10个藜麦新品系主要农艺性状分析与综合评价

王艳青 卢文洁 李春花 尹桂芳 孙道旺 王莉花

摘要：【目的】筛选适宜昆明地区种植的藜麦新品系，为昆明及周边地区发展藜麦生产提供优良品种。【方法】以本课题组前期试验筛选出的10个藜麦新品系为试验材料，2017年在昆明安宁进行品种比较试验，利用方差分析、简单相关性分析和隶属函数值法对参试藜麦新品系的主要农艺性状进行比较分析和综合评价。【结果】方差分析结果表明，10个参试藜麦新品系的产量存在极显著差异（P<0.01，下同），产量排序為QA008>QA067>QA020>QA016>QA014>QA046>QA082>QA087>QA098>QA037，其中前6个新品系的产量高于平均产量（958.33 kg/ha）。相关性分析结果表明，与藜麦产量极显著相关的性状依次为倒折率、株高、茎粗、单株粒重、主茎分枝数和主花序长。10个藜麦新品系按平均隶属函数值排序为QA008>QA067>QA014>QA046>QA087>QA020>QA016>QA082>QA098>QA037;聚类分析在遗传距离为1.5时将10个藜麦新品系划分为四大类，其中第III类（QA008）综合表现最好，第II类（QA014和QA067）综合表现较好，第I类（QA016、QA020、QA046、QA082、QA087和QA098）综合表现居中，第IV类（QA037）综合表现最差。【结论】10个参试藜麦新品系中，QA008、QA014和QA067的综合表现优良，适宜在昆明地区及周边生态环境相似地区推广种植。

关键词： 藜麦;新品系;农艺性状;综合评价

中图分类号： S519                         文献标志码： A 文章编号：2095-1191（2019）03-0540-06

0 引言

【研究意义】藜麦（Chenopodium quinoa Willd）原产于南美洲安第斯山地区，具有耐寒、耐旱、耐贫瘠、耐盐碱等特性（阿图尔·博汗格瓦和希尔皮·斯利瓦斯塔瓦，2014;任贵兴等，2015）。藜麦籽粒蛋白质含量较其他谷物高，不仅包含人体必需氨基酸且比例均衡，还富含多种对人体健康有益的酚类化合物、类黄酮和类胡萝卜素等生物活性物质（魏爱春等，2015;胡一波等，2017;石振兴等，2017;墨菲和马坦吉翰，2018;申瑞玲等，2018），被联合国粮农组织推荐为适宜人类食用的全营养食品。藜麦适应性强，海拔4000 m以下地区均可种植，但国内藜麦育种工作起步晚，生产中存在优异种质资源少、优良品种缺乏等问题（任贵兴等，2015）。自2012年滇西北引种试种藜麦成功后，滇东北、滇中部分地区也相继开展藜麦试种试验。近两年随着藜麦收购价的增长（2017和2018年云南丽江地区藜麦籽粒田间收购价约14元/kg），藜麦在滇西北丽江地区的推广种植面积逐步扩大，为当地种植户提供了一条增收致富的新途径。但目前云南推广种植的藜麦均为从山西等地引进的品种，品种数量少（生产上推广约4个品种）、类型单一且产量不稳定。因此，开展藜麦品种（系）比较和综合评价研究，对促进云南藜麦产业发展具有重要意义。【前人研究进展】我国自1988年从国外引入藜麦并进行适应性栽培以来，甘肃、河北、青海、河南等地针对不同生态条件相继开展了藜麦引种材料的适应性评价试验和新品种选育工作，选育出一些适宜当地种植的藜麦优异种质和新品种。杨发荣（2015）采用系统育种和栽培驯化相结合的方法，经过3年品比试验、区域试验和生产试验，选育出适合甘肃省中西部地区推广种植的国内首个藜麦新品种陇藜1号。黄杰等（2016）在甘肃临夏旱作区对引选的13个藜麦材料进行农艺性状、产量性状、品质性状及抗性的鉴定和综合评价，筛选出适宜当地栽培的高产品种Q9。刘瑞芳等（2016）在河南安阳地区对11个引入的藜麦品种进行对比试验，筛选出表现较好的安藜3号和安藜4号。张家口市农业科学院利用杂交育种选育出冀藜1号和冀藜2号（奚玉银等，2017）。沈宝云等（2017）采用系统育种和栽培驯化方法，选育出适宜甘肃地区种植的早中熟藜麦新品种条藜1号。宋娇等（2017）通过对6个藜麦品种（系）在青海种植的农艺性状进行主成分分析，筛选出表现较优的青藜2号。【本研究切入点】中国农业科学院作物科学研究所从国外引进135份藜麦种质，2014年开始在昆明进行适应性种植，经过3年的适应性栽培，利用系统选育法筛选出10份产量较高、综合农艺性状较好的藜麦新品系（王艳青等，2018），为更好地利用藜麦种质资源，需对筛选出的藜麦种质进行具体性状的比较和综合评价。【拟解决的关键问题】采用方差分析、相关性分析和聚类分析等方法对本课题组前期筛选出的10个藜麦新品系的主要农艺性状进行综合评价，进一步筛选适宜昆明地区种植的藜麦新品系，为昆明及周边地区发展藜麦生产提供优良品种。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

参试藜麦新品系共10个，编号为QA008、QA014、QA016、QA020、QA037、QA046、QA067、QA082、QA087和QA098，均为本课题组前期从引进的135份藜麦种质中筛选获得。

1. 2 试验方法

试验于2017年在云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所安宁试验基地进行。试验地位于东经102°25′、北纬24°45′，海拔1887 m，土质为红黏土，肥力中等，前茬为小麦。

试验采用育苗移栽法，5月17日在大棚内育苗，5月22日出苗，6月9日7叶期移栽于大田。采用随机区组排列，3次重复。小区长5.0 m，宽2.4 m，3行区，行距0.8 m，株距0.6 m，小区面积12.0 m2，每小区24株，栽植密度约20000株/ha。移栽前试验地未施基肥，7月4日现蕾期进行中耕锄草培土，同时施尿素，用量为300 kg/ha。7月8日发现有虫害，喷药防治。试验地当年雨水频繁，为防止植株长势旺盛加剧倒折，未再进行追肥。8月下旬根据藜麦的成熟程度进行收获。

1. 3 测定项目及方法

藜麦生长期间适时调查物候期及相关农艺性状。成熟期收获时每小区定点（第2行中间）选取6个单株进行挂牌，测量株高、茎粗、主茎分枝数、主花序长和主花序分枝数，同时调查小区倒折（包括根倒、茎倒折和花序折断）株数，计算倒折率，倒折率（%）=（小区倒折株树/小区总株树）×100。待种子风干后进行室内考种，测定单株粒重、千粒重和小区产量（折合公顷产量）。藜麦农艺性状記载标准参照王艳青等（2018）的方法。

1. 4 统计分析

试验数据经Excel 2007整理后，利用SPSS 19.0进行方差分析、相关性分析和聚类分析。其中多重比较采用Duncan’s新复极差法;系统聚类方法采用组间联接法，平方欧式距离。参照王婷婷等（2018）的方法计算各指标的隶属函数值，以平均隶属函数值的聚类分析结果为依据对不同藜麦品系进行综合评价，计算公式：

式中，X（ij）为i品系j指标的隶属函数值，Xij为i品系j指标的测定值，Xjmin和Xjmax分别为j指标的最小测定值和最大测定值;（1）为正相关指标隶属函数值的计算公式，（2）为负相关指标隶属函数值的计算公式。

2 结果与分析

2. 1 不同藜麦新品系的农艺性状表现

由表1可知，10个藜麦新品系生育期在97～100 d，各品系间无显著差异（P>0.05，下同），均为早熟品系;各新品系的株高为99.78～141.56 cm，茎粗为13.48～16.86 cm，主茎分枝数14.22～23.33个，主花序长36.00～46.11 cm，主花序分枝数12.44～15.56个，单株粒重47.00～114.33 g，千粒重2.17～3.24 g，倒折率8.34%～34.72%。其中QA067的株高最高，主茎分枝数最多，倒折率最低;QA008的茎粗最粗、主花序最长、单株粒重最重;QA037的株高最矮，主茎分枝数和主花序分枝数最少，单株粒重最轻，倒折率最高;QA098的茎粗最细，主花序分枝数最多，千粒重最重。10个藜麦新品系的产量为298.89～1422.22 kg/ha，各品系产量排序为QA008>QA067>QA020>QA016>QA014>QA046>QA082>QA087>QA098>QA037，其中QA008与QA067和QA020的产量无显著差异，而显著（P<0.05，下同）或极显著（P<0.01，下同）高于其他7个新品系，前6个新品系的产量高于平均产量（958.33 kg/ha）。

2. 2 不同藜麦新品系农艺性状的相关性分析

由表2可知，藜麦不同农艺性状指标间存在不同程度的相关性，在45个相关系数中，2个表现出显著相关，21个表现出极显著相关。其中藜麦产量与其他性状的相关程度排序为倒折率（r=-0.463）>株高（r=0.445）>茎粗（r=0.423）>单株粒重（r=0.407）>主茎分枝数（r=0.368）>主花序长（r=0.338）>千粒重（r=-0.187）>生育期（r=-0.122）>主花序分枝数（r=0.015），其中与倒折率、株高、茎粗、单株粒重、主茎分枝数和主花序长的相关性均达极显著水平，说明这些性状中任何一个性状值的增减均可极显著影响藜麦产量。

2. 3 应用隶属函数法对藜麦新品系的综合评价

根据藜麦选育目标，结合相关性分析结果，以株高、茎粗、主茎分枝数、主花序长、单株粒重、千粒重和产量为正相关指标，以倒折率为负相关指标，分别计算各品系上述8个指标的隶属函数值及平均隶属函数值。由表3可知，10个藜麦新品系的平均隶属函数值排序为QA008>QA067>QA014>QA046>QA087>QA020>QA016>QA082>QA098>QA037，其中QA008、QA067和QA014的平均隶属函数值较高，其产量也相对较高，综合农艺性状表现较好。

2. 4 不同藜麦新品系农艺性状的聚类分析

对参试藜麦新品系的平均隶属函数值进行系统聚类，在遗传距离为1.5时，可将10个藜麦新品系划分为四大类。第I类包含QA016、QA020、QA046、QA082、QA087和QA098共6个品系，其主要特征为倒折率居中，产量中等，综合表现居中;第II类包含QA014和QA067 2个品系，其主要特征为单株粒重高，倒折率最低，籽粒大小中等，产量高，综合表现较好;第III类为品系QA008，主要特征为粗秆，籽粒较大，倒折率较高，产量最高，综合表现最好;第IV类为品系QA037，主要特征为倒折率最高，产量最低，综合表现最差。

3 讨论

10个参试藜麦新品系为本课题组经前期适应性种植试验系统选育而成，均为早熟、抗穗发芽、产量较高、表型综合性状较好的品系。在本研究中，QA037和QA098的产量明显低于前期试验产量（QA037和QA098在2014—2015年的平均产量分别为2049.5和2276.4 kg/ha）（王艳青等，2018），主要原因为在2014—2015年藜麦资源的繁种、评价和筛选试验中，为确保收获到足够量的种子，田间试验时对藜麦植株进行竹竿固定，且大田管理较精细，未发生倒伏现象，而本研究期间试验地雨水较往年多，风大，QA037和QA098在开花期倒折严重，其余品系倒折情况主要发生在结实期后期。研究中还发现，雨季长势旺盛的藜麦植株倒折率较高，与任永峰等（2016）、宋娇等（2017）、时丕彪等（2018）、王艳青等（2018）的研究结果一致，说明藜麦种植中，倒折率高是普遍现象，后续应积极开展藜麦抗倒伏品种的培育和研究。本研究中藜麦的最高产量低于河北（周海涛等，2014）、甘肃（杨发荣，2015）、青海（翟西均，2016）、河南（刘瑞芳等，2016）等地的报道，可能是由于种植密度低（20000株/ha）、试验地海拔低（1887 m）所造成，也有可能为播期影响。因此后续应对本研究中遴选出的3个优异品系进行不同海拔、播期、密度试验和配套的栽培管理技术研究，以期获得理想产量。

本研究相关性分析结果表明，藜麦产量与株高、茎粗呈极显著正相关，与千粒重呈负相关，与本课题组前期研究发现藜麦产量与株高、茎粗呈负相关，与千粒重呈极显著正相关（王艳青等，2018）的结果存在差异，原因可能与藜麦种质的类型、数量不同有关。本研究中藜麦产量与千粒重呈负相关、倒折率与千粒重呈正相关，与亓振等（2016）对小麦的研究结果一致，说明大粒品系的藜麦和小麦一样容易倒伏，进而导致减产，同时大粒品系产量通常不是最高。因此，遴选优异藜麦品系时，高产、抗倒伏与大粒3个优异性状很难同时兼得，应综合考虑。

利用隶属函数法对不同作物品种（系）进行综合评价时，应根据具体作物的培育目标进行相关指标的筛选（蒋林峰等，2016）。目前大多数藜麦育种的首要目标是提高产量，同时兼顾大粒。因此，本研究利用隶属函数法分析时遴选了与产量极显著相关的6个性状（株高、茎粗、主茎分枝数、主花序长、单株粒重、倒折率），虽然千粒重与产量相关性不显著，但由于市场上大粒品种广受欢迎，故也将其纳入指标之一，以此初步筛选出适合昆明地区种植的QA008、QA014和QA067 3个综合性状优良的品系。其中QA008产量最高，籽粒大，单株粒重高，但在雨水多、风大时结实后期抗倒伏性较差，后续应对其进行最适宜的行距株距密度试验，以期通过合理密植降低倒折率实现增产丰收，该品种可作为主推品系进一步推广种植;QA067产量较高，单株粒重高，抗倒伏，但籽粒最小，可作为加工型高產品系推广种植;QA014产量较高，籽粒较大、抗倒伏，可在夏季雨水较多、风大的地区推广种植。

筛选优良品种时，在考虑优良农艺性状和高产特性的同时应考虑其品质性状（陈燕华等，2016）。本研究仅考察了藜麦的农艺性状和产量表现，籽粒品质性状有待后续分析。海拔高度变化引起的气候、地质因子改变会影响作物的表型性状（徐天才等，2017），目前云南的藜麦推广种植集中在滇西北和滇东北地区，多为海拔2500～3500 m的冷凉山区，本研究中仅在海拔1887 m的昆明地区进行试验，后续应对10个新品系进行海拔2500 m以上的多地区试验，以筛选适合云南不同地区种植的优良品系，进一步推动藜麦产业发展。

4 结论

本研究对10个高产藜麦新品系的主要农艺性状进行比较和综合分析，进一步筛选出3个综合性状优良的新品系QA008、QA014和QA067，这些品系适宜在昆明地区及周边生态环境相似地区推广种植。

参考文献：

阿图尔·博汗格瓦，希尔皮·斯利瓦斯塔瓦. 2014. 藜麦生产与应用[M]. 任贵兴，叶全宝，译. 北京：科学出版社：1-15. [Bhargava A，Srivastava S. 2014. Quinoa：Botany，Production and Uses[M]. Ren G X，Ye Q B，translated. Beijing：Science Press：1-15.]

陈燕华，罗高玲，李经成，蔡庆生. 2016. 13个小豆新品系在广西地区的引种试验[J]. 南方农业学报，47（11）：1844-1848. [Chen Y H，Luo G L，Li J C，Cai Q S. 2016. Introduction trial of thirteen new adzuki bean lines in Guangxi [J]. Journal of Southern Agriculture，47（11）：1844-1848.]

胡一波，杨修仕，陆平，任贵兴. 2017. 中国北部藜麦品质性状的多样性和相关性分析[J]. 作物学报，43（3）：464-470. [Hu Y B，Yang X S，Lu P，Ren G X. 2017. Diversity and correlation of quality traits in quinoa germplasms from north China[J]. Acta Agronomica Sinica，43（3）：464-470.]

黄杰，杨发荣，李敏权，魏玉明，顾娴，漆永红. 2016. 13个藜麦材料在甘肃临夏旱作区适应性的初步评价[J]. 草业学报，25（3）：191-201. [Huang J，Yang F R，Li M Q，Wei Y M，Gu X，Qi Y H. 2016. Preliminary evaluation of adap-tability of 13 quinoa varieties in the Linxia arid region of Gansu Province，China[J]. Acta Prataculturae Sinica，25（3）：191-201.]

蒋林峰，姚超，谢文刚，黄林凯，张宗瑜，马啸，严德飞，张新全. 2016. 鸭茅品种（系）表型分析及隶属函数综合评价[J]. 草地学报，24（4）：859-867. [Jiang L F，Yao C，Xie W G，Huang L K，Zhang Z Y，Ma X，Yan D F，Zhang X Q. 2016. Phenotypic variation analysis and subordinate function comprehensive evaluation of cocksfoot varieties（lines）[J]. Acta Agrestia Sinica，24（4）：859-867.]

刘瑞芳，贠超，申为民，童燕，纪威，李海燕，李建华，刘少华. 2016. 安阳地区藜麦品种对比试验[J]. 现代农业科技，（9）：44. [Liu R F，Yun C，Shen W M，Tong Y，Ji W，Li H Y，Li J H，Liu S H. 2016. Comparative experiment on quinoa variety in Anyang area[J]. Modern Agricultural Science and Technology，（9）：44.]

墨菲 K，马坦吉翰 J. 2018. 藜麦研究进展和可持续生产[M]. 任贵兴，赵刚，译. 北京：科学出版：3-15. [Murphy K，Matanguihan J. 2018. Quinoa：Improvement and Sustainable Production[M]. Ren G X，Zhao G，translated. Beijing：Science Press：3-15.]

亓振，赵广才，常旭虹，王德梅，陶志强，杨玉双，王美，范仲卿，郭明明，王雨，孙通，刘孝成. 2016. 小麦产量与农艺性状的相关分析和通径分析[J]. 作物杂志，（3）：45-50. [Qi Z，Zhao G C，Chang X H，Wang D M，Tao Z Q，Yang Y S，Wang M，Fan Z Q，Guo M M，Wang Y，Sun T，Liu X C. 2016. Correlation and path analysis on wheat yield and agronomic indices[J]. Crops，（3）：45-50.]

任贵兴，杨修仕，么杨. 2015. 中国藜麦产业现状[J]. 作物杂志，（5）：1-5. [Ren G X，Yang X S，Yao Y. 2015. Current situation of quinoa industry in China[J]. Crops，（5）：1-5.]

任永峰，王志敏，趙沛义，宋洁，栗艳芳，骆红，邓万云. 2016. 内蒙古阴山北麓区藜麦生态适应性研究[J]. 作物杂志，（2）：79-82. [Ren Y F，Wang Z M，Zhao P Y，Song J，Li Y F，Luo H，Deng W Y. 2016. Ecological adaptability of quinoa in the northern foot of Yinshan in Inner Mongolia[J]. Crops，（2）：79-82.]

沈宝云，李志龙，郭谋子，胡静，张俊莲，张世辉，王海龙，康小华，陈霞珍，马绍丽，袁海丽. 2017. 中早熟藜麦品种条藜1 号的选育[J]. 中国种业，（10）：71-73. [Shen B Y，Li Z L，Guo M Z，Hu J，Zhang J L，Zhang S H，Wang H L，Kang X H，Chen X Z，Ma S L，Yuan H L. 2017. Breeding of medium-early-maturing Chenopodium variety Tiaoli No.1[J]. Chinese Seed Industry，（10）：71-73.]

申瑞玲，张亚蕊，景新俊，董吉林，刘帅. 2018. 藜麦淀粉—硬脂酸复合物的制备及性质研究[J]. 河南农业科学，47（2）：135-139. [Shen R L，Zhang Y R，Jing X J，Dong J L，Liu S. 2018. Study on preparation and properties of quinoa starch-stearic acid complex[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences，47（2）：135-139.]

时丕彪，耿安红，李亚芳，王军，王春云，彭亚民，顾闽峰，费月跃. 2018. 江苏沿海地区12个藜麦品种田间综合评价及优良品种的耐渍性分析[J]. 江苏农业科学，46（15）：64-67. [Shi P B，Geng A H，Li Y F，Wang J，Wang C Y，Peng Y M，Gu M F，Fei Y Y. 2018. Field comprehensive evaluation of 12 Chenopodium varieties in coastal area of Jiangsu Province and analysis of the waterlogging to-lerance of good varieties[J]. Jiangsu Agricultural Science，46（15）：64-67.]

石振兴，杨修仕，么杨，任贵兴. 2017. 60份国内外藜麦材料子粒的品质性状分析[J]. 植物遗传资源学报，18（1）：88-93. [Shi Z X，Yang X S，Yao Y，Ren G X. 2017. Quality characters analysis of the seed of 60 domestic and overseas quinoa accessions[J]. Journal of Plant Genetic Resources，18（1）：88-93.]

宋娇，姚有华，刘洋，迟德钊，王越. 2017. 6个藜麦品种（系）农艺性状的主成分分析[J]. 青海大学学报，35（6）：6-10. [Song J，Yao Y H，Liu Y，Chi D Z，Wang Y. 2017. Principal component analysis of agronomic traits of six quinoa varieties（or lines）[J]. Journal of Qinghai University，35（6）：6-10.]

王婷婷，张晓东，鲁雪林，张国新，董梅英，王秀萍. 2018. 河北省滨海盐渍土地区油葵综合性状分析[J]. 中国生态农业学报，26（5）：693-702. [Wang T T，Zhang X D，Lu X L，Zhang G X，Dong M Y，Wang X P. 2018. Comprehensive analysis of oil sunflower traits in salinized coastal soils in Hebei Province[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture，26（5）：693-702.]

王艳青，李春花，卢文洁，孙道旺，尹桂芳，陆平，王莉花. 2018. 135份国外藜麦种质主要农艺性状的遗传多样性分析[J]. 植物遗传资源学报，19（5）：887-894. [Wang Y Q，Li C H，Lu W J，Sun D W，Yin G F，Lu P，Wang L H. 2018. Genetic diversity analysis of major agronomic traits in 135 foreign quinoa germplasm accessions[J]. Journal of Plant Genetic Resources，19（5）：887-894.]

魏爱春，杨修仕，么杨，刘浩，秦培友，赵德刚，李怡，任贵兴. 2015. 藜麦营养功能成分及生物活性研究进展[J]. 食品科学，36（15）：272-276. [Wei A C，Yang X S，Yao Y，Liu H，Qin P Y，Zhao D G，Li Y，Ren G X. 2015. Progress in research on nutritional and functional components and bioactivity of quinoa（Chenopodium quinoa Willd.）[J]. Food Science，36（15）：272-276.]

奚玉銀，周海涛，白静. 2017. 藜麦新品种介绍[J]. 现代农村科技，（5）：107-108. [Xi Y Y，Zhou H T，Bai J. 2017. Introduction of new quinoa varieties[J]. Modern Rural Scien-ce and Technology，（5）：107-108.]

徐天才，和桂青，李兆光，赵菊，苏泽春，薛润光. 2017. 不同海拔藜麦的营养成分差异性研究[J]. 中国农学通报，33（17）：129-133. [Xu T C，He G Q，Li Z G，Zhao J，Su Z C，Xue R G. 2017. Nutritional components in Chenopo-dium quinoa at different elevations[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin，33（17）：129-133.]

杨发荣. 2015. 藜麦新品种陇藜1号的选育及应用前景[J]. 甘肃农业科技，（12）：1-4. [Yang F R. 2015. Breeding and application prospect of a new variety Chenopodium quinoa cv. Longli 1[J]. Gansu Agricultural Science and Techno-logy，（12）：1-4.]

翟西均. 2016. 2015 年青海德令哈地区藜麦品系比较试验[J]. 中国种业，（7）：48-49. [Zhai X J. 2016. Comparative test of quinoa strains in Delingha region of Qinghai Pro-vince in 2015[J]. Chinese Seed Industry，（7）：48-49.]

周海涛，刘浩，么杨，杨修仕，高文杰 ，杨才，任贵兴. 2014. 藜麦在张家口地区试种的表现与评价[J]. 植物遗传资源学报，15（1）：222-227. [Zhou H T，Liu H，Yao Y，Yang X S，Gao W J，Yang C，Ren G X. 2014. Evaluation of agronomic and quality characters of quinoa cultivated in Zhangjiakou[J]. Journal of Plant Genetic Resources，15（1）：222-227.]

（责任编辑 王 晖）