表 3 分析，39 个供试苜蓿材料生长高度差异极
显著(P ＜ 0. 01)。其中速生 12#与速生 11#紫花苜
蓿株系的生长高度最高，达 105. 4 cm。除了速生
10#、甘农 3#、甘农 5#、速生 1#、速生 3#、速生 2#、速
生 19#、多叶 2#和直立 1#等 9 个株系以外，其他株系
均极显著地低于速生 11#与速生 12#。后代株系中
生长高度均高于 3 个亲本材料的是速生 12#、速生
11#、速生 10#。速生 12#分别高于亲本甘农 3#、甘
农5#、游客 6. 88 cm(6. 98%)、7. 29 cm(7. 43%)、
11. 89 cm(12. 71%)。速生 11#分别高于亲本甘农
3#、甘农 5 #、游客 6. 86 cm (6. 96%)、7. 27 cm
(7. 41%)、11. 87 cm(12. 69%)。速生 10#分别高于
亲本甘农 3 #、甘农 5 #、游客 3. 26 cm(3. 31%)、
3. 67 cm(3. 74%)、8. 27 cm(8. 84%)。
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植 物 遗 传 资 源 学 报 14 卷
表 2 供试苜蓿材料的出苗期、返青期和越冬率
Table 2 The seedling dete，reviving dete，and wintering rate of the different pattern alfalfa germplasms
苜蓿材料
Germplasm
name
出苗期
Date of
seedling
返青期
Date of
reviving
越冬率(%)
Wintering rate
苜蓿材料
Germplasm
name
出苗期
Date of
seedling
返青期
Date of
reviving
越冬率(%)
Wintering rate
速生 1# 4 月 14 日 3 月 22 日 92. 34 速生 21# 4 月 14 日 3 月 23 日 94. 32
速生 2# 4 月 16 日 3 月 25 日 91. 23 速生 22# 4 月 14 日 3 月 23 日 93. 79
速生 3# 4 月 16 日 3 月 19 日 95. 34 速生 23# 4 月 16 日 3 月 19 日 98. 85
速生 4# 4 月 13 日 3 月 21 日 94. 72 速生 24# 4 月 16 日 3 月 22 日 95. 87
速生 5# 4 月 13 日 3 月 21 日 97. 22 速生 25# 4 月 15 日 3 月 20 日 97. 10
速生 6# 4 月 16 日 3 月 23 日 92. 19 速生 26# 4 月 14 日 3 月 22 日 95. 55
速生 7# 4 月 13 日 3 月 22 日 92. 83 多叶 1# 4 月 14 日 3 月 21 日 95. 13
速生 8# 4 月 15 日 3 月 24 日 96. 74 多叶 2# 4 月 13 日 3 月 22 日 96. 34
速生 9# 4 月 15 日 3 月 23 日 94. 69 直立 1# 4 月 14 日 3 月 21 日 93. 84
速生 10# 4 月 12 日 3 月 20 日 98. 14 白花 1# 4 月 12 日 3 月 19 日 97. 99
速生 11# 4 月 12 日 3 月 18 日 99. 12 白花 2# 4 月 14 日 3 月 22 日 94. 76
速生 12# 4 月 12 日 3 月 19 日 97. 79 白花 3# 4 月 16 日 3 月 23 日 93. 64
速生 13# 4 月 13 日 3 月 22 日 95. 43 大叶 1# 4 月 12 日 3 月 22 日 95. 18
速生 14# 4 月 14 日 3 月 21 日 95. 12 大叶 2# 4 月 14 日 3 月 18 日 97. 93
速生 15# 4 月 16 日 3 月 22 日 94. 89 大叶 3# 4 月 13 日 3 月 21 日 96. 66
速生 16# 4 月 15 日 3 月 20 日 96. 34 大叶 4# 4 月 15 日 3 月 21 日 95. 89
速生 17# 4 月 15 日 3 月 22 日 95. 33 甘农 3# 4 月 14 日 3 月 21 日 97. 01
速生 18# 4 月 13 日 3 月 22 日 94. 98 甘农 5# 4 月 12 日 3 月 19 日 97. 12
速生 19# 4 月 15 日 3 月 19 日 97. 89 游客 4 月 15 日 3 月 23 日 94. 31
速生 20# 4 月 16 日 3 月 22 日 96. 02
表 3 供试材料的生长高度
Table 3 The plant height of tested alfalfa germplasms
苜蓿材料
Germplasm name
生长高度(cm)
Plant height
苜蓿材料
Germplasm name
生长高度(cm)
Plant height
苜蓿材料
Germplasm name
生长高度(cm)
Plant height
速生 1# 97. 37ABCDE 速生 14# 90. 69CDEFGH 多叶 1# 91. 15CDEFGH
速生 2# 96. 16ABCDEF 速生 15# 89. 67CDEFGH 多叶 2# 95. 80ABCDEFG
速生 3# 96. 29ABCDEF 速生 16# 87. 41EFGH 直立 1# 97. 43ABCDEFG
速生 4# 90. 78CDEFGH 速生 17# 94. 14BCDEFG 白花 1# 89. 23CDEFGH
速生 5# 92. 81BCDEFG 速生 18# 91. 75CDEFGH 白花 2# 88. 96CDEFGH
速生 6# 90. 35CDEFGH 速生 19# 95. 80ABCDEFG 白花 3# 86. 87FGH
速生 7# 90. 07CDEFGH 速生 20# 88. 31DEFGH 大叶 1# 93. 84BCDEFG
速生 8# 87. 91DEFGH 速生 21# 88. 31GHI 大叶 2# 88. 28DEFGH
速生 9# 89. 22CDEFGH 速生 22# 77. 35I 大叶 3# 95. 63BCDEFG
速生 10# 101. 82AB 速生 23# 82. 34HI 大叶 4# 91. 47CDEFGH
速生 11# 105. 42A 速生 24# 85. 78GHI 甘农 3# 98. 56ABC
速生 12# 105. 44A 速生 25# 94. 88BCDEFG 甘农 5# 98. 15ABCD
速生 13# 95. 17BCDEFG 速生 26# 93. 33BCDEFG 游客 93. 55BCDEFG
表中不同大写字母表示不同株系间差异极显著(P ＜ 0. 01) ，下同
Different uppercase letters indicate highly significant differences between different strains at 0. 01 level，the same as below
2. 3 生长速度
通过比较 39 个苜蓿材料的生长速度存在极
显著差异(P ＜ 0. 01) ，由表 4 可以看出生长速度
最快的是速生 1#与速生 12#，达到 1. 75 cm /d，其
次是速生 11#、白花 1 #、速生 17 #、大叶 2 #、大叶
1#、甘农 3 #、速生 2 #、速生 20 #、速生 22 #、速生
6#和速生 23 #等 11 个株系表现较好。速生 1 #、
速生 12#、速生 11#、速生 17#、白花 1#、大叶 1#与
大叶 2#等 7 个株系生长速度均高于 3 个亲本。
速生 1#、速生 12#与甘农 3 #无极显著差异，比甘
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5 期 李 哲等:紫花苜蓿多元杂交后代优良株系筛选研究
农 3#只高出 0. 17 cm /d(10. 76%) ，速生 1 #、速
生 12#与甘农 5 #、游客存在极显著差异，高于甘
农 5# 0. 27 cm /d (18. 24%)、游 客 0. 53 cm /d
(43. 44%)。
表 4 供试材料的生长速度
Table 4 The growth rate of tested alfalfa germplasms
苜蓿材料
Germplasm name
生长速度(cm /d)
Growth rate
苜蓿材料
Germplasm name
生长速度(cm /d)
Growth rate
苜蓿材料
Germplasm name
生长速度(cm /d)
Growth rate
速生 1# 1. 75A 速生 14# 1. 14HIJ 多叶 1# 1. 36EFGH
速生 2# 1. 57ABCDE 速生 15# 1. 37EFGH 多叶 2# 1. 24EFGH
速生 3# 1. 27FGH 速生 16# 1. 24FGHIJ 直立 1# 1. 24EFGH
速生 4# 1. 37EFGH 速生 17# 1. 64ABCD 白花 1# 1. 65ABC
速生 5# 1. 27FGH 速生 18# 1. 40DEFG 白花 2# 1. 34EFGH
速生 6# 1. 52ABCDE 速生 19# 1. 39DEFG 白花 3# 1. 45FGHI
速生 7# 1. 22GHIJ 速生 20# 1. 57ABCDE 大叶 1# 1. 59ABCDE
速生 8# 1. 42CDEFG 速生 21# 1. 44BCDEFG 大叶 2# 1. 62ABCD
速生 9# 1. 36EFGH 速生 22# 1. 54ABCDE 大叶 3# 1. 46BCDEFG
速生 10# 1. 40DEFG 速生 23# 1. 52ABCDE 大叶 4# 1. 42CDEFG
速生 11# 1. 68AB 速生 24# 1. 44BCDEFG 甘农 3# 1. 58ABCDE
速生 12# 1. 75A 速生 25# 1. 02IJ 甘农 5# 1. 48BCDEF
速生 13# 1. 01J 速生 26# 1. 39DEFG 游客 1. 22GHIJ
2. 4 叶茎比
叶茎比反映苜蓿的叶量大小，比值越大，叶片比
例越高，饲草越柔软，适口性越好，说明牧草的品质
越好。通过对供试材料的比较(表 5) ，各株系间存
在极显著差异(P ＜ 0. 01)。叶茎比最大的是速生
5#，比值为 0. 59，与甘农 3#无极显著差异，高出 0. 14
(31. 11%) ，但与甘农 5#、游客苜蓿存在极显著差
异，高于甘农 5 #0. 30(103. 45%) ，高于游客 0. 26
(78. 79%)。其次是速生 23#和速生 6#表现较好，分
别高于甘农 3# 0. 07(15. 56%)、0. 05(11. 11%) ，高
于甘农 5# 0. 23(79. 31%)、0. 21(72. 41%) ，高于游
客 0. 19(57. 58%)、0. 17(51. 52%)。
表 5 供试材料的叶茎比
Table 5 The leaf-stem ratio of tested alfalfa germplasms
苜蓿材料
Germplasm name
叶茎比
Leaf-stem ratio
苜蓿材料
Germplasm name
叶茎比
Leaf-stem ratio
苜蓿材料
Germplasm name
叶茎比
Leaf-stem ratio
速生 1# 0. 40ABCDEF 速生 14# 0. 32BCDEF 多叶 1# 0. 36BCDEF
速生 2# 0. 40ABCDEF 速生 15# 0. 44ABCDE 多叶 2# 0. 37BCDEF
速生 3# 0. 37BCDEF 速生 16# 0. 21F 直立 1# 0. 30BCDEF
速生 4# 0. 23EF 速生 17# 0. 49ABC 白花 1# 0. 30BCDEF
速生 5# 0. 59A 速生 18# 0. 45ABCD 白花 2# 0. 34BCDEF
速生 6# 0. 50AB 速生 19# 0. 47ABCD 白花 3# 0. 32BCDEF
速生 7# 0. 34BCDEF 速生 20# 0. 45ABCD 大叶 1# 0. 31BCDEF
速生 8# 0. 41ABCDEF 速生 21# 0. 46ABCD 大叶 2# 0. 33BCDEF
速生 9# 0. 45ABCD 速生 22# 0. 41ABCDEF 大叶 3# 0. 39ABCDEF
速生 10# 0. 37BCDEF 速生 23# 0. 52AB 大叶 4# 0. 43ABCDE
速生 11# 0. 25DEF 速生 24# 0. 35BCDEF 甘农 3# 0. 45ABCD
速生 12# 0. 30BCDEF 速生 25# 0. 36BCDEF 甘农 5# 0. 29BCDEF
速生 13# 0. 29CDEF 速生 26# 0. 38ABCDEF 游客 0. 33BCDEF
2. 5 分枝数
分枝数可在一定程度上反映苜蓿的产量，所
有供试材料存在极显著差异(P ＜ 0. 01) (表 6)。
多叶2#分枝数最多，达到 26，分别多于甘农 3 #、
甘农 5#、游 客 苜 蓿 10 个 (62. 50%)、4 个
(18. 18%)、11 个(73. 33%)。其次是大叶 3 #、
速生 5#、速生 12 #表现较好，分枝数均大于 3 个
亲本，与甘农 5 #无极显著差异，但极显著地多于
949
植 物 遗 传 资 源 学 报 14 卷
甘农 3#和游客，大叶 3 #、速生 5 #、速生 12 #分别
多于甘农 3 #8 个(50. 00%)、8 个(50. 00%)、7
个(43. 75%) ，分别多于游客 9 个(60. 00%)、9
个(60. 00%)、8 个(53. 33%)。
表 6 供试材料的分枝数
Table 6 The branch number of tested alfalfa germplasms
苜蓿材料
Germplasm name
分枝数(个)
Branch number
苜蓿材料
Germplasm name
分枝数(个)
Branch number
苜蓿材料
Germplasm name
分枝数(个)
Branch number
速生 1# 17DEFG 速生 14# 15EFGHIJK 多叶 1# 14EFGHIJK
速生 2# 15EFGHIJK 速生 15# 16DEFGHIJ 多叶 2# 26A
速生 3# 15EFGHIJK 速生 16# 13FGHIJK 直立 1# 20BCD
速生 4# 15EFGHIJK 速生 17# 15EFGHIJK 白花 1# 16DEFGHIJ
速生 5# 24AB 速生 18# 12FGHIJK 白花 2# 18CDEF
速生 6# 10K 速生 19# 16DEFGHIJ 白花 3# 19CDE
速生 7# 17DEFG 速生 20# 19CDE 大叶 1# 16DEFGHI
速生 8# 18CDEF 速生 21# 13FGHIJK 大叶 2# 14FGHIJK
速生 9# 17DEFG 速生 22# 13FGHIJK 大叶 3# 24AB
速生 10# 17DEFG 速生 23# 11IJK 大叶 4# 11IJK
速生 11# 17DEFG 速生 24# 12FGHIJK 甘农 3# 16DEFGHIJ
速生 12# 23AB 速生 25# 17DEFG 甘农 5# 22ABC
速生 13# 20BCD 速生 26# 11IJK 游客 15EFGHIJK
2. 6 鲜草产量
通过比较各供试苜蓿材料的鲜草产量(表 7) ，
可以看出速生 12#鲜草产量极显著地高于其他株系
材料(P ＜ 0. 01) ，达到 39. 99 t /hm2，分别高于甘农
3#、甘农 5 #、游客苜蓿 9. 32 t /hm2 (30. 39%)、
11. 38 t /hm2 (39. 78%)、18. 81 t /hm2 (88. 81%)。
其次表现较好的是速生 11#和速生 15#，草产量分别
为 35. 13 t /hm2、35. 01 t /hm2，并且极显著地高于除
速生 8#、速生 16#以外的其他株系。速生 11#和速
生 15#分别高于甘农 3# 4. 46 t /hm2(14. 54%)、4. 34
t /hm2(14. 15%) ，分别高于甘农 5 # 6. 52 t /hm2
(22. 79%)、6. 40 t /hm2(22. 37%) ，分别高于游客
13. 95 t /hm2 (65. 86%)、13. 83 t /hm2 (65. 30%)。
鲜草产量均高于 3 个亲本材料株系还有:速生 16#、
速生 8#、大叶 2#、速生 7#、速生 5#、速生 1#、速生13#
和大叶 4#。
表 7 供试苜蓿材料鲜草产量
Table 7 The fresh yield of tested alfalfa germplasms
苜蓿材料
Germplasm name
鲜草产量(t /hm2)
Fresh yield
苜蓿材料
Germplasm name
鲜草产量(t /hm2)
Fresh yield
苜蓿材料
Germplasm name
鲜草产量(t /hm2)
Fresh yield
速生 1# 32. 16CDE 速生 14# 23. 56JK 多叶 1# 24. 60IJ
速生 2# 22. 57KL 速生 15# 35. 01B 多叶 2# 19. 62MN
速生 3# 20. 34M 速生 16# 33. 61BC 直立 1# 18. 29NO
速生 4# 17. 38O 速生 17# 28. 58GH 白花 1# 27. 01H
速生 5# 32. 31CDE 速生 18# 19. 77MN 白花 2# 28. 45GH
速生 6# 19. 49MN 速生 19# 25. 05IJ 白花 3# 29. 71FG
速生 7# 32. 49CD 速生 20# 27. 60H 大叶 1# 30. 61EF
速生 8# 33. 58BC 速生 21# 20. 34M 大叶 2# 33. 00C
速生 9# 27. 91H 速生 22# 17. 68O 大叶 3# 27. 97GH
速生 10# 24. 07IJK 速生 23# 25. 40I 大叶 4# 31. 21DEF
速生 11# 35. 13B 速生 24# 19. 65MN 甘农 3# 30. 67EF
速生 12# 39. 99A 速生 25# 19. 49MN 甘农 5# 28. 61GH
速生 13# 31. 93CDE 速生 26# 24. 90IJ 游客 21. 18LM
2. 7 品质性状
由表 8 可以看出，粗蛋白质含量最高的是速生
21#，含量达到 24. 58%，分别高于甘农 3#、甘农 5#、
游客 3. 17%、4. 54%、4. 03%。供试材料中速生 4#、
速生 7#、速生 11#、速生 17#、速生 18#、速生 19#、速
生 20#、速生 21#、速生 22#、速生 26#、多叶 2#、直立
1#和大叶 2#等 13 个株系粗蛋白含量高于 3 个亲本
材料。酸性洗涤纤维含量最低的是速生 6 #，只有
059
5 期 李 哲等:紫花苜蓿多元杂交后代优良株系筛选研究
22. 52%，分别低于甘农 3#、甘农 5#、游客 4. 84%、
5. 16%、5. 89%。酸性洗涤纤维含量均低于 3 个亲
本材料的后代株系有:速生 3#、速生 4#、速生 6#、速
生 8#、速生 9#、速生 11#、速生 19#、速生 21#、速生
22#、速生 23#、速生 24#、白花 2#与白花 3#。中性洗
涤纤维含量最低的是速生 2#，仅有 32. 19%，分别低
于甘农 3#、甘农 5#、游客 7. 32%、5. 99%、3. 55%。
速生 2#、速生 7#、速生 15#、速生 16#、速生 20#、速生
26#、多叶 2#、直立 1#、大叶 1#等 9 个后代株系中性
洗涤纤维均低于 3 个亲本材料。相对饲用价值最高
的是速生 21#，达到 185. 00，分别高于甘农 3#、甘农
5#、游客 25. 85%、20. 95%、11. 19%。速生 2#、速生
6#、速生 7#、速生 20#、速生 21#与大叶 1#相对饲用
价值均大于 3 个亲本材料。
表 8 供试苜蓿材料的品质性状值
Table 8 The quality character valueof the different pattern alfalfa germplasms
苜蓿材料
Germplasm name
粗蛋白质含量(%)
CP
酸性洗涤纤维(%)
ADF
中性洗涤纤维(%)
NDF
相对饲用价值
ＲFV
速生 1# 20. 64 30. 96 40. 43 149. 06
速生 2# 18. 95 31. 84 32. 19 185. 24
速生 3# 17. 34 25. 94 37. 40 170. 87
速生 4# 23. 97 25. 68 38. 30 167. 33
速生 5# 20. 41 34. 19 41. 76 138. 72
速生 6# 20. 63 22. 52 37. 85 175. 40
速生 7# 24. 02 30. 58 34. 18 177. 10
速生 8# 18. 77 25. 12 38. 34 168. 22
速生 9# 20. 42 23. 16 40. 37 163. 29
速生 10# 21. 14 31. 40 43. 85 136. 71
速生 11# 23. 89 26. 08 40. 63 157. 02
速生 12# 19. 95 30. 04 39. 79 153. 15
速生 13# 18. 13 32. 56 37. 85 156. 17
速生 14# 19. 63 35. 67 38. 91 148. 35
速生 15# 18. 59 33. 10 33. 79 173. 74
速生 16# 19. 06 31. 10 34. 62 173. 78
速生 17# 21. 63 31. 86 36. 17 164. 81
速生 18# 23. 04 35. 70 40. 74 140. 32
速生 19# 22. 46 23. 31 38. 89 169. 22
速生 20# 21. 80 28. 81 33. 92 182. 25
速生 21# 24. 58 22. 65 35. 83 185. 00
速生 22# 24. 35 26. 70 41. 45 152. 84
速生 23# 19. 93 26. 27 42. 12 151. 15
速生 24# 20. 96 24. 52 39. 34 165. 06
速生 25# 20. 60 33. 06 37. 58 156. 32
速生 26# 21. 54 35. 91 35. 15 163. 80
多叶 1# 21. 16 34. 38 38. 20 151. 26
多叶 2# 22. 66 35. 78 33. 50 170. 76
直立 1# 22. 28 35. 78 34. 39 166. 23
白花 1# 21. 05 35. 79 38. 32 148. 11
白花 2# 19. 69 27. 35 39. 41 159. 56
白花 3# 19. 80 27. 33 38. 35 163. 99
大叶 1# 21. 34 31. 33 34. 05 176. 18
大叶 2# 21. 86 29. 64 36. 43 168. 04
大叶 3# 19. 28 31. 67 40. 55 147. 36
大叶 4# 20. 90 29. 43 39. 15 156. 78
甘农 3# 21. 41 27. 36 39. 51 159. 15
甘农 5# 20. 04 27. 68 38. 18 164. 05
游客 20. 55 28. 41 35. 74 173. 81
2. 8 供试材料产量性状和品质性状综合评价
由表 9 可知，各测定指标权重排序为:相对饲用
价值 ＞生长高度 ＞粗蛋白质含量 ＞生长速度 ＞分枝
数 ＞鲜草产量 ＞叶茎比。由此构建苜蓿材料综合评
价模型:ψ = 0. 1684ζ1 + 0. 1675ζ2 + 0. 1608ζ3 +
0. 1510ζ4 + 0. 1196ζ5 + 0. 1190ζ6 + 0． 1137ζ7(其中 ζ1
159
植 物 遗 传 资 源 学 报 14 卷
为相对饲用价值，ζ2为生长高度，ζ3为粗蛋白质含
量，ζ4为生长速度，ζ5为分枝数，ζ6为鲜草产量，ζ7为
叶茎比)。本试验 39 个供试材料，通过此模型计
算，得出综合评价得分。通过表 9 可以看出综合评
价得分最高的是速生 12#，其次是速生 11#，综合表
现最好。36 个后代株系中，速生 12#、速生 11#、多
叶 2#、速生 5#、速生 20#、速生 21#等 6 个株系综合
表现均高于 3 个亲本材料。
表 9 供试苜蓿各性状值无纲量化处理、权重及排名
Table 9 Date disposal of the main traits with non-dimensional change
苜蓿材料
Germplasm
name
生长高度
Plant height
生长速度
Growth rate
叶茎比
Leaf-stem
ratio
分枝数
Branch
number
鲜草产量
Fresh
yield
粗蛋白质
含量(%)
CP
相对饲用
价值
ＲFV
综合评价得分
Evaluation
score
排名
Ｒanking
速生 1# 0. 923 1. 000 0. 674 0. 665 0. 804 0. 840 0. 805 0. 6920 8
速生 2# 0. 912 0. 899 0. 681 0. 568 0. 564 0. 771 1. 000 0. 6718 12
速生 3# 0. 913 0. 725 0. 626 0. 584 0. 509 0. 706 0. 922 0. 5899 36
速生 4# 0. 861 0. 783 0. 386 0. 551 0. 435 0. 975 0. 903 0. 6228 22
速生 5# 0. 880 0. 723 1. 000 0. 989 0. 808 0. 830 0. 749 0. 7112 4
速生 6# 0. 857 0. 867 0. 849 0. 341 0. 487 0. 839 0. 947 0. 6418 19
速生 7# 0. 854 0. 696 0. 580 0. 681 0. 813 0. 977 0. 956 0. 6802 10
速生 8# 0. 834 0. 810 0. 703 0. 730 0. 840 0. 764 0. 908 0. 6380 20
速生 9# 0. 846 0. 776 0. 765 0. 681 0. 698 0. 831 0. 882 0. 6233 21
速生 10# 0. 966 0. 801 0. 620 0. 578 0. 602 0. 860 0. 738 0. 6116 28
速生 11# 0. 999 0. 961 0. 431 0. 876 0. 879 0. 972 0. 848 0. 7810 2
速生 12# 1. 000 0. 996 0. 509 0. 973 1. 000 0. 812 0. 827 0. 8044 1
速生 13# 0. 903 0. 576 0. 491 0. 827 0. 798 0. 738 0. 843 0. 5958 33
速生 14# 0. 860 0. 651 0. 545 0. 584 0. 589 0. 799 0. 801 0. 5492 39
速生 15# 0. 850 0. 783 0. 747 0. 795 0. 875 0. 756 0. 938 0. 6647 14
速生 16# 0. 829 0. 706 0. 356 0. 746 0. 841 0. 775 0. 938 0. 6137 25
速生 17# 0. 893 0. 934 0. 831 0. 622 0. 715 0. 880 0. 890 0. 6909 9
速生 18# 0. 870 0. 801 0. 770 0. 438 0. 494 0. 937 0. 758 0. 6046 30
速生 19# 0. 909 0. 793 0. 791 0. 600 0. 626 0. 914 0. 914 0. 6641 15
速生 20# 0. 838 0. 895 0. 759 0. 746 0. 690 0. 887 0. 984 0. 7013 5
速生 21# 0. 838 0. 824 0. 781 0. 470 0. 509 1. 000 0. 999 0. 7010 6
速生 22# 0. 734 0. 880 0. 702 0. 470 0. 442 0. 990 0. 825 0. 6192 23
速生 23# 0. 781 0. 871 0. 873 0. 389 0. 635 0. 811 0. 816 0. 5999 32
速生 24# 0. 814 0. 822 0. 596 0. 405 0. 491 0. 853 0. 891 0. 5832 37
速生 25# 0. 900 0. 582 0. 607 0. 649 0. 487 0. 838 0. 844 0. 5734 38
速生 26# 0. 885 0. 794 0. 646 0. 357 0. 623 0. 876 0. 884 0. 6095 29
多叶 1# 0. 864 0. 944 0. 605 0. 503 0. 457 0. 861 0. 817 0. 6134 26
多叶 2# 0. 909 0. 767 0. 630 1. 000 0. 615 0. 922 0. 922 0. 7137 3
直立 1# 0. 924 0. 826 0. 507 0. 811 0. 491 0. 907 0. 897 0. 6569 17
白花 1# 0. 846 0. 891 0. 515 0. 616 0. 743 0. 856 0. 800 0. 6124 27
白花 2# 0. 844 0. 776 0. 568 0. 713 0. 675 0. 801 0. 861 0. 5954 34
白花 3# 0. 824 0. 709 0. 536 0. 746 0. 711 0. 806 0. 885 0. 5935 35
大叶 1# 0. 890 0. 909 0. 519 0. 632 0. 766 0. 868 0. 951 0. 6776 11
大叶 2# 0. 837 0. 928 0. 558 0. 503 0. 825 0. 889 0. 907 0. 6617 16
大叶 3# 0. 907 0. 834 0. 663 0. 989 0. 700 0. 784 0. 795 0. 6664 13
大叶 4# 0. 868 0. 810 0. 737 0. 389 0. 781 0. 850 0. 846 0. 6172 24
甘农 3# 0. 935 0. 902 0. 770 0. 751 0. 767 0. 871 0. 859 0. 6946 7
甘农 5# 0. 931 0. 847 0. 500 0. 795 0. 715 0. 815 0. 886 0. 6523 18
游客 0. 887 0. 699 0. 559 0. 551 0. 530 0. 836 0. 938 0. 6011 31
权重值 0. 1675 0. 1510 0. 1137 0. 1196 0. 1190 0. 1608 0. 1684
3 讨论
根据对多元杂交后代株系的产量、品质指标
的测定结果，通过综合评价，筛选出较理想的优
良株系速生 12 #和速生 11 #，其特点为生长高度
高、生长速度快、鲜草产量高、分枝数多。多叶
259
5 期 李 哲等:紫花苜蓿多元杂交后代优良株系筛选研究
2#、速生 5#、速生 20#、速生 21#等 4 个株系可作
为有潜力的株系。多叶 2#在分枝数、粗蛋白质含
量、相对饲用价值方面表现优良;速生 5 #生长高
度高、鲜草产量高、叶茎比大、叶含量高;速生20#
与速生 21#在粗蛋白质含量与相对饲用价值方面
表现突出，其他方面也表现相对较好。筛选出的
株系均符合速生、高产、高品质的选育目标，且适
宜在甘肃绿洲等西北相似气候区域和生产条件
的地区种植。
四倍体紫花苜蓿品种间异交率较高，利用杂种优
势培育紫花苜蓿新品种，始终是育种中最基本、也是
最重要的途径［9］。采用多元杂交方法创制新的种质
资源时，亲本选择须具有代表性。本研究中选用的亲
本甘农 3#、游客和甘农 5#紫花苜蓿分别具备了高产、
速生、抗虫等特性，天然杂交后获得的是一个小规模
范围内随机授粉的杂合体，保持了亲本典型特性并
具有了一定程度的杂种优势，辅之适当的轮回选择，
可选择出生产性能和品质均优于亲本的种质材料。
植株生长高度是反映鲜草产量高低比较理想的
特征值，苜蓿的鲜草产量与株高呈正相关［10］，高度
较大的植株通常有更高的相对产量潜力。通过分析
比较，生长高度最高的速生 11#与速生 12#，在产量
性状与品质性状综合评价中也表现最好。这与王彦
华［11］关于不同紫花苜蓿品种营养品质及相关性研
究的结果一致。苜蓿的生长速度可以表示苜蓿的生
长过程，并决定草地的利用方式［12］，速生 1#、速生
11#以及速生 12#的生长速度显著高于其他株系，是
刈割型草地的理想株系。苜蓿的叶茎比反映饲草的
适口性和品质，叶量越丰富，营养价值含量越高［12］。
苜蓿草产量是衡量其生产性能和经济性能的重要指
标［13］。供试各苜蓿材料的草产量呈显著性差异，最
大草产量达到 40. 00 t /hm2，最小草产量仅有
17. 38 t /hm2，造成如此大的产量差异的原因主要是
株系遗传基础不同。
苜蓿最主要的用途是用作饲草，如果只评价生
产性能，则忽略了其作为饲草最原始的意义。在畜
牧业中，满足家畜最根本利益的途径是提高牧草品
质。粗蛋白质含量是测定牧草品质最重要的指标，
含量越高，品质越好;而酸性洗涤纤维和中性洗涤纤
维则含量越低，消化率越高，品质越好。相对饲用价
值是利用酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维值建立的一
种牧草品质评定和比较的相对简单的指数，可用于
预测某一牧草的采食量和能量价值［14］，随着牧草品
质的提高而增加。利用粗蛋白含量和相对饲用价值
可以良好地反映苜蓿的品质。因此，本研究利用灰
色关联理论，对供试材料的产量和品质性状指标进
行综合评价，不仅可以筛选出优良株系，还可以计算
出每个性状值的权重大小以及贡献率。近些年来，
在草业领域已经开始应用生物统计学与灰色系统理
论相结合的方法［15-17］，在苜蓿品种筛选中也有报
道［18］，结果合理可信，能够全面地反映一个品种的
综合生产性能，且能够因地制宜地综合考虑环境与
材料特性，为筛选出适合当地的优良苜蓿种质提供
了准确可靠的理论基础。本研究中权重排序为:相
对饲用价值 ＞生长高度 ＞粗蛋白质含量 ＞生长速度
＞分枝数 ＞鲜草产量 ＞叶茎比，相对饲用价值与生
长高度对整个评价模型贡献率较高，符合速生、高
产、高品质的筛选目标。
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