糜子育成品种农艺、产量及品质性状综合鉴定与评价

杨清华，邱军，李海，杨天育，程炳文，赵敏，刘国庆，高小丽，冯佰利



糜子育成品种农艺、产量及品质性状综合鉴定与评价

杨清华1，邱军2，李海3，杨天育4，程炳文5，赵敏6，刘国庆7，高小丽1，冯佰利1

（1西北农林科技大学农学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室，陕西杨凌712100；2全国农业技术推广服务中心，北京100125；3山西省农业科学院高寒区作物研究所，山西大同037000；4甘肃省农业科学院作物研究所，兰州730030；5宁夏农林科学院固原分院，宁夏固原756000；6内蒙古赤峰市农牧科学研究院，内蒙古赤峰024000；7河北省农林科学院谷子研究所，石家庄050000）

对近年育成糜子品种农艺性状、产量性状及品质性状进行综合评价，比较粳性和糯性糜子间的差异，分析糜子品种改良工作存在问题并提出解决方案，为中国糜子育种及产业发展提供参考。以近年育成的22个粳性糜子品种和18个糯性糜子品种为材料。田间考种获取农艺性状（生育期、株高、节数、粒色、花序色和穗形）和产量性状（千粒重、穗粒重和主穗）。室内通过正丁醇提取法测定黄色素含量、索氏抽提法测定粗脂肪含量、双波长法测定直链淀粉和支链淀粉含量、凯氏定氮法测定蛋白质含量。粳性糜子品种平均产量为3 465.5 kg·hm-2，变幅为2 976.0—3 915.0 kg·hm-2；糯性糜子品种平均产量为3 163.4 kg·hm-2，变幅为2 575.5—4 002.0 kg·hm-2。农艺性状相关性分析表明，糜子产量与生育期、千粒重、主穗长、穗粒重之间的相关系数均达到显著水平。数据分析表明，育成品种在生育期、株高、节数、千粒重、穗粒重、主穗长、产量等方面变幅较小。粳性糜子品种黄色素含量平均为2.7 mg·kg-1，变幅为1.7—3.3 mg·kg-1；糯性糜子品种黄色素含量平均为2.4 mg·kg-1，变幅为2.1—2.9 mg·kg-1。粳性糜子品种粗脂肪含量平均为3.6%，变幅为1.7%—5.6%；糯性糜子品种粗脂肪含量平均为4.1%，变幅为2.7%—5.5%。粳糯糜子之间黄色素含量和粗脂肪含量差异性不显著。粳性糜子品种直链淀粉含量平均为32.22%，变幅为11.31%—38.67%；支链淀粉含量平均为35.01%，变幅为21.43%—64.02%；总淀粉含量平均为67.23%，变幅为58.59%—77.87%；直链淀粉、支链淀粉含量比值平均为1.00，变幅为0.18—1.73。糯性糜子品种直链淀粉含量平均为3.69%，变幅为2.24%—5.55%；支链淀粉含量平均为57.37%，变幅为49.40%—68.01%；总淀粉含量平均为61.06%，变幅为54.18%—72.11%；直链淀粉、支链淀粉含量比值平均为0.07，变幅为0.05—0.11。其中，陇糜5号和陇糜8号直链淀粉含量较高，宁糜17号和榆糜2号直链淀粉含量适中，晋黍9号和雁黍7号直链淀粉含量较低。粳性糜子籽粒蛋白质含量平均为11.13%，变幅为9.64%—13.26%；糯性糜子籽粒蛋白质含量平均为13.72%，变幅为12.10%—15.72%，糯性糜子籽粒蛋白质含量显著高于粳性糜子。近年育成的糜子品种在多种农艺及产量性状中变幅较小，品种类型相对单一，不能满足生产和市场对糜子品种多元化需求。针对产业发展和市场需求，挖掘、利用和创新优异糜子资源，将常规育种与分子育种新技术结合，开展多元化、多目标育种，培育性状优良、抗性强、适应性广、产量高、品质优良的糜子新品种是糜子品种改良的方向。

糜子；农艺性状；产量性状；品质性状

0 引言

【研究意义】糜子（L.）是起源于中国最古老农作物之一，具有生育期短、耐旱、耐贫瘠等特点，是抗灾备荒、复种增收、调节农业种植结构的先锋作物[1]。糜子脱壳后为黄米，营养价值丰富，适口性好，药食同源，在现代功能性食品的开发中具有很大潜力。随着人们膳食结构调整及相关产品多元化开发，糜子的市场需求日益旺盛[2]。糜子品种资源丰富，类型多样。目前，中国糜子资源目录已整理并归类的种质资源就有8 515份[3]。但是，由于新品种较少，加之推广速度缓慢，品种混杂退化严重，糜子品种不能满足产业多样化发展的需求[4]。对育成糜子品种进行评价与鉴定，分析糜子育成品种现状及存在问题，探索糜子品种改良的方向与技术途径，对指导中国糜子育种工作及糜子产业发展将具有重要意义。【前人研究进展】品种评价包括农艺性状、产量性状、品质性状及抗性等方面。秦君等[5]、关立等[6]、赵术伟等[7]通过GGE双标图法、灰色多维综合隶属度评估方法、同异分析法等对大豆、小麦、谷子等品种进行综合评价，结果表明，3种方法都具有方便合理等特点，但也需进一步完善改进。张盼盼等[8]、刘天鹏等[9]、何继红等[10]通过PEG胁迫法和大田水分胁迫对糜子品种进行了苗期、芽期、成株期抗旱性鉴定，筛选建立了适合糜子不同生育时期的抗旱性鉴定指标体系。张骥如飞等[11]、周瑜等[12]通过叶片防御酶及抗氧化活性物质等对糜子品种进行抗黑穗病鉴定，建立了糜子黑穗病抗性鉴定的生理生化指标。伟利国等[13]、殷勇等[14]、徐赛等[15]利用电子鼻对小麦、玉米、水稻进行了食味性评价；张春红等[16]通过食味计与感官评价相结合对水稻品种食味性进行了评价，探索更加精准快速的食味性评价方法。臧盛等[17]研究表明糜子壳粉中不同存在形式的多酚物质均具有抗氧化活性，其组分构成有明显差异。由此可见，糜子品种评价多集中于抗性分析及功能性物质含量方面。【本研究切入点】目前，关于糜子品种鉴定与评价研究较少，对于新品种的评价不够完善，多侧重于产量，对育成糜子品种农艺性状、产量性状及品质性状综合评价较少，尤其针对市场需求，筛选品种优良、适口性好的品种的研究尚未见报道。【拟解决的关键问题】本研究以近年育成糜子品种为材料，分析粳性与糯性糜子品种的主要农艺性状、产量性状及品质性状，筛选优质、专用的糜子品种，为促进中国糜子育种工作提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为2000年以来育成的40个糜子品种，其中，粳性品种22个，糯性品种18个，品种名称及来源见电子附表1。参试时间为2015年，参试试验点分别为陕西榆林和延安、宁夏固原和盐池、甘肃会宁、山西大同、内蒙古达旗和赤峰、河北张家口及黑龙江齐齐哈尔。小区面积30 m2（3 m×10 m），行距33 cm。随机区组排列，3次重复，田间管理按照国家糜子品种区域试验管理办法实施。

1.2 农艺性状及产量

在糜子生长期间，观察记录各品种的生育期。成熟时每个品种各取30株有代表性的植株，测定株高（植株基部至穗顶端的长度）、主茎节数、穗长（穗基部至穗顶端的长度）、粒色、穗形。将植株穗收获晾晒干燥后，测定穗粒重、千粒重。小区实收测产。

1.3 品质指标

用砻谷机将糜子籽粒脱壳后，取完整的脱壳糜子籽粒100 g，置于高速万能粉碎机中粉碎5 min，过60目筛，筛下物为测定品质指标样品。

1.3.1 黄色素含量测定 参考AACC[18]方法。

1.3.2 粗脂肪含量测定 取2.00 g粉样，采用索氏提取法[19]进行测定。

1.3.3 直链淀粉和支链淀粉含量测定 淀粉测定样品为脱脂后的粉样，参照双波长法[20]测定并稍作修改，其中直链淀粉含量测定的主波长为550 nm，参比波长为480 nm；支链淀粉含量测定的主波长为522 nm，参比波长为746 nm。

总淀粉含量（%）=直链淀粉含量（%）+支链淀粉含量（%）

直链淀粉与支链淀粉的比值=直链淀粉含量/支链淀粉含量

1.3.4 蛋白质含量测定 采用凯氏定氮法[21]并稍作改变。称取脱脂后的粉样1.00 g置于凯氏管中，加入0.20 g CuSO4及2.00 g K2SO4，放置于消煮炉中，200℃消煮1.5 h至淡蓝色透明。放置0.5 h至常温，用凯氏定氮仪进行滴定并计算出蛋白质含量。

1.4 数据统计与分析

试验数据采用Excel 2003软件进行统计，SPSS 22.0软件进行方差分析。

2 结果

2.1 育成糜子品种农艺性状

粳性糜子品种生育期平均为104.1 d，变幅为94.9—111.0 d。其中，赤糜2号、赤糜1号、内糜3号较为早熟，陇糜9号、陇糜11号、陇糜7号较为晚熟。株高平均为150.8 cm，变幅为130.0—175.1 cm。其中，陇糜9号、榆糜3号、陇糜11号较高，内糜9号、赤糜2号、内糜5号较矮。节数平均为7.8个，变幅为7.4—8.8个。粳性糜子品种中，粒色黄色品种10个、红色6个、黑色4个、白色1个，复色（白红）1个。绿色花序品种18个，紫色花序品种4个。穗形均为侧穗（表1）。

糯性糜子品种生育期平均为101.0 d，变幅为93.9—106.5 d。其中，晋黍6号、晋黍4号、宁糜12号较为早熟，雁黍8号、齐黍1号、雁黍7号较为晚熟。株高平均为140.9 cm，变幅为120.4—159.9 cm。其中，雁黍8号、雁黍7号、赤黍2号较高，齐黍1号、赤黍1号、晋黍4号较矮。节数平均为6.8个，变幅为6.0—9.0个。糯性糜子品种中，粒色红色8个、白色3个、复色（白青、白红、白灰）3个、淡黄色2个、淡红色2个、黄色1个。花序均为绿色。穗形侧穗13个、侧密穗2个、侧散穗2个、密穗1个（表2）。

表1 粳性糜子品种主要农艺性状

同列数据不同大写字母表示差异显著（＜0.05）In the same column, values with different capital letters mean significant difference (＜0.05)。N01：陇糜5号Longmi5；N02：陇糜7号Longmi7；N03：陇糜8号Longmi8；N04：陇糜9号Longmi9；N05：陇糜10 Longmi10；N06：陇糜11 Longmi11；N07：GS宁糜9号GS Ningmi9；N08：宁糜10 Ningmi10；N09：宁糜13 Ningmi13；N10：宁糜14 Ningmi14；N11：宁糜16 Ningmi16；N12：宁糜17 Ningmi17；N13：固糜21号Gumi21；N14：伊糜5号Yimi5；N15：内糜3号Neimi3；N16：GS内糜5号GSNeimi5；N17：内糜6号Neimi6；N 18：内糜9号Neimi9；N19：赤糜1号Chimi1；N20：赤糜2号Chimi2；N21：榆糜2号Yumi2；N22：榆糜3号Yumi3。下同The same as below

2.2 育成糜子品种产量及产量构成因素

粳性糜子品种产量平均为3 465.5 kg·hm-2，变幅为2 976.0—3 915.0 kg·hm-2，其中，产量在3 100.0— 3 800.0 kg·hm-2的占77.3%。糯性糜子品种产量平均为3 163.4 kg·hm-2，变幅为2 575.5—4 002.0 kg·hm-2，其中，产量在2 976.0—3 915.0 kg·hm-2的占50.0%，产量低于2 976.0 kg·hm-2的占44.4%（图1）。

粳性糜子品种千粒重平均8.0 g，变幅为7.1—8.9 g，其中，千粒重在7.4—8.4 g的占72.7%。糯性糜子品种千粒重平均7.7 g，变幅为6.2—8.7 g，其中千粒重在7.4—8.4 g的占61.1%（图2）。

粳性糜子品种穗粒重平均为7.3 g，变幅为5.4—8.3 g，其中穗粒重在6.4—7.7 g的占77.3%。糯性糜子品种穗粒重平均为6.8 g，变幅为5.8—8.1 g，其中穗粒重在6.4—7.7 g的占27.7%，6.4 g以下的占44.4%（图3）。

粳性糜子品种主穗长平均为32.8cm，变幅为27.1—36.5 cm，其中，主穗长在31.0—36.0 cm的占72.7%。糯性糜子品种主穗长平均为31.0 cm，变幅为24.3—40.3 cm，其中，主穗长在31.0—36.0 cm的占33.3%，在31.0 cm以下的占55.6%（图4）。

表2 糯性糜子品种主要农艺性状

W23：内糜8号 Neimi8；W 24：赤黍1号 Chishu1；W 25：赤黍2号 Chishu2；W 26：晋黍5号 Jinshu5；W 27：晋黍3号 Jinshu3；W 28：晋黍1号 Jinshu1；W 29：晋黍4号 Jinshu4；W 30：晋黍6号 Jinshu6；W 31：晋黍7号 Jinshu7；W 32：晋黍8号 Jinshu8；W 33：晋黍9号 Jinshu9；W 34：雁黍7号 Yanshu7；W 35：雁黍8号 Yanshu8；W 36：齐黍1号 Qishu1；W 37：宁糜11号 Ningmi11；W 38：宁糜12号 Ningmi12；W 39：宁糜15号 Ningmi15；W 40：榆黍1号 Yushu1。下同 The same as below

图1 糜子育成品种产量分布区间

2.3 育成糜子品种农艺性状相关性分析

对不同糜子品种主要农艺性状的相关分析表明（表3），糜子产量与生育期、千粒重、主穗长、穗粒重之间的相关系数均达到显著水平。糜子穗粒重与生育期、株高、千粒重呈极显著正相关关系，与主穗长呈显著正相关。主穗长与株高之间的相关系数达到显著水平。糜子节数与生育期、株高之间的相关系数达到极显著水平。糜子株高与生育期之间达到显著正相关。

图2 糜子育成品种千粒重分布区间

图3 糜子育成品种穗粒重分布区间

2.4 育成糜子品种品质性状

2.4.1黄色素 粳性糜子品种黄色素含量平均为2.7 mg·kg-1，变幅为1.7—3.3 mg·kg-1。其中，伊糜5号、赤糜2号、宁糜13号黄色素含量较高，内糜9号、内糜3号、陇糜10号黄色素含量较低。糯性糜子品种黄色素含量平均为2.4 mg·kg-1，变幅为2.1—2.9 mg·kg-1。其中，宁糜11号、赤黍2号、宁糜12号黄色素含量较高，齐黍1号、赤黍1号、晋黍5号、晋黍4号黄色素含量较低。粳性糜子黄色素含量变化幅度较小，而糯性糜子黄色素含量变化幅度较大，粳性与糯性糜子之间黄色素含量无显著性差异（图5）。

图4 糜子育成品种主穗长分布区间

表3 主要农艺性状的相关系数

*和**分别表示0.05和0.01显著水平

*and ** represent significance at 0.05 and 0.01 probability level, respectively

2.4.2 粗脂肪 粳性糜子品种粗脂肪含量平均为3.6%，变幅为2.6%—5.6%。其中，宁糜17号、伊糜5号、宁糜9号粗脂肪含量较高，宁糜10号、赤糜1号、赤糜2号粗脂肪含量较低。糯性糜子品种粗脂肪含量平均为4.1%，变幅为2.7%—5.5%。其中，晋黍1号、宁糜11号、晋黍9号、粗脂肪含量较高，晋黍7号、内糜8号、晋黍4号粗脂肪含量较低。粳性与糯性糜子之间粗脂肪含量无显著差异（图6）。

2.4.3 淀粉 粳性糜子品种直链淀粉含量平均为32.22%，变幅为11.31%—38.67%。其中，陇糜5号、陇糜7号、赤糜1号直链淀粉含量较高，宁糜17、榆糜2号、内糜6号直链淀粉含量较低。支链淀粉含量平均为35.01%，变幅为21.43%—64.02%。其中，宁糜17号、榆糜2号、榆糜3号支链淀粉含量较高，赤糜1号、宁糜10号、宁糜14号支链淀粉含量较低。总淀粉含量平均为67.23%，变幅为58.59%—77.87%。其中，榆糜2号、榆糜3号、宁糜17号总淀粉含量加高，赤糜1号、宁糜10号、内糜6号总淀粉含量较低。直链淀粉、支链淀粉含量比值平均为1.00，变幅为0.18—1.73。其中，赤糜1号、宁糜10号、内糜9号直链淀粉、支链淀粉含量比值较高，宁糜17号、榆糜2号、榆糜3号直链淀粉、支链淀粉含量比值较低（表4）。

不同大写字母表示差异显著（P＜0.05）。下同

图6 糜子育成品种粗脂肪含量

糯性糜子品种直链淀粉含量平均为3.69%，变幅为2.24%—5.55%。其中，晋黍5号、晋黍4号、晋黍8号直链淀粉含量较高，晋黍9号、雁黍8号、赤黍2号直链淀粉含量较低。支链淀粉含量平均为57.37%，变幅为49.40%—68.01%。其中，晋黍6号、晋黍1号、宁糜15号支链淀粉含量较高，晋黍5号、晋黍3号、晋黍7号支链淀粉含量较低。总淀粉含量平均为61.06%，变幅为54.18%—72.11%。其中，晋黍1号、晋黍6号、宁糜15号总淀粉含量较高，晋黍7号、晋黍5号、晋黍3号总淀粉含量较低。直链淀粉、支链淀粉含量比值平均为0.07，变幅为0.05—0.11。其中，晋黍5号、晋黍8号、晋黍3号直链淀粉、支链淀粉含量比值较高，晋黍1号、赤黍2号、晋黍6号直链淀粉、支链淀粉含量比值较低（表5）。

表4 粳性糜子品种淀粉组分含量

2.4.4 蛋白质 粳性糜子籽粒蛋白质平均为11.13%，变幅为9.64%—13.26%，糯性糜子籽粒蛋白质平均为13.72%，变幅为12.10%—15.72%，糯性糜子籽粒蛋白质平均含量比粳性糜子高2.59%。其中，粳性糜子榆糜3号、内糜3号、内糜5号和糯性糜子赤黍1号、齐黍1号、晋黍3号籽粒蛋白质含量较高（图7）。

3 讨论

3.1 糜子粳糯性

根据直链淀粉含量的不同将作物分为粳糯两种，糜子[22]、谷子[23]、水稻[24]等作物中都存在粳糯性。直链淀粉和支链淀粉因结构不同而产生了不同的特性，直链淀粉具有良好的成模性、凝胶能力、拉伸能力，而支链淀粉具有良好的抗老化能力、冻融稳定性、增稠作用、高膨胀性和吸水性[25]。根据粳糯糜子特性、口感的不同，可开发制作不同的加工食品，粳性糜子可用于制作黄米饭、煎饼等食物，糯性糜子可以用于制作粽子、粘糕、酿酒等[26]。其中，宁糜17号、榆糜2号直链淀粉含量分别为11.31%和18.52%，为粳性偏糯品种，可以满足生产加工中的多样化需求。王华君等[27]研究表明，糯小麦的株高、穗长、千粒重等农艺性状的表现不及非糯小麦理想。李云等[28]研究认为，在营养品质上，玉米品种经过糯质化后，其蛋白质和粗脂肪含量显著高于非糯质玉米。张伯桥等[29]研究表明，糯小麦蛋白含量高于非糯质小麦。冯佰利等[30]研究表明，糯性糜子蛋白质含量略高于粳性糜子。本试验中，糯性糜子在生育期、株高、节数、千粒重、穗粒重、主穗长、产量方面均低于粳性品种，但蛋白质和粗脂肪含量高于粳性糜子，与前人研究结果基本一致。

表5 糯性糜子品种淀粉组分含量

图7 育成品种蛋白质含量

3.2 糜子产量与农艺性状相关性分析

张丽英等[31]在对小麦的研究中发现，小麦的单株粒重与穗粒数、千粒重呈极显著正相关。孙峰成等[32]研究表明，与玉米产量密切相关的农艺性状是出籽率、行粒数、穗粗、百粒质量、株高等。柳青山等[33]认为，对糯性高粱产量有影响的农艺性状性依次为千粒重＞穗粒重＞生育期＞株高＞穗长。栾素荣等[34]对谷子进行灰色关联系数分析得出，穗粒重、单穗重、出谷率、穗粗对产量影响较大。张立媛等[35]对10个糜子品种产量与农艺性状的灰色相关度分析中说明，单穗重、穗粒重、出糜率、千粒重4个性状对产量影响较大，株高和穗长对糜子产量影响较小。本研究结果表明，糜子产量与生育期、千粒重、主穗长、穗粒重之间具有显著相关性，与株高、节数之间相关性不显著。刘正理等[36]研究表明，群体与个体并重的品种更能成为高产品种，对自身的调节能力也较强。合理的源库关系是提高作物产量的重要措施之一，在糜子的育种过程中，应使粒叶比等在合理的范围内。在糜子栽培中，应根据糜子品种的不同，进行合理的密植，充分发挥土、肥、水、光、气、热的效能，通过调节糜子单位面积内个体与群体之间的关系，使个体发育健壮，群体生长协调，达到高产的目的[37]。

3.3 展望

本研究结果表明，近年育成的粳性、糯性糜子品种产量平均为3 465.5和3 163.4 kg·hm-2，且育成品种在生育期、株高、节数、千粒重、穗粒重、主穗长、产量等方面变幅较小。早在2009年，笔者在榆林府谷曾创造了平均单产5 280.0 kg·hm-2的大田高产记录，表明目前糜子品种的产量还有很大的挖掘潜力。在未来糜子品种改良工作中，注重糜子穗粒重、主穗长等农艺性状改良，构建合理株型和群体结构，充分挖掘糜子高产潜力，重视糜子品质性状改良，对推进糜子产业具有重要意义。生产实践中，为改善黄米产品的外观品质，提高产品抗氧化活性等保健功能[17]，选育黄色素较高的糜子品种；为防止鸟害，可以培育深色抗鸟害糜子专用品种[38]；为满足食物多样化需求，改善适口性，筛选适口性好的糯质专用品种成为市场急需；为满足中国迅速发展的畜牧业，选育高蛋白、植株粗壮、多分蘖的糜子品种；可以选育抗病、抗虫、耐贫瘠、耐旱、耐寒的糜子品种，以减少农药、化肥、水分的施用，实现资源节约型农业的发展[39]；为适应机械化播种与收获，需要选育茎秆粗壮抗倒伏，分蘖较少，成熟期一致的矮秆品种。此外，目前，生产中的糜子粒色多以黄色、红色、黑色、白色为主，花序色以绿色为主，穗形以侧穗为主，为满足现代农业示范园展示教育功能，培育粒色、花序色、穗形更为丰富的品种，使其有更好地观赏性就成为特色糜子品种改良的重要目标。

目前，离子束注入、航天诱变、生物因素诱变等诱变新技术方法已应用在小麦育种中[40]。朱祥芬等[41]利用快速定向育种技术，将抗旱基因通过回交育种导入黄淮冬麦区小麦品种中，获得一批转基因小麦新种质，提高了小麦育种速度和效率。常乐等[42]研究认为，通过小麦染色体工程技术，获取抗病基因片段，将会打破小麦抗赤霉素育种难以突破的现状。张如养等[43]研究表明，通过生物杂交诱导的方法可以获得玉米单倍体，为玉米品质改良和新品种选育提供技术支持。在谷子育种中，运用目标性状基因库育种法培育出冀谷20、冀谷21等优良品种[44]。而本研究发现，40个糜子育成品种中，杂交育成的品种30个，系统选育品种6个，集团选育品种2个，混合选育品种2个。由此可见，与大宗作物相比，现有糜子育种方式仍为传统育种方法，育成品种遗传基础十分狭窄。刘笑瑜等[45]利用SSR对40份糜子资源的遗传多样性进行了分析，并将4其分为了9个类群。刘晓欢[46]对糜子粳糯性与waxy之间的关系进行了阐述。董俊丽等[47]研究表明，不同地理来源的糜子种质资源亲缘关系均较近，且其遗传多样性与生态环境密切相关。野生糜子虽然在产量方面不如栽培种且落粒严重，但抗逆性和适应性极强，与栽培种具有很强的互补性[48]。由糜子审定时间可知，中国大部分糜子品种是在1990—2010年选育，而近几年新型育种方法发展迅速。今后，应加强对糜子特异资源、野生资源的搜集、鉴定和研究，开展糜子中高产、优质、抗病基因的挖掘。在继续发挥常规育种潜力的基础上，进行诱变育种、太空育种、细胞工程育种、基因工程育种及分子标记辅助育种等育种手段的探索[39]，加快育种进程，提高育种效率，培育诸多性状优良，抗性强，适应性广，产量高，品质优良的糜子新品种[49-50]。

4 结论

近年育成的糜子品种在生育期、株高、节数、千粒重、穗粒重、主穗长、产量等方面变幅较小，品种类型单一，远远不能满足生产和市场对糜子品种多元化需求。针对产业发展和市场需求，挖掘、利用和创新优异糜子资源，将常规育种与分子育种新技术结合，培育性状优良、抗性强、适应性广、产量高、品质优良的糜子新品种是糜子品种改良的方向。

致谢：中国农业科学院作物科学研究所刁现民研究员、西北农林科技大学柴岩教授对本文的撰写作出了贡献，在此谨表谢意。

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（责任编辑 李莉）

附表1 糜子品种名称及来源

Table S1 The name of broomcorn millet cultivars and the sources

类型Type品种名称及编号Cultivars 选育单位Breeding institution品种来源Cultivars origin审定时间Approval time 粳性糜子品种Non waxy broomcorn millet陇糜5号Longmi5(N01)甘肃省农业科学院作物研究所Institute of Crops, Gansu Academy of Agricultural Sciences（会宁野糜子×皋兰鸡蛋清）×（丰双-4）(Huining broomcorn millet wild species× Gaolanjidanqing)×(Fengshuang-4)1992 陇糜7号Longmi7(N02)甘肃省农业科学院作物研究所Institute of Crops, Gansu Academy of Agricultural Sciences8116-2-3-1×8428-1-1-22008 陇糜8号Longmi8(N03)甘肃省农业科学院作物研究所Institute of Crops, Gansu Academy of Agricultural Sciences7814-11-1-2-3×辐7705-4-4-27814-11-1-2-3×Fu7705-4-4-22008 陇糜9号Longmi9(N04)甘肃省农业科学院作物研究所Institute of Crops, Gansu Academy of Agricultural Sciences宁县黑笊篱头×陇糜6号Ningxianheizhaolitou×Longmi62010 陇糜10 Longmi10(N05)甘肃省农业科学院作物研究所Institute of Crops, Gansu Academy of Agricultural Sciences伊87-1×8115-3-2Yi 87-1×8115-3-22012 陇糜11 Longmi11(N06)甘肃省农业科学院作物研究所Institute of Crops, Gansu Academy of Agricultural Sciences766-11-2-4-4-3×内糜2号766-11-2-4-4-3×Neimi22014 GS宁糜9号GS Ningmi9(N07)宁夏农林科学院固原分院Guyuan Branch of Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences固糜1号×海源紫秆红糜Guyuan1×Haiyuanziganhongmizi1992 宁糜10 Ningmi10(N08)宁夏农林科学院固原分院Guyuan Branch of Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences固糜1号×海源紫秆红糜定向集团育种Guyuan1×Haiyuanziganhongmizi oriented group breeding1997 宁糜13 Ningmi13(N09)宁夏农林科学院固原分院Guyuan Branch of Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences70-1046×紫杆大日月70-1046×Zigandariyue2002 宁糜14 Ningmi14(N10)宁夏农林科学院固原分院Guyuan Branch of Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences鼓鼓头×62-02Gugutou×62-022006 宁糜16 Ningmi16(N11)宁夏农林科学院固原分院Guyuan Branch of Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences固糜5号变异材料系统选育Variant offspring of Gumi5 system selection2007 宁糜17 Ningmi17(N12)宁夏农林科学院固原分院Guyuan Branch of Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences鼓鼓头×62-02Gugutou×62-022009 固糜21号Gumi21(N13)宁夏农林科学院固原分院Guyuan Branch of Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences宁糜9号×60-333Ningmi9×60-3332013 伊糜5号Yimi5(N14)鄂尔多斯市农牧科学研究院Erdos Institute of Agriculture and Animal Husbandry牛卵旦糜×白7219糜Niunuandanmi×White7219broomcorn millet1986 内糜3号Neimi3(N15)鄂尔多斯市农牧科学研究院Erdos Institute of Agriculture and Animal Husbandry当地大黄米系统选育Local Dahuangmi system selection1980 GS内糜5号GSNeimi5(N16)鄂尔多斯市农牧科学研究院Erdos Institute of Agriculture and Animal Husbandry伊选大红糜×内糜3号Yixuandahongmi×Neimi31993 续附表1 Continued table S1 类型Type品种名称及编号Cultivars选育单位Breeding institution品种来源Cultivars origin审定时间Approval time 内糜6号Neimi6(N17)鄂尔多斯市农牧科学研究院Erdos Institute of Agriculture and Animal Husbandry达旗黄糜子×和林大黄糜子Daqihuangmizi×Helindahuangmizi2010 内糜9号Neimi9(N 18)鄂尔多斯市农牧科学研究院Erdos Institute of Agriculture and Animal Husbandry准旗牛蛋糜子×巴盟大红糜子Zhunhuainiudanmizi×Bamengdahongmizi2012 赤糜1号Chimi1(N19)赤峰市农牧科学研究院Chifeng Institute of Agriculture and Animal Husbandry黄糜子变异株系统选育Variant offspring of Huangmizi system selection2009 赤糜2号Chimi2(N20)赤峰市农牧科学研究院Chifeng Institute of Agriculture and Animal Husbandry本地黄糜子×内糜5号Local Dahuangmi×Neimi52011 榆糜2号Yumi2(N21)西北农林科技大学（柴岩）Northwest Agriculture & Forestry University(Chai Yan)神木红糜子系统选育Shenmu Hongmizi system selection1998 榆糜3号Yumi3(N22)榆林市农业研究科学院Yulin Academy of Agricultural Sciences黄秆黑小糜系统选育Yellow stem Heixiaomi system selection2002 糯性糜子品种Waxy broomcorn millet内糜8号 Neimi8(W23)鄂尔多斯市农牧科学研究院Erdos Institute of Agriculture and Animal Husbandry抗后二黄黍×达旗黄罗黍Kanghouerhuangshu×Daqi Huangluomi2012 赤黍1号 Chishu1(W 24)赤峰市农牧科学研究院Chifeng Institute of Agriculture and Animal Husbandry大红黍变异株Variant offspring of Dahongshu2009 赤黍2号 Chishu2(W 25)赤峰市农牧科学研究院Chifeng Institute of Agriculture and Animal Husbandry本地大白黍×目标性状基因库材料Local Dabaishu×Target trait gene library material2011 晋黍5号 Jinshu5(W 26)山西省农业科学院高寒区作物研究所High Latitude Crops Institute of Shanxi Academy of Agriculture Science981×伊黍1号981×Yishu11998 晋黍3号 Jinshu3(W 27)山西省农业科学院高寒区作物研究所High Latitude Crops Institute of Shanxi Academy of Agriculture Science紫罗带×河曲黄糜Ziluodai×Hequhuangmi1995 晋黍1号 Jinshu1(W 28)山西省农业科学院高寒区作物研究所High Latitude Crops Institute of Shanxi Academy of Agriculture Science马五黍子系统选育Mawushuzi system selection1989 晋黍4号 Jinshu4(W 29)山西省农业科学院高寒区作物研究所High Latitude Crops Institute of Shanxi Academy of Agriculture Science内黍2号×伊黍1号Neimi2×Yishu11996 晋黍6号 Jinshu6(W 30)山西省农业科学院高寒区作物研究所High Latitude Crops Institute of Shanxi Academy of Agriculture Science小红黍×伊黍1号Xiaohongshu×Yishu12004 晋黍7号 Jinshu7(W 31)山西省农业科学院农作物品种资源研究所Crop Cultivars Resources Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences山西小红黍×内蒙红黍Shanxi Xiaohongshu×Inner Mongolia Hongshu2005 晋黍8号 Jinshu8(W 32)山西省农业科学院高寒区作物研究所High Latitude Crops Institute of Shanxi Academy of Agriculture Science34-22×24-32010 续附表1 Continued table S1 类型Type品种名称及编号Cultivars选育单位Breeding institution品种来源Cultivars origin审定时间Approval time 晋黍9号 Jinshu9(W 33)山西省农业科学院高寒区作物研究所High Latitude Crops Institute of Shanxi Academy of Agriculture Science8114-15-8×8106-983-32009 雁黍7号 Yanshu7(W 34)山西省农业科学院高寒区作物研究所High Latitude Crops Institute of Shanxi Academy of Agriculture Science伊选黄黍子×大白黍Yixuanhuangshuzi×Dabaishu2005 雁黍8号 Yanshu8(W 35)山西省农业科学院高寒区作物研究所High Latitude Crops Institute of Shanxi Academy of Agriculture Science雁黍4号×8106-981Yanshu4×8106-9812006 齐黍1号 Qishu1(W 36)黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院Qiqihaer branch of Heilongjiang Agricultural Science Research Institute62绿1为×标准62green1wei×Biaozhun2011 宁糜11号 Ningmi11(W 37)宁夏农林科学院固原分院Guyuan Branch of Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences榆6-14中变异单株系统选育variant plant of Yu 6-41 system selection1998 宁糜12号 Ningmi12(W 38)宁夏农林科学院固原分院Guyuan Branch of Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences代县一点红集团选育Daixianyidianhong group selection1998 宁糜15号 Ningmi15(W 39)宁夏农林科学院固原分院Guyuan Branch of Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences45-6×（鼓鼓头×紫秆红稳定系）45-6× (Gugutou×Ziganhong table system)2006 榆黍1号 Yushu1(W 40)西北农林科技大学（柴岩）Northwest A & F University(Chai Yan)小日月糜系统选育Xiaoriyuemi system selection1994

表中GS为品种通过国审GS in the table mean the cultivars through the national validation

Comprehensive Evaluation of Agronomic, Yield and Quality Traits of Broomcorn Millet (L.) Cultivars

YANG QingHua1, QIU Jun2, LI Hai3, YANG TianYu4, CHENG BingWen5, ZHAO Min6, LIU GuoQing7, GAO XiaoLi1, FENG BaiLi1

(1College of Agronomy, Northwest A&F University/State Laboratory of Crop Stress Biology for Arid Areas, Yangling 712100, Shaanxi;2National Agricultural Technology Extension Service Center, Beijing 100125;3High Latitude Crops Institute of Shanxi Academy of Agriculture Sciences, Datong 037000, Shanxi;4Institute of Crops, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730030;5Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences Guyuan Branch, Guyuan 756000, Ningxia;6Inner Mongolia Chifeng Academy of Agricultural & Animal Husbandry Sciences, Chifeng 024000, Inner Mongolia;7Millet Research Institute of Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Shijiazhuang 050000)

In order to analyze the problems existed in broomcorn millet improvement and put forward solutions, the agronomic, yield and quality traits of non-waxy and waxy broomcorn millet cultivars were evaluated. This would also provide theoretical supports for the breeding and development of broomcorn millet production.The experimental materials were 22 non-waxy broomcorn millet and 18 waxy broomcorn millet cultivars developed in recent years. The agronomic traits (growth duration, plant height, nodes, grain color, panicle color, and panicle shape) and yield traits (1000-grain weight, panicle weight and panicle size) were collected in field trials. The yellow pigment (n-butanol extraction), crude fat content (Soxhlet extraction method), amylose and amylopectin content (dual wavelength method) and protein content (Kjeldahl method) were obtained in laboratory.The average yield of non-waxy broomcorn millet cultivars was 3 465.5 kg·hm-2(2 976.0-3 915.0 kg·hm-2), and that of waxy broomcorn millet cultivars was 3 163.4 kg·hm-2(2 575.5-4 002.0 kg·hm-2). The correlation analysis of agronomic traits showed that the correlation coefficient between yield and growth duration, 1000-grain weight, panicle size and panicle weight reached the significant level. The results showed that the growth duration, plant height, nodes, 1000-grain weight, panicle weight, panicle size and yield of broomcorn millet cultivars were within a small range. The average yellow pigment of non-waxy broomcorn millet cultivars was 2.7 mg·kg-1(1.7-3.3 mg·kg-1), and that of waxy broomcorn millet cultivars was 2.4 mg·kg-1(2.1-2.9 mg·kg-1). The average crude fat content of non-waxy broomcorn millet cultivars was 3.6% (1.7%-5.6%), and that of waxy broomcorn millet cultivars was 4.1% (2.7%-5.5%). There was no significant difference between non-waxy and waxy broomcorn millet in yellow pigment and crude fat content. The average amylose content of non-waxy broomcorn millet cultivars was 32.22% (11.31%-38.67%), while the average amylopectin content was 35.01% (21.43%-64.02%). The average total starch content of non-waxy broomcorn millet cultivars was 67.23% (58.59%-77.87%). The average ratio of amylose to amylopectin of non-waxy broomcorn millet cultivars was 1.00 (0.18-1.73). The average amylose content of waxy broomcorn millet cultivars was 3.69% (2.24%-5.55%), while the average amylopectin content was 57.37% (49.40%-68.01%). The average total starch content of waxy broomcorn millet cultivars was 61.06% (54.18%-72.11%). The average ratio of amylose to amylopectin of waxy broomcorn millet cultivars was 0.07 (0.05-0.11). Among them, the content of amylose was higher in Longmi 5 and Longmi 8, and the content of amylose was moderate in Ningmi 17 and Yumi 2, and the content of amylose was low in Jinshu 9 and Yanshu 7. The average protein content of non-waxy broomcorn millet cultivars was 11.13% (9.64%-13.26%), and that of waxy broomcorn millet cultivars was 13.72% (12.10%-15.72%). The protein content of waxy broomcorn millet was higher than that of non-waxy broomcorn millet.In recent years, variations in a number of agronomic and yield traits of broomcorn millet cultivars released was within a small range and the type of broomcorn millet cultivars was unitary, which could not meet the production and market demand. It is necessary to combine the traditional breeding method with the new molecular breeding technology in mining, utilizing and innovating the excellent millet resources. The direction of improvement of millet cultivars is to develop new cultivars with excellent traits, strong resistance to biotic and abiotic stress, wide adaptability, high yield and good quality.

broomcorn millet; agronomic traits; yield traits; quality traits

2017-05-12；

2017-06-05

国家“十二五”科技支撑计划（2014BAD07B03）、国家自然科学基金（31371529）、国家谷子糜子产业技术体系（CARS-07-A9）、陕西省科技统筹创新工程计划（2014KTZB02-03）

联系方式：杨清华，E-mail：1661650143@qq.com。邱军，E-mail：qiujun@agri.gov.cn。杨清华和邱军为同等贡献作者。通信作者冯佰利，E-mail：fengbaili@nwsuaf.edu.cn。通信作者高小丽，E-mail：gao2123@nwsuaf.edu.cn