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Preliminary study on relationship of common buckwheat quality with ecological factors and agronomic traits

甜荞品质与生态因子和农艺性状的相关性研究初报



全 文 :广 西 植 物 Guihaia Jul. 2013,33(4) :468-474 http:/ / journal. gxzw. gxib. cn
DOI:10. 3969 / j. issn. 1000-3142. 2013. 04. 008
李月,宋志新,石桃雄,等. 甜荞品质与生态因子和农艺性状的相关性研究初报[J]. 广西植物,2013,33(4) :468-474
Li Y,Song ZX,Shi TX,et al. Preliminary study of relationship on common buckwheat quality with ecological factors and agronomic traits[J]. Guihaia,
2013,33(4) :468-474
甜荞品质与生态因子和农艺性状的相关性研究初报
李 月,宋志新,石桃雄,黄凯丰,徐长江,陈庆富*
(贵州师范大学 生命科学学院 植物遗传育种研究所 荞麦产业技术研究中心,贵阳 550001 )
摘 要:试验研究了 8个甜荞品种在全国 19个不同地点的籽粒品质(黄酮和蛋白质含量)变化以及品质和产量
与生态因子和农艺性状之间的相关性。结果表明:不同品种间及同一品种不同地点间甜荞籽粒黄酮、蛋白质含
量均存在显著变异。黄酮含量与海拔、生育期平均温度,以及蛋白质含量与纬度,甜荞产量与株高、单株粒数、单
株粒重均呈显著相关,相关系数分别为 0. 271* 、0. 588**、0. 495**、0. 270* 、-0. 330**、0. 212* 。通径分析显示,
单株粒数是产量的主要因素,单株粒数多有助于提高产量;生育期均温是黄酮含量的主要因素,荞麦生育期间均
温适当偏低利于黄酮积累;纬度是蛋白质含量的主要因素,选择纬度较高地区有助提高蛋白质含量。研究还发
现不同品种对生态因子的敏感性不同。
关键词:甜荞;产量;黄酮含量;蛋白质含量;相关分析;生态因子;农艺性状
中图分类号:Q945. 79 文献标识码:A 文章编号:1000-3142(2013)04-0468-07
Preliminary study on relationship of common buckwheat
quality with ecological factors and agronomic traits
LI Yue,SONG Zhi-Xin,SHI Tao-Xiong,HUANG Kai-Feng,
XU Chang-Jiang,CHEN Qing-Fu*
(Research Center of Buckwheat Industry Technology,Institute of Plant Genetics and Breeding,
School of Life Sciences,Guizhou Normal University,Guiyang 550001,China )
Abstract:Variations of buckwheat grain quality(flavonoid and protein contents)and the correlations of the quality and
yield with ecological factors and agronomic traits were studied using 8 common buckwheat varieties in 19 different loca-
tions across the country. The results showed that there were significant variations of seed flovonoid content and protein
content among different varieties and different locations of the same varieties. There were all significant relationships of
yield with plant height,grain numbers of per plant,and grain weight of per plant,of the flavonoid content with the eleva-
tion and the average temperature of the growth period,of the protein content with latitude,and their correlation coefficient
were 0. 271* ,0. 588**,0. 495**,0. 270* ,-0. 330** and 0. 212* . The path analysis indicated that grain number per
plant the key trait for yield,and the higher the grain number per plant,the higher the yield. The average temperature in
the growth period was the key factor of the flovonoid content,and the suitable lower average temperature in buckwheat
fertility period could increase the accumulation of seed flavonoid. Latitude was the key trait affecting the protein content,
收稿日期:2012-11-07 修回日期:2013-02-27
基金项目:国家自然科学基金(31060207,31171609) ;国家现代农业产业技术体系专项(CARS-08-A4) ;贵州省农业攻关项目(黔科合 NY 字
[2010]3094) ;贵州省动植物育种专项(黔农育专字[2010]023号) ;贵州省科技创新团队(黔科合人才团队[2011]4007)
作者简介:李月(1987-) ,女,重庆人,硕士研究生,主要从事植物遗传育种研究,(E-mail)ly19871212@ 126. com。
* 通讯作者:陈庆富,博士,教授,博士生导师,主要从事植物遗传育种研究,(E-mail)cqf1966@ 163. com。
and higher latitude would help to increase the protein content. This study also showed that different varieties had differ-
ent sensitivities to ecological factors.
Key words:common buckwheat;yield;flovonoid content;protein content;correlation analysis;ecological factors;ag-
ronomic trait
荞麦是蓼科荞麦属(Fagopyrum)植物,有甜荞
(F. esculentum)和苦荞(F. tataricum)两个栽培种
(陈庆富,2012)。种植荞麦是药食同源植物,因具有
较高的营养价值和药用价值,被誉为 21 世纪最风行
的绿色食品(Piao et al.,2001;张以忠等,2004)。荞
麦已被作为一种集营养、保健、医药、饲料、蜜源等为
一体的多用途作物而受到国际广泛重视。
荞麦的产量、黄酮及蛋白质含量均为数量性状,
受多对微效基因支配和多种环境因素的影响,且性
状间相互联系和制约。对不同荞麦品种的黄酮、蛋
白质含量变异,温度对荞麦的影响,农艺性状对荞麦
产量的相关和通径分析研究报道较多(时政等,
2011;赵建东,2002;任树华,1992;于万利等,1992;
杨克理,1990;吴渝生,1995,1996;唐国顺等,1996;
李秀莲等,1997;肖彦德等,1998;罗燕等,2012)。研
究大多集中在农艺性状、产量构成因素对产量的相
关分析,所涉及的试点和品种较少,而且缺乏较系统
的甜荞生态因子、农艺性状、产量构成因素与产量、
黄酮、蛋白质含量相关性分析研究,相关报道较少。
本研究以 2011 年全国荞麦品种展示中的 8 个
甜荞麦品种及其所获试验结果为基础,分析了它们
在全国 19 个地点的籽粒黄酮和蛋白质含量变化及
其与甜荞产量、生态因子(海拔、纬度、生育期均
温)、农艺性状(主茎分枝数、主茎节数、株高)、产量
构成因素(单株粒数、单株粒重、千粒重)之间的相
关性,以期为甜荞育种和品种种植区划提供参考。
1 材料与方法
参试 8 个品种的编号及其来源见表 1。
大田试验:试验于 2011 年在全国 19 个试点种
植,栽培地点信息见表 2。全国荞麦品种展示试验
点按照统一的试验设计方案,在当地最佳播种时期
选择中等肥力土壤进行试验。小区面积为 2 m×5
m,行距 33 cm,每小区留苗约 1 200 株。随机区组
设计,重复 3 次,常规田间管理。考察记载农艺性状
(主茎分枝数、主茎节数、株高)、产量构成因素(单
株粒数、单株粒重、千粒重)、产量等信息。成熟期
考种收获,种子干燥后,快递送贵州师范大学植物遗
传育种研究所保存于-20 ℃冰柜中。
表 1 甜荞品种及其来源
Table 1 Common buckwheat varieties and their sources
品种 Cultivar 编号 Code 来源 Source
丰甜 1 号 TQ-1 贵州师范大学
信农 1 号 TQ-2 宁夏固原市农业科学研究所
赤甜 1 号 TQ-3 内蒙赤峰农科所
定甜 2 号 TQ-4 甘肃定西市旱作农业科研推广中心
宁荞 1 号 TQ-5 宁夏固原市农业科学研究所
北早生 TQ-6 内蒙古农科院
榆荞 4 号 TQ-7 陕西省榆林农业学校
威甜 1 号 TQ-8 贵州威宁县农科所
品质分析:从冰柜取出材料于 105 ℃烘箱中杀
青 15 min,恒温(60 ℃)烘干至恒重。用粉碎机粉碎
10 s后过 40 目筛子,再粉碎 20 s,放入干燥器中保
存备用,测定前再于 60 ℃烘箱中烘至恒重。黄酮含
量测定采用芦丁标准品制作标准曲线,在 420 nm波
长下进行分光光度测定,具体参考凌永霞(2011)的
方法;蛋白质含量采取将样品于 280 nm 和 260 nm
波长下分光光度测定,具体参考张志良等(2003)的
方法。
统计分析方法:采用 Excel 2007 软件进行数据
处理,应用 SPSS17. 0 对数据进行显著性检验、多重
比较、估算相关系数及通径系数。
2 结果与分析
2. 1 甜荞种子品质的变异
2. 1. 1 甜荞籽粒黄酮含量变异 黄酮含量及多重比
较见表3。供试的8个甜荞品种在不同地点的黄酮含
量存在变异,变异范围为 0. 03% ~ 0. 92%,品种之间
黄酮含量差异达极显著水平。其中威甜 1 号、北早
生、丰甜 1 号平均黄酮含量较高,定甜 2 号、宁荞 1
号、赤甜 1号含量较低。根据黄酮含量的多重比较可
将品种分为 3组:威甜 1号、北早生、丰甜 1号>信农 1
号、榆荞 4号>定甜 2号、宁荞 1号、赤甜 1号。
地点之间黄酮含量差异达显著水平,西藏自治
区日喀则、江苏省泰兴市、青海省西宁市互助县平均
黄酮含量较高,新疆昌吉州奇台县、陕西省榆林市靖
边县、甘肃兰州市的甜荞黄酮较低,根据黄酮含量变
9644 期 李月等:甜荞品质与生态因子和农艺性状的相关性研究初报
表 2 栽培地点及其相关生态因子
Table 2 Cultivation places and their related ecological factors
编号
No.
地点
Place
承担单位
Unit
代号
Code
海拔 (m)
Altitude
纬度
Latitude
生育期均温 (°C)
Mean temperature in
the growth period
1 山西大同市南郊 山西农科院高寒所 SXDT 1068 40°06N 21. 78
2 山西朔州市右玉县 山西右玉农业试验站 SXYY 1348 39°59N 18. 23
3 山西省晋中市 山西省农业科学院农作物品种资源所 SXTY 804 37°32N 20. 26
4 内蒙古呼和浩特市武川县 内蒙古农牧业科学院作物所 NMHH 1595 41°05N 20. 28
5 内蒙古乌兰察布市察哈尔右翼前旗 内蒙古乌兰察布市农科所 NMWL 1600 40° 57N —
6 内蒙古赤峰市 赤峰市农物科学研究院 NMCF 604 43° 21N 20. 96
7 甘肃定西市 甘肃定西旱农中心 GSDX 1920 33°32N 19. 11
8 甘肃兰州市 甘肃农业大学 GSLZ 1520 36°01N —
9 新疆塔城 新疆农科院粮种所塔城试验站 XJTC 415 46°21N 21. 53
10 新疆昌吉州奇台县 新疆农业科学院粮食农作物研究所 XJWL 830 44°13N 18. 96
11 贵州毕节市威宁县 贵州毕节威宁县农业科学研究所 GZBJ 2300 26°31N 16. 89
12 贵州六盘水市水城县 六盘水职业技术学院 GZLP 1910 26°49N —
13 江苏省泰兴市 泰州旱作所 JSTX 5 32°10N 24. 96
14 青海省西宁市互助县 青海省畜牧兽医科学院 QHXN 2610 36°51N 14. 04
15 西藏山南地区乃东县 西藏山南地区农科所 XZSN 3650 29°11N 17. 86
16 西藏自治区日喀则 西藏自治区农牧科学院 XZZZ 3300 29°17N 14. 03
17 陕西省榆林市靖边县 陕西榆林农校 SXYL 1400 37°37N 20. 34
18 四川凉山州西昌市昭觉县 四川凉山州西昌农科所 SCLS 2100 28°02N 21. 55
19 河北张家口市张北县 河北省高寒作物研究所 HBZJ 1450 41°09N 18. 03
表 3 不同甜荞品种在不同地点栽培种子的黄酮含量 (%)及其多重比较 (SSR0. 05)
Table 3 Flovonoid contents (%)of the different common buckwheat varieties seeds in different
cultivation places and the multiple comparisons (SSR0. 05)
编号
No.
地点
Place
品种 Cultivar
TQ-1 TQ-2 TQ-3 TQ-4 TQ-5 TQ-6 TQ-7 TQ-8
平均数及多重比较
Mean and SSR0. 05
comparison
变异范围
Range
1 SXDT 0. 338 0. 392 0. 112 0. 191 0. 174 0. 202 0. 259 0. 305 0. 247bcdefg 0. 112 ~ 0. 392
2 SXYY 0. 360 0. 286 0. 111 0. 207 0. 253 0. 519 0. 226 0. 276 0. 282abcdef 0. 111 ~ 0. 519
3 SXTY 0. 384 0. 279 0. 090 0. 145 0. 180 0. 126 0. 179 0. 158 0. 193 defg 0. 090 ~ 0. 384
4 NMHH 0. 405 0. 341 0. 165 0. 192 0. 212 0. 477 0. 181 0. 485 0. 308abcd 0. 165 ~ 0. 485
5 NMWL 0. 439 0. 382 0. 168 0. 193 0. 199 0. 505 0. 218 0. 454 0. 319abc 0. 168 ~ 0. 505
6 NMCF 0. 233 0. 319 0. 100 0. 194 0. 171 0. 203 0. 204 0. 210 0. 203cdefg 0. 100 ~ 0. 319
7 GSDX 0. 334 0. 277 0. 164 0. 193 0. 124 0. 334 0. 212 0. 295 0. 240bcdefg 0. 124 ~ 0. 334
8 GSLZ 0. 166 0. 237 0. 091 0. 108 0. 128 0. 117 0. 157 0. 161 0. 143g 0. 091 ~ 0. 237
9 XJTC 0. 305 0. 310 0. 155 0. 174 0. 208 0. 291 0. 187 0. 186 0. 228bcdefg 0. 155 ~ 0. 310
10 XJWL 0. 166 0. 217 0. 083 0. 141 0. 151 0. 246 0. 154 0. 195 0. 169efg 0. 083 ~ 0. 246
11 GZBJ 0. 243 0. 355 0. 094 0. 175 0. 123 0. 240 0. 236 0. 230 0. 213bcdefg 0. 094 ~ 0. 355
12 GZLP 0. 340 0. 215 0. 101 0. 170 0. 142 — — 0. 198 0. 193 cdefg 0. 101 ~ 0. 340
13 JSTX 0. 176 0. 190 0. 026 0. 098 0. 143 0. 229 0. 124 0. 158 0. 330ab 0. 026 ~ 0. 229
14 QHXN 0. 271 0. 247 0. 097 0. 160 0. 148 0. 646 0. 152 0. 915 0. 330abc 0. 097 ~ 0. 915
15 XZSN 0. 250 0. 191 0. 114 0. 620 0. 140 0. 173 0. 177 0. 520 0. 274abcdef 0. 114 ~ 0. 620
16 XZZZ 0. 292 0. 127 0. 106 0. 137 — 0. 728 0. 709 0. 587 0. 386a 0. 106 ~ 0. 728
17 SXYL 0. 217 0. 189 0. 085 0. 108 0. 108 0. 210 0. 124 — 0. 155 fg 0. 085 ~ 0. 217
18 SCLS 0. 342 0. 336 0. 117 0. 082 0. 172 0. 265 — 0. 380 0. 242bcdefg 0. 082 ~ 0. 380
19 HBZJ 0. 432 0. 333 0. 161 — 0. 233 0. 385 0. 232 — 0. 295 abcde 0. 161 ~ 0. 432
平均数及多重比较
Mean and SSR0. 05
comparison
0. 304ab 0. 279bc 0. 117e 0. 186de 0. 171de 0. 349ab 0. 221cd 0. 382a
变异范围 Range 0. 166 ~
0. 439
0. 127 ~
0. 392
0. 026 ~
0. 168
0. 082 ~
0. 620
0. 108 ~
0. 253
0. 117 ~
0. 728
0. 124 ~
0. 709
0. 158 ~
0. 915
化的多重比较可将试点分为 7 组:西藏自治区日喀
则>江苏省泰兴市、青海省西宁市互助县、内蒙古乌
兰察布市察哈尔右翼前旗>内蒙古呼和浩特市武川
县>河北张家口市张北县、山西朔州市右玉县、西藏
074 广 西 植 物 33 卷
山南地区乃东县>山西大同市南郊、四川凉山州西
昌市昭觉县、甘肃定西市、新疆塔城、贵州毕节市威
宁县>内蒙古赤峰市、贵州六盘水市水城县、山西省
晋中市>新疆昌吉州奇台县、陕西省榆林市靖边县、
甘肃兰州市。
2. 1. 2甜荞籽粒蛋白质含量变异 蛋白质含量及多
重比较见表4。供试的8个甜荞品种在不同地点的蛋
白质含量存在变异,变异范围 45. 67 ~136. 68 mg /g,
品种之间蛋白质含量达极显著差异。其中,北早生平
均蛋白质含量较高,其值为 110. 17 mg /g;榆荞 4 号、
丰甜 1号、定甜 2号蛋白质含量较低。根据蛋白质含
量的多重比较可将品种分 4组:北早生>信农 1 号、赤
甜 1号>宁荞 1号、威甜 1号>榆荞 4号、丰甜 1 号、定
甜 2号。
地点之间蛋白质含量差异达极显著水平。陕西
省榆林市靖边县、新疆昌吉州奇台县、内蒙古乌兰察
布市察哈尔右翼前旗栽培下的甜荞平均蛋白质含量
较高;西藏自治区日喀则、山南地区乃东县、山西朔
表 4 不同甜荞品种在不同地点栽培种子的蛋白质含量 (mg /g)及其多重比较 (SSR0. 05)
Table 4 Protein contents of the different common buckwheat varieties seeds in different
cultivation places and the multiple comparisons (SSR0. 05)
编号
No.
地点
Place
品种 Cultivar
TQ-1 TQ-2 TQ-3 TQ-4 TQ-5 TQ-6 TQ-7 TQ-8
平均数及多重比较
Mean and SSR0. 05
comparison
变异范围
Range
1 SXDT 57. 776 73. 390 75. 079 49. 573 90. 014 102. 091 69. 111 63. 358 72. 569 defg 49. 573 ~ 102. 091
2 SXYY 60. 019 62. 702 76. 092 47. 760 80. 442 92. 560 67. 194 49. 933 67. 096fg 47. 760 ~ 92. 560
3 SXTY 56. 106 104. 916 81. 167 61. 899 77. 352 92. 803 62. 281 62. 920 74. 930def 56. 106 ~ 104. 916
4 NMHH 50. 558 74. 477 85. 957 68. 637 91. 021 115. 889 71. 091 79. 337 79. 621 cd 50. 558 ~ 115. 889
5 NMWL 84. 573 89. 517 106. 561 80. 052 84. 516 112. 595 79. 942 87. 171 90. 587ab 79. 942 ~ 112. 595
6 NMCF 72. 699 76. 336 72. 032 64. 633 82. 840 127. 754 73. 351 59. 054 79. 556cd 59. 054 ~ 127. 754
7 GSDX 68. 546 70. 885 110. 262 72. 795 79. 329 119. 894 78. 223 101. 145 87. 639bc 68. 546 ~ 119. 894
8 GSLZ 62. 436 87. 233 67. 726 65. 130 53. 333 131. 269 64. 258 74. 898 75. 793def 53. 333 ~ 131. 269
9 XJTC 64. 927 80. 865 92. 949 63. 729 72. 085 125. 420 71. 410 63. 075 79. 285cde 63. 075 ~ 125. 42
10 XJWL 75. 519 89. 387 95. 529 78. 797 82. 830 136. 681 68. 858 97. 430 90. 617ab 68. 85 ~ 136. 681
11 GZBJ 66. 336 72. 043 73. 740 50. 298 79. 826 120. 483 70. 034 65. 757 75. 787def 50. 298 ~ 120. 483
12 GZLP 56. 449 68. 319 74. 071 50. 445 60. 665 — — 61. 977 61. 988g 50. 445 ~ 74. 071
13 JSTX 55. 940 81. 216 85. 468 52. 245 66. 129 96. 960 48. 695 63. 570 68. 761 efg 48. 695 ~ 96. 960
14 QHXN 64. 951 78. 831 80. 752 61. 167 67. 833 105. 184 61. 456 70. 028 73. 770 def 61. 167 ~ 105. 184
15 XZSN 53. 543 86. 250 73. 568 45. 674 65. 807 74. 385 58. 593 84. 407 67. 778fg 45. 674 ~ 86. 250
16 XZZZ 58. 997 98. 500 79. 893 46. 313 — 78. 410 56. 310 57. 563 67. 569fg 46. 313 ~ 98. 500
17 SXYL 88. 668 130. 055 83. 631 85. 133 95. 764 131. 748 77. 078 — 98. 868a 77. 078 ~ 131. 748
18 SCLS 81. 033 76. 516 81. 710 68. 075 63. 346 102. 568 — 56. 155 75. 670def 56. 155 ~ 102. 568
19 HBZJ 71. 204 97. 274 69. 276 — 73. 726 108. 344 66. 541 — 81. 066 bcd 66. 54 ~ 108. 344
平均数及多重比较
Mean and SSR0. 05
comparison
65. 809ef 84. 143b 82. 236bc 61. 797 f 75. 923 cd110. 170 a 67. 319ef 70. 905de
变异范围 Range 50. 558 ~
88. 668
62. 702 ~
130. 055
67. 726 ~
110. 262
45. 674 ~
85. 133
53. 333 ~
95. 764
74. 385 ~
136. 681
48. 685 ~
79. 942
49. 933 ~
101. 145
州市右玉县、贵州六盘水市水城县表现较低。根据蛋
白质含量多重比较可将试点分 7 组:陕西省榆林市靖
边县>新疆昌吉州奇台县、内蒙古乌兰察布市察哈尔右
翼前旗>甘肃定西市>河北张家口市张北县、内蒙古呼
和浩特市武川县、内蒙古赤峰市、新疆塔城>甘肃兰州
市、贵州毕节威宁县、四川凉山州西昌市昭觉县、山西
省晋中市、青海省西宁市互助县>山西大同市南郊、江
苏省泰兴市、西藏山南地区乃东县、西藏自治区日喀
则、山西朔州市右玉县>贵州六盘水市水城县。
2. 2 甜荞产量和品质与生态因子和农艺性状的关系
据表 5 可知,产量与纬度、主茎节数、千粒重呈
不显著正相关,与海拔、主茎分枝数呈不显著负相
关,而与单株粒数、单株粒重呈极显著正相关,相关
系数分别为 0. 588**、0. 495**,与株高的相关达显
著水平,r=0. 271* 。在相关性显著的基础上经通经
分析,结果显示:单株粒数对产量的直接通径效应达
极显著水平,通径系数为 P = 1. 479**;株高和单株
粒重对产量直接通径效应为负。株高分别通过主茎
节数(P = 0. 839)、纬度(P = 0. 673)、千粒重(P
=0. 612)、海拔(P = 0. 288)、主茎分枝数(P = 0.
172)对也是影响黄酮含量的重要因素,在育种和栽
培种需要加以适当考虑。
1744 期 李月等:甜荞品质与生态因子和农艺性状的相关性研究初报
表 5 各因素对产量、黄酮、蛋白质含量的相关系数及通径系数
Table 5 Correlation coefficient and path coefficient of the various factors corresponding to yield,flavonoid and protein contents
与产量 与黄酮含量 与蛋白质含量
相关
系数
CC
直接通
径系数
DPC
相关
系数
CC
直接通
径系数
DPC
相关
系数
CC
直接通
径系数
DPC
与三校标变量的间接通径系数
x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9
x1 -0. 018 0. 447* 0. 270* -0. 037 -0. 084 -0. 352 -0. 994 -0. 862 0. 419 -0. 272 0. 262 0. 022 -0. 041 -0. 623
x2 0. 127 0. 283 0. 015 -0. 004 0. 212* 0. 123 -0. 518 -0. 287 0. 189 -0. 197 0. 319 0. 012 -0. 035 -0. 393
x3 0. 000 0. 216 -0. 330** -0. 338 -0. 067 -0. 371 -0. 578 -0. 369 0. 399 0. 162 -0. 204 0. 038 -0. 024 -0. 282
x4 -0. 001 0. 098 0. 123 0. 175 0. 046 0. 180 0. 127 0. 109 0. 180 0. 133 0. 047 -0. 144 0. 109 0. 067
x5 0. 196 -0. 066 0. 012 -0. 070 -0. 002 -0. 430 -0. 252 -0. 350 0. 224 0. 408 0. 708 0. 015 0. 008 -0. 722
x6 0. 271* -0. 090 0. 138 0. 239 0. 064 0. 053 0. 288 0. 673 -0. 335 0. 172 0. 839 0. 045 0. 019 0. 612
x7 0. 588**1. 479** -0. 193 0. 230 0. 138 -0. 047 0. 055 0. 057 0. 145 -1. 208 0. 040 0. 104 0. 891 -0. 739
x8 0. 495** -0. 852* -0. 205 -0. 487 0. 135 0. 443 -0. 116 -0. 187 -0. 101 1. 015 0. 023 0. 049 0. 989 1. 097
x9 0. 136 0. 084 -0. 132 -0. 107 -0. 136 -0. 434** -0. 207 -0. 251 -0. 140 0. 073 -0. 259 0. 185 -0. 097 0. 129
注:**表示在 1%(双侧)水平上显著相关;* 表示在 5%(双侧)水平上显著相关。x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,x9分别代表海拔、纬度、生育期均温、主茎分枝数、
主茎节数、株高、单株粒数、单株粒重、千粒重;CC,DPC分别代表相关系数和直接通径系数。
Note:**means correlation is significant at the 1% level(2-tailed) ;* means correlation is significant at the 5% level (2-tailed). x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,x9 represents
elevation,latitude,mean temperature in the growth period,stem branch number,main stalk pitch number,plant height,grains per plant,grain weight per plant,1000-grain
weight,respectively;CC and DPC stands for correlation coefficient and direct path coefficient,respectively.
产量的正向间接通径作用造成株高和产量显著
正相关。单株粒重分别通过千粒重(P = 1. 097)、主
茎分枝数(P=1. 015)、单株粒数(P = 0. 989)对产量
有正向间接通径作用造成单株粒重与产量极显著正
相关。因此可以推论:单株粒数是增产的最重要因
素,提高单株粒数是增产的最有效途径。单株粒重、
株高对产量虽然直接作用为负,但有显著的正向间
接作用并导致与产量正相关显著,也是影响产量的
重要因素,在育种中也需要适当考虑。
黄酮含量与纬度、主茎分枝数、主茎节数及株高
存在不显著正相关,与单株粒数、单株粒重及千粒重
呈不显著负相关。黄酮含量与海拔呈显著正相关,
相关系数分别为 0. 270* ;与生育期均温的负相关达
极显著水平,相关系数为-0. 330**。在显著相关的
基础上经通径分析发现:生育期均温对黄酮含量有
显著负向直接效应,海拔对黄酮含量有负的直接效
应,但主要分别通过主茎分枝数(P = 0. 419)、株高
(P=0. 262)对黄酮含量的间接正效应显著高于直
接负效应导致与黄酮含量正相关显著。因此可以推
论:生育期均温是影响黄酮含量的最重要因素,生育
期期间适当的低温有助于黄酮的积累。此外,海拔
蛋白质含量与海拔、生育期均温、主茎节数、千粒重
均呈现不显著负相关,与主茎分枝数、株高、单株粒
数、单株粒重呈不显著正相关,而与纬度呈显著正相
关,r=0. 212* 。通径分析表明纬度的直接通径分析
效应正向显著。显然,纬度是蛋白质含量的最主要
因素,高纬度有利于蛋白质含量提高。
2. 3 不同甜荞品种对生态因子的敏感性分析
表 6、7 表明,海拔对大多数品种无显著影响,对
定甜 2 号和威甜 1 号的黄酮含量有正向显著影响,
其相关系数和直接通径系数均为正,定甜 2 号(r
=0. 848**,P = 1. 442)、威甜 1 号(r = 0. 695* ,P
=0. 505)。纬度对大多数品种无显著影响,但对定
甜 2 号的蛋白质含量有正向显著影响,直接通径效
应方向和相关系数效应方向一致,均为正向,相关系
数和直接通径系数分别是 r = 0. 672**和 P = 0. 547。
生育期均温对大多数品种无显著影响,但对威
甜 1 号的黄酮含量有负向显著影响,直接通径效应
方向和相关系数效应方向一致,均为负向,相关系数
和直接通径系数分别是 r =-0. 730* 和 P =-0. 377。
因此,不同品种的品质对生态因子的敏感性不同,定
甜 2 号和威甜 1 号对生态因子的敏感性较强。
表 6、7 显示,主茎分枝数、主茎节数、株高、千粒
重对 8 个试验甜荞品种都无显著影响。单株粒数对
8 个品种都有程度不同显著影响,其中单株粒数对
丰甜 1 号、信农 1 号、定甜 2 号、榆荞 4 号、威甜 1 号
的产量有正向的显著影响,对北早生的黄酮含量有
负向的显著影响,对宁荞 1 号的蛋白质含量有正向
显著影响。单株粒重对赤甜 1 号、定甜 2 号、威
甜 1 号的产量有正向显著影响,对北早生的黄酮含
量有负向的显著影响,对其它品种无显著影响。上
述结果显示,不同品种的产量和品质主要农艺性状
影响因素有一定的差异。
3 结论与讨论
关于荞麦种子中的黄酮含量,甜荞种子黄酮含
274 广 西 植 物 33 卷
量一般在 0. 05% ~ 1. 00%(陈庆富,2008)。时政等
(2011)对贵州省不同生态区甜荞麦蛋白质、黄酮含
量变异研究,表明 7 个被试甜荞品种的黄酮含量变
异范围为0. 04% ~ 0. 25%,品种间以威甜2号含量
表 6 各因素与不同品种的产量、黄酮、蛋白质含量的相关系数
Table 6 Correlation coefficient of various factors on the yield,flavonoids and protein contents of different varieties
品种
Cultivar
指标类型
Index types
x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9
TQ-1 y1 -0. 143 0. 050 0. 259 -0. 080 0. 271 0. 143 0. 589* 0. 470 0. 104
y2 0. 042 0. 211 -0. 162 -0. 088 0. 381 0. 458 -0. 325 -0. 250 -0. 035
y3 -0. 261 0. 536 -0. 132 0. 237 0. 138 0. 372 0. 422 0. 351 -0. 096
TQ-2 y1 -0. 208 0. 336 0. 169 -0. 136 0. 143 0. 300 0. 624* 0. 435 0. 187
y2 -0. 370 0. 395 0. 256 0. 061 0. 479 0. 500 0. 191 -0. 027 -0. 021
y3 0. 164 -0. 068 -0. 236 0. 154 0. 381 0. 273 0. 302 0. 467 -0. 238
TQ-3 y1 -0. 144 0. 212 0. 064 -0. 004 0. 432 0. 441 0. 596* 0. 588* 0. 246
y2 0. 227 0. 446 -0. 258 0. 146 0. 145 0. 327 -0. 140 -0. 074 -0. 261
y3 -0. 423 0. 397 0. 287 0. 063 -0. 249 -0. 391 -0. 021 0. 089 -0. 005
TQ-4 y1 0. 141 0. 065 -0. 230 0. 372 0. 235 0. 417 0. 735* 0. 729* 0. 071
y2 0. 848** -0. 393 -0. 447 0. 311 -0. 288 0. 101 -0. 225 -0. 220 -0. 207
y3 -0. 445 0. 672* 0. 096 -0. 102 0. 215 0. 307 0. 268 0. 185 -0. 089
TQ-5 y1 0. 029 0. 242 -0. 201 -0. 162 0. 074 0. 153 0. 405 0. 327 -0. 164
y2 -0. 244 0. 563 -0. 116 0. 243 0. 489 0. 411 -0. 181 -0. 261 -0. 064
y3 -0. 299 0. 518 -0. 217 -0. 168 0. 478 0. 486 0. 614* 0. 486 -0. 226
TQ-6 y1 0. 225 0. 112 -0. 313 0. 328 0. 318 0. 302 0. 378 0. 335 0. 358
y2 0. 253 0. 185 -0. 541 -0. 003 -0. 250 -0. 189 -0. 677* -0. 662* -0. 371
y3 -0. 436 0. 534 0. 049 -0. 108 0. 161 0. 121 0. 367 0. 317 -0. 111
TQ-7 y1 -0. 234 0. 239 0. 015 -0. 163 -0. 039 0. 198 0. 751* 0. 624 0. 561
y2 0. 286 0. 059 -0. 460 -0. 186 0. 258 0. 405 -0. 157 -0. 037 -0. 266
y3 -0. 017 0. 533 -0. 428 0. 147 0. 362 0. 598 0. 446 0. 299 0. 201
TQ-8 y1 0. 497 -0. 432 -0. 139 0. 007 0. 216 0. 359 0. 742* 0. 680* -0. 156
y2 0. 695* -0. 223 -0. 730* 0. 256 0. 135 0. 365 -0. 451 -0. 466 -0. 156
y3 0. 304 -0. 057 -0. 227 0. 030 -0. 015 0. 186 0. 245 0. 157 -0. 517
注:y1 代表产量,y2 代表黄酮含量,y3 代表蛋白质含量;**表示在 1%(双侧)水平上显著相关,* 表示在 5%(双侧)水平上显著相关。
Note:y1 stands for yield,y2 stands for flavonoid content,y3 stands for protein content;** means correlation is significant at the 1% level (2-tailed) ,* means correlation is
significant at the 5% level (2-tailed).
表 7 各因素对不同品种的产量、黄酮、蛋白质含量的直接通径系数
品种
Cultivar
指标类型
Index types
x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9
TQ-1 y1 0. 772 0. 360 0. 439 0. 337 0. 869 -0. 441 5. 829 -5. 746 0. 720 0. 975
TQ-2 y1 0. 650 0. 235 0. 915 0. 060 -0. 986 0. 859 1. 620 -0. 938 -0. 085 0. 793
TQ-3 y1 0. 676 0. 459 0. 118 -0. 348 0. 982 -0. 650 -0. 009 0. 381 0. 375 0. 458
TQ-4 y1 0. 091 0. 177 -0. 210 0. 372 -0. 215 0. 633 0. 424 0. 329 -0. 127 0. 932
y2 1. 442 0. 325 0. 538 0. 398 -0. 982 0. 871 0. 405 -0. 563 -0. 191 0. 981
y3 -0. 350 0. 547 -0. 313 -0. 348 -0. 137 0. 672 0. 702 -0. 668 -0. 239 0. 791
TQ-5 y3 -0. 710 -0. 083 -1. 202 0. 458 0. 050 -0. 804 3. 685 -2. 793 -0. 144 0. 926
TQ-6 y2 -0. 314 0. 508 -0. 851 -0. 321 0. 481 -0. 578 -4. 285 3. 798 -0. 260 0. 950
TQ-7 y1 -0. 462 0. 029 -0. 332 0. 139 -0. 155 0. 008 1. 484 -0. 884 0. 182 0. 760
TQ-8 y1 1. 027 0. 035 0. 652 0. 996 -0. 563 0. 351 6. 444 -5. 612 0. 479 0. 983
y2 0. 505 0. 173 -0. 377 0. 565 -0. 005 1. 114 5. 710 -6. 711 0. 844 0. 985
注:y1 代表产量,y2 代表黄酮含量,y3 代表蛋白质含量。
Note:y1 stands for yield,y2 stands for flavonoid content,y3 stands for protein content.
较高,不同生态区以六盘水地区荞麦籽粒中黄酮含
量较高;甜荞蛋白质含量变异范围为 13. 79%
~20. 96%,品种间以平荞 2 号含量较高,不同生态
区以威宁地区荞麦的蛋白质含量较高;而本研究发
3744 期 李月等:甜荞品质与生态因子和农艺性状的相关性研究初报
现 8 个甜荞品种在 19 地点黄酮含量变异范围
为 0. 03% ~0. 92%,这与陈庆富(2008)结果相符,
品种间以威甜 1 号黄酮含量较高,不同地点以西藏
自治区日喀则荞麦黄酮含量较高。蛋白质含量变异
范围 45. 67 ~ 136. 68 mg /g,即 4. 57% ~ 13. 67%,品
种间以北早生蛋白质含量较高、不同地点以陕西省
榆林市靖边县的荞麦蛋白质含量较高。造成差异的
原因,本研究选取的试验品种以及地点与时政等
(2011)研究不同,不同品种自身遗传因素以及不同
地点的环境因素都可能对黄酮、蛋白质含量有不同
影响,部分地点遭受灾害可能对结果产生影响。本
研究选取 8 个优良甜荞品种进行全国范围的品质变
异研究,并分析了各地生态因子(海拔、纬度、生育
期均温)对甜荞品质影响,可为品种种植区划和合
理布局提供参考。
杨克理等(1990)对普通荞麦研究表明分枝区长
度、株高对小区产量的直接作用和净作用都比较大。
唐国顺等(1996)研究表明以始花期对单株产量直接
效应值最大、其次是生育期、主茎节数居三,育种应以
始花晚、生长期长些、千粒重高的品种为选择目标,同
时兼顾一定水平的主茎节数。吴渝生(1996)研究发
现在荞麦育种中,选择生育期长,其中营养生长期较
长,千粒重较高,而分枝数、株粒数和单株叶面积适当
的材料,容易获得高产品种。张春明等(2011)研究表
明甜荞产量与相关因素的灰色关联度大小依次为:主
茎分枝>株高>主茎节数>簇花数>千粒质量>生育期>
单株粒质量>结实率>单株花簇数。肖彦德等(1998)
对 24个普通荞麦运用相关及通径分析表明株粒数为
影响荞麦产量的重要因素。张雄等(1997)对 7 个甜
荞品种主要数量性状的灰色关联分析发现,关联度大
小依次为单株粒数>株高>全生育期天数>主茎节数>
单株分枝>千粒重,单株粒数是产量的主要因素。孟
第尧等(1998)对 24个甜荞品种产量的主成份分析发
现株粒数、有效花序是产量形成的主要成分。本研究
发现单株粒数是甜荞增产最重要因素,提高单株粒数
是增产的最有效途径,适当兼顾单株粒重、株高,与上
述已有的报道基本一致。
另外,生态因子、农艺性状、产量构成因素对产量、
黄酮、蛋白质含量相关性和通径分析相关报道较少,本
研究表明:生育期均温是影响黄酮含量的重要因素,生
育期期间适当的低温有助于黄酮的积累;纬度是蛋白
质含量的主要因素,高纬度利于蛋白质含量提高。
关于不同甜荞品种对生态因子的敏感性研究报道
很少。本文对各个品种与生态因子相关和通径分析,
进而对荞麦品种对生态因子的敏感性分析,发现不同
品种对海拔、纬度、生育期均温敏感性不同。对其中的
敏感品种,在栽培上可以考虑制定推广区域的方式以
提高这些品种的产量和品质。而在育种上,可以考虑
培育对生态因子敏感性低、产量和品质稳定的品种,以
便有最广阔的栽培区试,对农业生产有一定的意义。
致谢 感谢国家现代农业产业体系 2011 年全
国荞麦品种展示各承担单位提供种子和相关资料。
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