中亚地区大麦种质资源鉴定与利用
2015-10-10俞天胜李培玲李玉峰
俞天胜 李培玲 李玉峰 苗 雨
(新疆农业科学院奇台麦类试验站,新疆奇台831807))
中亚地区大麦种质资源鉴定与利用
俞天胜李培玲李玉峰苗雨
(新疆农业科学院奇台麦类试验站,新疆奇台831807))
2011至2014年对从塔吉克斯坦和吉尔吉斯坦引进的323份大麦资源的农艺性状进行形态描述和鉴定,筛选出一批具有一种或一种以上的优良性状的遗传资源。本文主要对各种类型的优异种质进行评述,为大麦育种提供亲本资源。
大麦;种质资源;农艺性状;鉴定评价
大麦是啤酒酿造的主要原料,同时也是部分地区主要的粮食和饲用作物,且近年来因大麦的高蛋白和高赖氨酸含量,其在保健食品方面的开发利用也较为广泛。由于大麦具有多种用途,因此大麦优良品种的选育极为重要,而遗传资源则是育种和基因工程的基础。截止到2014年,我们共征集鉴定了中亚地区323份大麦种质资源材料。中亚地区大麦种质资源在新疆地区基因库和大麦育种中具有极为重要的地位。
1 材料与方法
1.1材料
鉴定材料为2012至2013年从中亚地区引进的323份大麦种质资源,其中吉尔吉斯坦的有111份,塔吉克斯坦的有212份。
1.2方法
在新疆奇台县生态气候条件下将所有引入资源按正常大田栽培措施进行种植,定点定时观测供试材料在不同生育期的各项形态指标,收获后进行考种,保存其籽粒。
调查项目包括:冬春性、播种期、出苗期、抽穗期、成熟期、幼苗习性、幼苗颜色、叶片茸毛、株型、叶姿、旗叶长度、旗叶宽、旗叶角度、叶耳色、穗蜡质、茎蜡质、叶蜡质、穗形、秆色、芒形、壳色、壳毛、护颖形状、颖肩、颖嘴、颖脊、抗倒性、抗条锈病、抗叶锈病、抗白粉病、粒形、腹沟、冠毛、粒色、粒质、粒大小、饱满度、籽粒整齐度、株高和小穗密度。
2 试验设计
试验地设置在昌吉州奇台县新疆农业科学院奇台麦类试验站,前茬作物为绿肥,按照引入种子量以同等密度进行种植,1m行长,0.2m行距,分别在各个生育阶段调查各供试材料的生育期和形态特征,收获后测定籽粒及穗部性状。对观察和测试的数据进行分析,并对资源进行评价。
3 结果与分析
3.1冬春性
引进323份材料中,冬性材料2份,春性材料321份。
3.2生育期
生育期为78~94d,其中:生育期≤80d的早熟品系有2份,比率为0.62%;240份材料为中熟品系,生育期80~90d;81份材料为晚熟品系,生育期≥91d,占25.08%(表1)。
表1 引进大麦资源的生育期
3.3幼苗形态特征
从幼苗习性来看,323份材料中只有1份幼苗半直立,其余均为直立;从苗色来看,35份材料幼苗为浅绿色,287份材料为绿色,1份材料为深绿色。
3.4植株形态特征
从株高来看,所引材料株高差异很大,范围在57~127cm之间。多数引进材料的株高高于90cm,为145份,占总材料数的44.89%;株高比较适中(75~90cm),可以结合农艺性状直接利用作为亲本材料的资源有159份,占49.22%;有19份材料株高小于75cm,可作为矮秆材料利用(表2)。
表2 大麦材料株高
引进材料中有16份材料茎部无蜡质,占4.95%;茎部蜡质轻的材料有87份,占26.93%,68.12%的材料茎部蜡质较重;成熟后茎秆均为黄色。
3.5叶部形态特征
全部材料叶片均无茸毛。从叶姿来看,45份材料的叶片挺直,47份材料呈叶片平展状态,231份材料叶片为下披状态,分别占引进材料总数的13.93%、14.55%和71.52%(表3)。
所有观测材料中,大多数材料的旗叶长度为中或者短,占引进材料的91.64%;27份材料旗叶长度为长,占8.36%。旗叶宽度较窄的材料有196份,占60.68%;旗叶宽度为中的材料有90份,占27.86%;旗叶宽度较宽的材料有37份,占材料总数的11.46%。旗叶角度挺直的材料有116份,占35.91%;旗叶角度中等的材料为75份,占23.22%;旗叶角度下披的材料有132份,占总数的40.87%(表3、4)。
观测材料中,叶耳色为绿的有229份,为紫色的有94份,分别占70.90%和29.1%;引进材料中叶片无蜡质的材料最多,有314份,占97.21%;叶片蜡质较轻的材料为6份,占2.79%(表5)。
3.6穗部形态特征
引进材料的穗形有二棱和多棱两种,其中二棱225份,多棱98份,所占比例分别为69.66%和30.34%;小穗着生密度较稀的材料5份,占1.55%;中等的203份,占62.85%;较密的材料115份,占35.6%。穗部无蜡质、轻蜡质和重蜡质的材料分别有93、220和10份,分别占28.79%、68.11%和3.1%。引进材料全部为长芒;321份材料颖壳颜色为白色,占99.38%,黑色有2份。
表3 大麦材料叶片茸毛、叶姿、旗叶长度特征
表4 大麦材料旗叶宽与旗叶角度特征
表5 大麦材料叶耳色、叶蜡质特征
3.7籽粒形态特征
引进材料中,籽粒形状均为卵圆形;所引材料的籽粒颜色有白色13份、淡黄92份、黑色1份、黄色191份、青色26份;144份材料的籽粒为硬质,占35.29%;116份为半硬质,占35.91%;软质材料63份,占19.5%;引进材料籽粒大小适中的有171份,占材料总数的52.94%;籽粒较小的材料71份,占总数的21.98%;籽粒较大的材料有81份,占总数的25.08%。从籽粒饱满度来看,大多数引进材料的籽粒饱满度为中等,有176份,占54.49%;籽粒饱满的材料有119份,占36.84%;籽粒不饱满的材料有28份,占8.67%。引进材料籽粒较整齐的有289份,占89.47%;34份整齐度为中等,占10.53%。
3.8抗逆性
从抗倒伏性来看,引进资源抗倒性强的材料有101份,占31.27%;抗倒性中的材料有145份,占44.89%;抗倒性弱和极弱的材料有76份,占23.53%。
4 讨论
通过2013年和2014年两年的大麦产量比较试验,结果显示中亚地区引进的绝大多数资源的产量水平低于当地对照品种,因此中亚地区引进的材料大多数不能直接利用,但其中有些材料在某些性状上具有优势,如一些材料穗粒数较多、穗长较长等,这些具有特异性状的材料可以作为大麦育种的中间材料进行大麦品种改良。
引进资源与甘啤4号,甘啤7号等当地主栽品种比较,大多生育期短,早熟,株高较矮,这些性状均优于当地材料,但分蘖力均略低于当地材料,抗倒伏性差,而且产量因素均略低于对照材料。综合考虑,所有性状有明显优势的材料较少,籽粒品质还有待进一步研究。
2015-03-12
优质、专用啤酒大麦新品种选育与推广项目(201331123)。
俞天胜(1974-),男,高级农艺师,主要从事农作物的遗传育工作。