外引啤酒大麦品种性状鉴定

外引啤酒大麦品种性状鉴定

吕仲昱1,2,3，张志恒1,2,3，马永强2,3，吴刚2,3，陈玉梅2,3，王化俊1*

(1.甘肃农业大学,甘肃兰州730070；2.甘肃隆源农业科学研究所，甘肃兰州730070；3.甘肃科隆农业有限责任公司，甘肃兰州730070)

摘要：为了筛选适合甘肃河西地区种植的早熟优质啤酒大麦，同时给后期啤酒大麦品种选育提供依据，对引自其他省份的26个早熟啤酒大麦品种进行适应性种植，并测定了多项性状指标。结果表明，引进大麦品种在农艺性状、经济性状上存在一定的差异。宝丹的株高仅48.78 cm，是降低大麦株高的特殊种质资源；24个品种的早熟特性为培育可以躲避干热风危害的早熟大麦提供了物质基础。大福1号、宝丹、鄂大麦9号等一些品种在部分性状上要优于对照甘啤5号。利用性状数据进行聚类分析，将27个大麦品种明显分成两大类，从一定程度上反映出不同品种间的遗传差异。

关键词：啤酒大麦；性状；干热风

收稿日期：2015-08-21

基金项目：国家大麦青稞产业技术体系(CARS-05)。

作者简介：吕仲昱(1984-)，男，研究实习员，主要从事啤酒大麦育种工作；E-mail:lvzhongyu@foxmail.com。

通讯作者：*王化俊(1963-)，男，教授，主要从事大麦、小麦分子育种工作。

大麦属于小麦族大麦属，是最古老的禾谷类作物之一，在我国是继水稻、小麦、玉米之后的第四大谷类作物[1]。大麦具有较强的抗逆性，在世界范围内广泛种植，有酿造、饲用、食用等多种用途[2-3]。但大量的人工选择造成遗传基础狭窄，限制了优良新品种的培育[4]。因此加强种质资源的引进，对于拓宽遗传基础具有重要意义。全面了解新引进的大麦种质资源的农艺性状、品质性状以及抗逆性，是后期新品种培育的重要依据。株高、穗长、穗粒数等农艺性状是田间选育的重要指标，鉴定引进品种的这些指标对于杂交组合配制及后代选择具有重要意义。此外，作物产量受外界环境的影响显著，特别是在禾谷类作物灌浆期发生的干热风会严重影响产量[5-7]。因此，适当选育早熟品种对于避开干热风的发生时间、有效减少产量损失具有重要意义。本研究拟对其他省份引进的早熟大麦品种进行适应性种植，测定其多种性状，特别是生育期，为培育较早熟的优良啤酒大麦品种奠定基础。

1材料与方法

1.1　试验材料

试验材料为来自于其他省份的26个早熟大麦品种，于2009年种植于甘肃省兰州市秦王川，以甘肃省主栽啤酒大麦品种甘啤5号为对照，共计27份(表1)。小区面积为3 m2，3次重复。行距0.25 m，区距0.25 m，每行播种300粒。

表1　27份供试大麦品种

1.2　性状鉴定

田间调查统计各品种的株高、有效分蘖数、穗长、穗粒数、基节长度、穗下茎长度、生育期[8]等农艺性状，每个品种均调查20株取平均值；实收小区产量，取各小区所收籽粒直接称重后去水分含量获得，以α=0.05显著水平进行多重比较；室内测定各品种的千粒重，以数1 000粒籽粒称重获得；蛋白质含量利用Infratec1241近红外谷物仪进行测定，国家标准编号为GB/T 7416—2008[9]。

1.3　数据统计分析

对调查统计获得的性状指标数据，以SPSS11、Excel2007进行相关分析。

1.4　聚类分析

对性状指标进行数据转换[10]，以NTsys2.10e软件按非加权组平均法(unweighted pair-group method with arithmetic means, UPGMA)进行聚类分析。

2结果与分析

2.1　农艺性状

通过田间鉴定确定了26个外引品种和对照的部分农艺性状(表2)。27个品种的株高变异范围在48.78～94.6 cm，其中宝丹最矮，鄂大麦9号最高，大福1号、苏B0505和蒙啤麦1号高于对照。穗长变幅为4.57～7.76 cm，且26个外引品种的穗长均短于对照。基部第1节间长度变幅为1.93～4.82 cm，鄂大麦9号和苏B0505比对照长，其余品种均短于对照；第2节间长度变异范围是3.75～8.97 cm，其中苏B0505和莆大麦8号的第2节间长于对照。穗下茎长度变幅为18.09～38.85 cm，莆大麦8号与对照相等，宝丹、华6、鄂58288、鄂大麦9号、鉴83、鉴62、川农大5号、驻5等8个品种短于对照，其余品种要长于对照。外引品种在农艺性状上存在不同程度的差异，为大麦的杂交配组及后代选择提供了变异类型。早熟是品种有效躲避干热风危害的有效途径，引进品种的生育期变幅为82～98 d，最大相差16 d。除宝丹和蒙啤麦1号比对照生育期长1～2 d外，其余24个品种均表现为早熟，为早熟品种选育提供了亲本材料。

表2　27个大麦品种农艺性状

2.2　经济性状

27个品种的部分经济性状见表3。有效分蘖数的变幅为2.0～4.5，其中鄂大麦9号的有效分蘖数最少，闽麦2号的有效分蘖数最多，并且只有4个引进品种的有效分蘖数小于或等于对照。千粒重的变异范围是42.58～57.61 g，以单2的千粒重最小，大福1号的千粒重最高，有15个引进品种的千粒重高于对照。绝干蛋白含量是重要的品质性状，其在27个品种中的变幅为9.8%～15.4%，所有引进品种的绝干蛋白含量均高于对照。根据国标规定[9]，只有鉴19、华6、大福1号、盐品08-12、扬辐2117、单2、蒙啤麦1号、苏B0505、驻3、川农大4号、宝丹这11个引进品种的蛋白含量达到优级。27个品种产量间存在显著差异，变幅为12.18～26.12 kg，大福1号最高，超过对照的32.6%；共有7个引进品种的产量高于对照，分别为：大福1号、闽麦02、鄂大麦9号、莆大麦7号、鉴61、扬辐2117，其中大福1号和闽麦02两个品种增产显著；其余品种产量低于对照(表3)。

表3　27个大麦品种经济性状

2.3　聚类分析

不同基因型与环境互作决定各品种的性状表现，因此通过农艺与经济性状的聚类分析可以初步判断不同品种间的亲缘关系。经数据转换对27个品种进行了聚类(图1)。在系数为0.366处，可以将27份大麦品种分成两大类。第Ⅰ类共包含甘啤5号(CK)、蒙啤麦1号、鉴19等10个品种；第Ⅱ类包含了鉴35、鉴62、苏啤3号等17个品种。

图1　27个大麦品种的农艺与经济性状UPGMA聚类图

3讨论

丰富的遗传变异是作物育种的基础。本研究通过对引进的26个早熟大麦品种进行初步性状鉴定，结果表明，这些品种的农艺性状、经济性状均存在一定的差异，大福1号、宝丹、鄂大麦9号等品种在某些性状上优于对照甘啤5号，可给后期的大麦育种提供依据。株高是重要的农艺性状，它与作物的抗倒伏性显著相关[11-13]。本试验中，26个引进品种当中有16个品种的株高都低于80 cm，尤其是宝丹的株高仅48.78 cm，这些品种可以作为培育抗倒伏大麦品种的有利资源。基部节间长度也显著影响作物的抗倒伏能力[11,14]，试验对26个引进品种的基部第1节间、第2节间长度进行了比较分析，相关结果可为抗倒伏育种提供依据。有效分蘖数、千粒重是影响禾谷类作物产量的重要因素[15-17]。本试验中有效分蘖数超过3.0个的品种有14个，而对照品种甘啤5号为2.7个，并且有7个品种的千粒重高于对照，说明这7个材料具有较高产的潜力。产量数据分析表明，有7个品种的产量高于对照，其中2个品种增产显著。绝干蛋白质含量影响着啤酒大麦的麦芽品质[18]，但是本试验中大部分引进品种的绝干蛋白质含量过高，只有11个品种达到国标规定的优级标准。外引大麦品种绝干蛋白质含量过高的原因可能是生长环境发生改变，尤其是甘肃河西地区昼夜温差较大，使这些品种在该地区蛋白质的累积明显高于原产地。在生产上不明显减少产量的基础上，可以考虑适当降低施氮量来降低籽粒的蛋白含量。综合各性状指标，可将所有引入品种作为育种资源，以进一步丰富育种遗传基础。

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Assessment of Traits in Introduced Malting Barley Varieties

LV Zhong-yu1,2,3, ZHANG Zhi-heng1,2,3, MA Yong-qiang2,3, WU Gang2,3, CHEN Yu-mei2,3, WANG Hua-jun1

(1.Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China; 2. Agricultural Science Research Institute of Gansu Longyuan,

Lanzhou 730070, China; 3. Gansu Kelong Agricultural Co., Ltd, Lanzhou 730070, China)

Abstract:Aiming at selecting high-quality malting barley varieties suitable to be planted in Hexi areas in Gansu Province and providing a basis for breeding new malting barley varieties in the future, the present study conducted adaptive planting for 26 malting barley varieties introduced from other provinces, and also measured a number of trait indicators. There existed some differences in agronomic and economic traits among different barley varieties. The plant height of the variety Baodan was only 48.78 cm, so it could be used as a special germplasm materical to reduce plant height in barley breeding. The traits of early maturity present in 24 varieties might serve as a material resource for breading early mature barley that can avoid the harm of dry-hot wind. Some cultivars including Dafu 1, Baodan, and Ebarley 9 were superior in some traits to the control Ganpi 5. Based on the data of these agronomic and economic traits, a clustering analysis was performed, which divided 27 barley cultivars into two categories, reflecting a certain degree of genetic differences among these introduced cultivars.

Keywords:Malting barley; Traits; Dry-hot wind