贵州黔西南州主栽薏苡表型比较分析_杜家会.pdf

贵州黔西南州主栽薏苡表型比较分析杜家会，李振斌，姚天月，李松克*（黔西南民族职业技术学院，贵州 兴义 562400）摘要：黔西南州薏苡种质资源主要是地方品种，各性状差异较大，旨在鉴定各薏苡种质间的性状差异，为品种改良和育种材料的选择提供科学依据。通过收集黔西南州农户主要种植的薏苡种质资源 10 份，对其质量性状、产量性状及多样性指数进行分析。10 份种质生育期相差极大，为早熟、中熟和晚熟品种；主要数量性状变异系数范围在 3.37%16.72%，多样性指数变化范围在 1.00272.1333；产量性状的变异系数变化范围在 3.84%39.37%，多样性指数变化范围在 0.63651.9793；自然情况下黑壳薏苡对黑穗病抗性较白壳薏苡强。综合各种质特性，当地应以白壳小薏苡作为良种种植，白壳大薏苡和黑壳薏苡可用作选育其他用途薏苡种质。关键词：薏苡；表型；多样性指数中图分类号：S519文献标识码：A文章编号：2096-5877（2023）01-0014-05Comparison on the Phenotypic Traits between Main Cultivars of Coix lacryma-jobi L.in Qianxinan Prefecture of GuizhouDU Jiahui,LI Zhenbin，YAO Tianyue,LI Songke*(Southwest Guizhou VocationalTechnical College Nationalities,Xingyi 562400,China)Abstract：The germplasm resources of Coix lacryma-jobi L.in Qianxinan Prefecture are mainly local species,whichphenotypic traits are different.This study aims to evaluate the diversity of Coix by characters,provide basis for variety improvement and parent selection.Through collecting 10 Coix germplasm resources mainly planted in QianxinanPrefecture,the quality traits,yield traits and diversity index were analyzed.The result showed that growth period ofthe 10 germplasms varied greatly,including early,middle and late maturing varieties.The variation coefficient ofmain quantitative traits ranged from 3.37%to 16.72%,and the diversity index ranged from 1.0027 to 2.1333.Thevariation coefficient of yield traits ranged from 3.84%to 39.37%,and the diversity index ranged from 0.6365 to1.9793.According to various qualitative characteristics,the local should use the white husked Coix as the improvedvariety,and the white husked Coix and black husked Coix can be used for breeding other kinds of Coix germplasm.Key words：Coix lacryma-jobi L.;Phenotypic;Diversity index薏苡也称薏米、药玉米，禾本科植物，当地群众称之为五谷、六谷等。薏苡是药食同源作物，被誉为“世界禾本科植物之王”，同时被称为“生命健康之禾”，是黔西南州重要的经济作物，有重要药用价值。悠久的栽种历史和薏苡自身发育的复杂性，导致薏苡种质资源数目众多，表型丰富1-3。任何一种作物的发展演变都需要优异的收稿日期：2020-01-07基金项目：贵州省黔西南民族职业技术学院中药资源开发与利用科研创新团队项目（2019-1）；贵州省黔西南州科技局农业基础研究项目（2016-1-19）作者简介：杜家会（1984-），女，讲师，硕士，从事种质资源创新和利用研究。通讯作者：李松克，男，教授，E-mail:种质资源，良好的种质资源是作物育种的基础，因此收集和保护种质资源受到广泛重视。薏苡种植目前主要以地方品种为主，育成品种较少。地方薏苡品种的遗传多样性较为广泛，是薏苡育种的重要遗传资源。用紫云县白壳薏苡为基础材料，通过系统选育而来的安薏 1号是一个高产、稳产、优质、多抗品种4。浙江浙薏 1 号、浙薏 2 号，福建翠薏 1 号、仙薏 1 号等都是利用地方品种选育而来5-6。雷春旺通过对比分析发现这些选育品种具有株型较紧凑、分蘖力较强、丰产性好、株粒数多、结实率高、百粒重大、病虫害轻、产量高、品质好、抗性强等优点7。同时薏苡秆具有很高的肥效，可作为生物有机肥的原材料，也可直接利用，秸秆还田对土壤物理性状具有明显的改善作用，杜家会等：贵州黔西南州主栽薏苡表型比较分析东北农业科学2023，48（1）：14-18，44Journal of Northeast Agricultural SciencesDOI:10.16423/ki.1003-8701.2023.01.0041期杜家会等：贵州黔西南州主栽薏苡表型比较分析15可明显增强土壤持水能力，可为作物提供更多水分8，英国秸秆直接还田量占其生产量的73%9。薏苡在生产上易发生黑穗病。在发病穗子上形成黑粉籽粒，一般整穗都会染病。成熟后籽粒破裂，散出大量病菌，侵染附近健康穗子，又或污染土壤，成为翌年的初次侵染源。连作会积累大量病原，导致黑穗病严重10。植物遗传多样性通过形态学方法展现出来，以更加全面地了解资源的多样性程度，为研究者提供丰富的信息。近年来薏苡种质资源表型性状多样性评价及主成分分析研究渐增，主要集中在农艺及产量性状上11-12，除形态学方法外，薏苡种质资源表型性状多样性的研究还包括分子标记方法等13。农艺性状、产量性状以及品质性状的多样性评价及综合评价较少，从而制约了综合性状优良的薏苡种质资源利用。当地种植的薏苡品种都是农家自留或农户之间交换而来，这些农家自留种都是在当地的环境条件下经过漫长的自然和人工选择保留下来的，具有很多优良性状，如有些品种对黑穗病具有抗性，其遗传基因丰富，不同品种间的性状差异较大。虽有一些关于薏苡的研究，但对农家品种形态性状的研究少见报道。本研究从黔西南州主要薏苡产区农户家里收集不同薏苡种质资源，对不同薏苡品种表型等进行比较分析，旨在明确各品种之间的表型多样性，并筛选出再生性好，表型优良的品种资源，为当地的薏苡种植生产提供帮助。1材料与方法1.1试验材料2016年从黔西南州农户家里收集的薏苡种质资源50份，对比各品种间差异后保留10份（表1）。1.2试验方法2017 年在贵州省黔西南州兴仁县雨樟镇种植。随机区组设计，小区面积为 30 m2（1 m30 m，两行，行距 0.5 m，行长 30 m），2 次重复，设置对照。自然种植，34 片真叶时间苗，去除密生苗、弱病苗，每穴留1株强壮苗，收获后留桩。待植株中下部叶片转黄，籽粒80%左右成熟时，收割测产。1.3性状考查与分析从播种开始，记录出苗情况，观察幼苗颜色、拔节和分蘖情况。成熟时每重复随机选取 10 穴调查主茎高、叶长、穗长、叶宽、分蘖数。用网袋收集调查植株，晾干后考种，记录主穗粒数、千粒重，并计算小区产量。数据调查收集参照 薏苡种质资源描述规范和数据标准 进行14。形态性状多样性指数分析：计算相关指标的平均值、变异系数、变异幅度15。所有数据均用Excel 2013进行分析。试验材料各性状的平均值（X1）和标准差()用于计算多样性指数。通过各性状的平均值（X1）和标准差()划分性状的等级，由公式 R=X1k(k=0、0.5、1、1.5、2 将试验性状的数值分 110 级，每级相差 0.5，pij=ij/n用于计算每一组的分布频率（pij为第 i个性状处于第 j个变异的分布频率，nij代表性状变异材料的个数，n 为试验的样本总数），H=-n=1npijlnpij，计算多样性指数16。黑穗病鉴定：调查试验的两个重复，记录感病植株数量，若有 50%的植株感病，则视该材料为感病品种（记为S）。2结果与分析2.1薏苡性状分析2.1.1薏苡品种生育期分析田间调查参试品种的生育期发现，出苗时间白壳小薏苡为 12 d，白壳大薏苡、黑壳薏苡 1为 15d，黑壳薏苡 2（壳硬）为 18 d，出苗后 35 d 开始拔节，此过程大约延续 20 d，之后进入孕穗期。所有白壳小薏苡从出苗到拔节、孕穗、开花、成熟所需时间均低于白壳大薏苡和黑壳薏苡，从各地获得的白壳小薏苡间差异不大。白壳小薏苡的生育期比较一致，白壳大薏苡比白壳小薏苡生育期长 4周左右，黑壳薏苡 1与白壳大薏苡生育期相近，黑壳薏苡 2（壳硬）生育期最长，比白壳小薏苡晚熟70 d 左右，比白壳大薏苡晚熟 40 d 左右。由图 1可知，薏苡全生育期最长的是黑壳薏苡 2（壳硬）表 110份薏苡种质资源及来源编号12345678910品种白壳小薏苡1白壳小薏苡2白壳小薏苡3白壳小薏苡4白壳小薏苡5白壳小薏苡6白壳大薏苡1白壳大薏苡2（壳硬）黑壳薏苡1黑壳薏苡2（壳硬）来源地兴义兴仁兴仁普安义龙晴隆义龙普安义龙兴义性状描述乳白色，外壳较软，籽粒小乳白色，外壳较软，籽粒小乳白色，外壳较软，籽粒小乳白色，外壳较软，籽粒小乳白色，外壳较软，籽粒小乳白色，外壳较软，籽粒小乳白色，外壳较硬，籽粒大乳白色，外壳较硬，籽粒大浅黑色，外壳较硬，籽粒小深黑色，外壳硬，籽粒大16东 北 农 业 科 学48卷为 210 d；其 次 是 白 壳 大 薏 苡 1、白 壳 大 薏 苡 2（壳硬）、黑壳薏苡 1，生育期相差不大，170 d 左右；白壳小薏苡 1，生育期最短，130 d 左右，归为早熟品种；白壳小薏苡 2、3、4、5、6 全生育期差异不大，平均140 d，应属于中晚熟品种。2.1.2薏苡质量性状从播种材料看，种子萌发出土后幼苗茎秆均为绿色，叶鞘有绿色和紫色两种，其中黑壳薏苡 1叶鞘底部为紫色，向上逐渐变为绿色；所有品种叶色均为绿色，其中晴隆的白壳小薏苡 6 属于深绿色，其余为淡绿色。成熟籽粒除两个黑壳薏苡外均为灰白色，黑壳薏苡 1 在未成熟时幼嫩籽粒为红紫色，其他品种幼嫩籽粒为绿色。白壳小薏苡、白壳大薏苡、黑壳薏苡 1 籽粒均为卵圆形，黑壳薏苡2（壳硬）籽粒为圆形。2.1.3薏苡的形态性状差异主茎最高的是黑壳薏苡 2（壳硬），白壳大薏苡 2（壳硬）次之，白壳小薏苡 6 主茎最矮；白壳大薏苡 1 叶片最宽，白壳小薏苡 6 叶片最长，黑壳薏苡 2（壳硬）分蘖最多，并且白壳小薏苡 6分枝处最低。经单因素方差检验发现，各种质叶长、分蘖数之间差异显著（P0.05）。由表 2 可知，10 份材料主茎高、叶长、叶宽的变异系数范围为3.37%16.72%，各性状的变异系数有不同程度差异，由此说明这些性状相互独立又相互联系。变异系数较高的为叶长，表明不同材料叶长变化较大。2.1.4薏苡的产量性状差异由表 3 可知，黑壳薏苡 2（壳硬）分蘖数最多15.70，黑壳薏苡 1 分蘖数 10.10；白壳小薏苡 5 穗长最长 74.60 cm，白壳小薏苡 3 穗长最短 51.60cm；黑壳薏苡 1主穗粒数为 371.7