广西荞麦种质资源主要农艺性状鉴定与评价

覃初贤，覃欣广，邢钇浩，温东强，望飞勇

（1.广西农业科学院种质库，广西 南宁 530007；2. 广西农业科学院园艺研究所，广西 南宁 530007）

【研究意义】荞麦，又名花荞、三角麦，是一种粮饲菜药蜜源兼用的粮食作物，富含生物类黄酮、多肽、糖醇等高抗活性药用成分，具有降糖、降脂、降胆固醇、抗氧化、清除自由基的功能，已成为我国绿色保健功能食品的重要作物资源[1-2]。荞麦属蓼科荞麦属植物，有 甜荞（Fagopyrum esculentum Moench.）和 苦荞[Fagopyrum tataricum（L.）Gaertn.]2 个栽培种，其余为野生种[Fagopyrum cymosum（Trev.）Meissn.][3]。荞麦生育期短、耐旱、耐寒、耐酸、耐瘠，适应性广，主要分布于我国西北、华北和西南地区。四川、云南、贵州、广西以及西藏南部是荞麦起源地之一[4]。广西荞麦资源遗传性十分丰富，对当地荞麦种质资源进行性状鉴定与评价，对荞麦资源和产业发展具有重要意义。【前人研究进展】唐国顺等[5]对在陕西大巴山考察征集的29份荞麦种质资源主要农艺性状（现蕾日数、始花日数、生育日数、株高、主茎分枝数、主茎节数、千粒重、单株粒重）进行鉴定评价发现，8个性状的遗传变异系数为7.11%～42.87%，各性状间的相关性除主茎分枝数、千粒重与单株粒重呈负相关外，其余性状均呈正相关，提出在利用荞麦资源时，应协调好各农艺性状之间关系，以始花期晚、生长期长、千粒重高的品种为选择目标。近年来国内学者对苦荞的农艺性状、种子产量构成因素与产量的相关性和通径分析等研究报道较多[6-9]，苦荞资源主要农艺性状和产量的遗传变异丰富，变异系数在5.78%～40.38%，产量与株高、单株粒数、单株粒重呈极显著正相关，单株粒重、千粒重和株高是影响苦荞产量的主要因子；此外也有学者研究苦荞麦粉对人体的营养价值与药用价值，表明苦荞麦含有生物类黄酮、高活性蛋白、膳食纤维、淀粉、脂肪酸、多种维生素、矿物质和微量元素等营养成分，有很高的食用价值，具有抗癌、降血糖、降血脂等保健功能[10-11]。而关于甜荞麦资源主要农艺性状间的关系及鉴定评价虽有一些报道[12-14]，但大多材料只涉及少数荞麦地方品种，地方考察收集的荞麦资源主要农艺性状及品质鉴定评价研究较少，特别是广西尚未见详细报道。【本研究切入点】在综合前人研究基础上，以2015—2019年第三次全国农作物种质资源普查与收集行动[15]和广西创新驱动发展专项资金项目“广西农作物种质资源收集与鉴定评价”考察收集[16]的广西荞麦资源为研究对象，将资源繁种鉴定评价与入库工作相结合，通过田间小区种植，观察并描述每份资源各农艺性状表现特点，进行评价分析，首次对广西荞麦资源的农艺性性状进行全面研究，为资源利用提供参考。【拟解决的关键问题】由于广西春暖夏热秋凉冬温，无霜期长，每年9月至次年4月，平均气温11～26 ℃，适宜发展荞麦种植生产[17]，但长期种植的地方品种混杂退化严重。本研究对广西近年收集的荞麦资源进行繁种鉴定评价，对农艺性状遗传性变异程度、相关关系等进行统计分析，以期筛选出优异种质资源，为荞麦种质资源创新提供科学指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为近年考察收集的广西本地58份甜荞麦种质资源（表1）。

1.2 试验方法

2018年12月至2019年4月、2019年10月至2020年2月在广西农业科学院武鸣试验基地进行繁种鉴定，随机排列，每份资源播种2行，行长5 m，小区面积5 m2，在植株生长期间及籽粒80%成熟后随机取样10株，按荞麦种质资源描述规范和数据标准[18]记载生育期、株高、主茎粗、主茎分枝数、主茎节数、千粒重、单株粒数、单株粒重、产量等9个性状，产量按小区单收产量折算成每公顷产量计算。数据取两年平均值。

采用Excel2007进行数据处理，计算最大值、最小值、均值、极值、极差、标准差、变异系数及相关统计分析。

表1 荞麦种质资源基本情况Table1 Basic information of the buckwheat germplasm resources

2 结果与分析

2.1 荞麦种质资源特点

种质鉴定表明，58份荞麦资源为甜荞类型，在南宁冬春季种植均能正常生长和开花成熟。株型有松散型和半紧凑型，各占50%；茎色有红绿色和红色，红绿色资源40份、占68.97%，红色资源18份、占31.03%；叶脉全为红色；花色有粉白色、白色和红色，粉白色花资源25份、占43.10%、白色花资源19份、占32.76%，红色花资源14份、占24.14%；籽粒颜色主要有灰黑、深褐、褐色，灰黑色籽粒资源30份、占51.72%，深褐色籽粒资源16份、占27.59%，褐色籽粒资源4份、占6.90%，还有少量灰、黑、杂等颜色资源8份、占13.79%；种子形状有短锥形、三角形、楔形、长锥形和心形，短锥形种子资源34份、占58.62%，三角形种子资源10份、占17.24%，楔形种子资源6份、占10.35%，长锥形种子资源5份、占8.62%，心形种子资源3份、占5.17%。

2.2 荞麦主要农艺性状表现

从表2可以看出，58份荞麦资源从播种至成熟收获需73～91 d，平均生育期80.57 d，变异系数5.42%，其中巴头荞麦、巴头三角麦生育期73 d、为早熟种，古砦三角麦、和平荞麦生育期91 d、为迟熟种。株高变幅为56～87.2 cm，平均株高70.29 cm，变异系数10.26%，其中秋荞麦植株最高、为87.2 cm，建立春荞最低、为56 cm。主茎直径变幅在2.6～5.2 mm，平均3.75 mm，变异系数为14.13%，其中陇凤荞籽主茎直径最大、为5.2 mm，龙那三角麦最小、为2.6 mm。主茎节数变幅为6.6～12节，平均为8.68节，变异系数为10.37%，其中秋荞麦植株主径节数最高、为12节，瓦渣地荞麦、那定荞麦主茎节数最低、为6.6节。主茎分枝数变幅为1.8～3.6个，平均为2.63个，变异系数为16.35%，其中龙礼荞麦植株主茎分枝最多、为3.6个，弄王甜荞、德纳三角麦、东山花荞主茎分枝最小、为1.8个。

表2 荞麦种质资源主要农艺性状Table 2 Main agronomic traits of buckwheat germplasm resources

单株粒重变幅为1.38～3.85 g，其中朔晚荞麦单株粒重最高、为3.85 g，那定荞麦最低、为1.38 g。单株结籽数变幅为58～188.5粒，其中朔晚荞麦单株结籽数最高、为188.5粒，会湘荞麦最低、为58粒。千粒重变幅在17.33～29.94 g，平均值为22.97 g，变异系数为9.75%，其中瓦渣地荞麦千粒重最高、为29.94 g，落沙荞麦最低、为17.33 g。产量变幅为506～1 490 kg/hm2，其中朔晚荞麦产量最高、为1 490 kg/hm2，那定荞麦产量最低、为506 kg/hm2。

广西荞麦资源各品种间主要农艺性状差异较大，从9个主要农艺性状变异看，单株粒重、单株结籽数、产量和主茎分枝变异最大，变异系数分别为27.93%、27.47%、24.69%和16.35%，其中单株粒重和单株结籽数的变异系数均在27%以上，说明广西荞麦资源在这两个性状上有丰富的遗传变异性，而生育期、株高、主茎粗、主茎节数、千粒重变异系数都在15%以下，相对遗传变异程度较小，稳定性好。由于荞麦生育期、株高、主茎粗、主茎节数和千粒重变异程度较低，育种时应适当严格选择标准。而单株粒重和单株结籽数变异程度相对较大，说明广西荞麦种质资源稳定性较差，选择标准应宽松。可见，新收集的荞麦种质资源中单株粒重、单株结籽数具有更丰富的多样性，具有较大的遗传信息和选择潜力。

2.3 荞麦资源主要农艺性状间的相关性

从表3可以看出，除生育期与主茎粗、主茎分枝、单株粒重、单株结籽数、千粒重、产量，株高与单株粒重、千粒重，千粒重与主茎节数、主茎粗、单株结粒数呈负相关外，其余农艺性状之间均为正相关。株高与生育期、主茎节数呈极显著正相关，与主茎粗呈显著正相关，与千粒重呈显著负相关；主茎粗与主茎分枝呈极显著相关；单株粒重与主茎节数呈显著相关、与主茎分枝呈极显著正相关。单株结籽数与主茎节数、主茎分枝、单株粒重呈极显著相关，相关系数分别为0.4388、0.3569和0.9367，而主茎节数、主茎分枝、单株粒重、单株结籽数与产量均呈极显著相关，相关系数分别为0.5878、0.4349、0.6024和0.5511。8个农艺性状与产量相关系数绝对值为单株粒重＞主茎节数＞单株结籽数＞主茎分枝＞千粒重＞株高＞主茎粗＞生育期。

2.4 荞麦优异种质资源筛选

广西58份荞麦资源农艺性状鉴定与评价表明，可供作亲本或生产上直接利用的优异荞麦资源如下：巴头荞麦：早熟、高产，生育期73 d，产量1 334.3 kg/hm2。采集点海拔1 060.1 m，株型半紧凑型，平均株高68.5 cm，茎粗4.4 mm，主茎节数9.4节，主茎分枝2.8个，单株粒重2.2 g，单株结籽数91粒，千粒重24.12 g。

建立春荞：矮秆、早熟，株高56 cm、生育期77 d。采集点海拔254 m，株型半紧凑型，平均茎粗3.2 mm，主茎节数8.6节，主茎分枝2.8个，单株粒重1.81 g，单株结籽数83粒，千粒重21.80 g，产量902 kg/hm2。

表3 荞麦种质资源主要农艺性状相关关系Table 3 Correlations relationship of main agronomic traits in buckwheat germplasm resources

黄坪荞麦：矮秆、多粒，株高61.3 cm，单株结籽数162.7粒。采集点海拔194.2 m，株型松散型，生育期76 d，平均株高78.9 cm，茎粗4.4 mm，主茎节数9.0节，主茎分枝2.6个，单株粒重3.5 g，千粒重21.51 g，产量982.5 kg/hm2。

瓦渣地荞麦：大粒，千粒重29.94 g。采集点海拔547 m，株型松散型，生育期80 d，平均株高59.1 cm，茎粗3.0 mm，主茎节数6.6节，主茎分枝2.0个，单株粒重2.55 g，单株结籽数85粒，产量 758 kg/hm2。

朔晚荞麦：多粒、高产，单株结籽数188.5粒、产量1 446 kg/hm2。采集点海拔336.2 m，株型松散型，生育期82 d，平均株高78.9 cm，茎粗4.3 mm，主茎节数9.9节，主茎分枝3.1个，单株粒重3.85 g，千粒重20.43 g。

古砦三角麦：晚熟、高产，生育期91 d，产量1 490 kg/hm2。采集点海拔428 m，株型半紧凑型，平均株高72 cm，茎粗3.8 mm，主茎节数9.8节，主茎分枝3.0个，单株粒重2.8 g，单株结籽数114粒，千粒重24.6 g。

3 讨论

吴怀祥[13]对神农架及三峡地区荞麦种质资源甜荞7个数量性状统计分析发现，分枝和单株粒重变异系数最大，生育期变化最小。边巴桌马[19]引种7份甜荞在西藏高寒山区种植研究表明，荞麦各农艺性状的遗传变异系数为3.0%～22.8%，其中单株粒重的变异系数最大，生育期的变异系数最小。李月等[20]对8个苦荞品种在全国18个地点进行区域试验的农艺性状数据分析表明，苦荞主要农艺性状变异幅度在12.4%～94.2%，其中单株粒重和单株粒数变异系数较大，千粒重变异系数最小。本研究发现荞麦的生育期、株高、茎粗、主茎节数、主茎分枝、单株粒重、单株粒数、千粒重等8个农艺性状和产量的变异系数为5.42%～27.93%，单株粒重和单株结籽数变异系数较大，生育期变化最小，与已有报道基本一致。

关于荞麦主要农艺性状相关性的研究已有不少报道。唐国顺等[5]对15份大巴山区甜荞麦研究表明，生育期与单株粒重呈极显著正相关，千粒重与株高、主茎节数呈极显著负相关，株高与主茎节数呈极显著正相关，单株粒重与生育日数呈极显著相关。杨明君等[21]认为苦荞产量与株高、主茎节数、单株粒重呈极显著正相关，与单株粒数呈显著正相关；李月等[20]认为苦荞产量与株高、主茎节数、单株粒重、单株粒数呈极显著正相关，与分枝数呈显著正相关。本研究结果表明，在不考虑不同品种群体内部环境差异的条件下，产量与主茎节数、主茎分枝、单株结籽数、单株粒重呈极显著正相关，与株高、茎粗、千粒重呈正相关但不显著，而与主茎分枝数的相关性达极显著水平，与前人研究存在一定差异。产生这种差异的原因可能是供试材料数量、来源及栽培环境不同所致。

目前对广西荞麦种质资源鉴定与评价研究少有报道，对广西荞麦的生产现状、产业现状调查研究报道较多[17，22]。广西每年9月至第二年4月，平均气温为11～26 ℃，降水量也相对较多，还有大量冬闲田，适合发展荞麦生产。当前广西荞麦种植品种单一，主要是种植当地农家种，为加快广西荞麦产业发展，除引种外，对本地荞麦资源鉴定评价以及挖掘优异种质资源进行创新利用至关重要。

种质资源农艺性状评价和品质鉴定常以选育优异种质为目的，在依靠表现型采集数据时可能存在人为倾向性，另外，种质资源评价工作一般是与入库工作同步进行，获得的农艺性状仅采集于一年一点或一年多点的鉴定数据，特别是在易受环境条件影响的重要性状上常具偶然性和变异性，如株高、分枝数、产量等，这些为广西荞麦种质资源评价工作造成了较大困扰，需要今后补充完善。

4 结论

经鉴定评价，筛选出荞麦优异种质资源6份：早熟高产巴头荞麦、矮秆早熟建立春荞、矮秆多粒黄坪荞麦、大粒瓦渣地荞麦、高产多粒朔晚荞麦和高产晚熟古砦三角麦。这些优异资源可作为荞麦种质资源创新利用，或经后期综合比较和进一步选育，筛选出适合广西不同生态区种植的高产、稳产新品种或新品系供生产上推广应用，也可供给广西不同生态区直接种植利用。