0 引言
【研究意义】糜子（Panicum miliaceum 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。Table S1
附表1
附表1糜子品种名称及来源
Table S1The 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 Sciences | 8116-2-3-1×8428-1-1-2 | 2008 | |
| 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 Sciences | 7814-11-1-2-3×辐7705-4-4-2 7814-11-1-2-3×Fu7705-4-4-2 | 2008 | |
| 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×Longmi6 | 2010 | |
| 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87-1×8115-3-2 Yi 87-1×8115-3-2 | 2012 | |
| 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 Sciences | 766-11-2-4-4-3×内糜2号 766-11-2-4-4-3×Neimi2 | 2014 | |
| 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×Haiyuanziganhongmizi | 1992 | |
| 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 breeding | 1997 | |
| 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 Sciences | 70-1046×紫杆大日月 70-1046×Zigandariyue | 2002 | |
| 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×62-02 Gugutou×62-02 | 2006 | |
| 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 selection | 2007 | |
| 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×62-02 Gugutou×62-02 | 2009 | |
| 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×60-333 Ningmi9×60-333 | 2013 | |
| 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 millet | 1986 | |
| 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 selection | 1980 | |
| 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×Neimi3 | 1993 | |
| 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×Helindahuangmizi | 2010 | |
| 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×Bamengdahongmizi | 2012 | |
| 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 selection | 2009 | |
| 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×Neimi5 | 2011 | |
| 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 selection | 1998 | |
| 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 selection | 2002 | |
| 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 Huangluomi | 2012 |
| 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 Dahongshu | 2009 | |
| 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 material | 2011 | |
| 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 Science | 981×伊黍1号 981×Yishu1 | 1998 | |
| 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×Hequhuangmi | 1995 | |
| 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 selection | 1989 | |
| 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×Yishu1 | 1996 | |
| 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×Yishu1 | 2004 | |
| 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 Hongshu | 2005 | |
| 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 Science | 34-22×24-3 | 2010 | |
| 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 Science | 8114-15-8×8106-983-3 | 2009 | |
| 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×Dabaishu | 2005 | |
| 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×8106-981 Yanshu4×8106-981 | 2006 | |
| 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 Institute | 62绿1为×标准 62green1wei×Biaozhun | 2011 | |
| 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 selection | 1998 | |
| 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 selection | 1998 | |
| 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 Sciences | 45-6×（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 selection | 1994 |
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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）。Table 1
表1
表1粳性糜子品种主要农艺性状
Table 1The main agronomic traits of non-waxy broomcorn millet
| 编号 Number | 生育期 Growth duration (d) | 株高 Plant height (cm) | 节数 Nodes | 粒色 Grain color | 花序色 Panicle color | 穗形 Panicle shape |
|---|---|---|---|---|---|---|
| N01 | 101.9±2.1I | 146.7±0.6J | 7.4±0.5G | 黄Yellow | 绿Green | 侧Side |
| N02 | 108.1±4.6C | 165.1±0.7D | 8.5±0.8B | 黑Black | 绿Green | 侧Side |
| N03 | 104.0±4.3FG | 160.4±0.2E | 7.5±0.6FG | 黄Yellow | 紫Purple | 侧Side |
| N04 | 111.0±2.3A | 175.1±1.1A | 8.1±0.5C | 黑Black | 绿Green | 侧Side |
| N05 | 107.0±3.2CD | 157.1±1.3F | 7.7±0.4DE | 黄Yellow | 绿Green | 侧Side |
| N06 | 109.5±2.3B | 169.3±1.6B | 8.8±0.9A | 黑Black | 紫Purple | 侧Side |
| N07 | 102.4±1.4HI | 149.8±2.0H | 7.8±0.6D | 黄Yellow | 绿Green | 侧Side |
| N08 | 105.5±2.3DEF | 148.4±1.5I | 8.1±0.5C | 红Red | 绿Green | 侧Side |
| N09 | 103.6±0.3GH | 147.2±1.6IJ | 7.7±0.6DE | 白White | 紫Purple | 侧Side |
| N10 | 106.1±1.8DE | 142.8±0.2L | 7.6±0.4EF | 红Red | 绿Green | 侧Side |
| N11 | 102.3±1.5HI | 139.9±1.2M | 7.2±0.6H | 红Red | 紫Purple | 侧Side |
| N12 | 100.9±0.1IJ | 166.4±2.8C | 7.8±0.8D | 红Red | 绿Green | 侧Side |
| N13 | 105.7±0.4DEF | 142.8±1.0L | 8.1±0.7C | 白红White and red | 绿Green | 侧Side |
| N14 | 104.9±0.9EFG | 146.4±2.9J | 7.4±0.6G | 黄Yellow | 绿Green | 侧Side |
| N15 | 99.8±1.1J | 147.4±2.7I | 7.7±0.5DE | 黄Yellow | 绿Green | 侧Side |
| N16 | 101.8±0.1I | 137.7±2.1N | 7.8±0.4D | 黄Yellow | 绿Green | 侧Side |
| N17 | 106.3±1.1DE | 145.0±5.4K | 7.6±0.7EF | 黄Yellow | 绿Green | 侧Side |
| N18 | 105.4±1.4DEF | 130.0±5.7P | 7.6±0.8EF | 红Red | 绿Green | 侧Side |
| N19 | 98.2±2.2K | 151.6±1.7G | 7.7±0.5DE | 黄Yellow | 绿Green | 侧Side |
| N20 | 94.9±1.4L | 135.6±2.2O | 7.5±0.6FG | 黄Yellow | 绿Green | 侧Side |
| N21 | 104.8±1.8EFG | 143.3±0.4L | 8.7±0.9A | 红Red | 绿Green | 侧Side |
| N22 | 107.0±3.0CD | 170.2±0.3B | 8.0±0.2C | 黑Black | 绿Green | 侧Side |
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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）。
Table 2
表2
表2糯性糜子品种主要农艺性状
Table 2The main agronomic traits of waxy broomcorn millet
| 编号 Number | 生育期 Growth duration (d) | 株高 Plant height (cm) | 节数 Nodes | 粒色 Grain color | 花序色 Panicle color | 穗形 Panicle shape |
|---|---|---|---|---|---|---|
| W23 | 101.0±0.4DE | 143.4±2.5D | 6.8±0.6CD | 黄Yellow | 绿Green | 侧Side |
| W24 | 98.6±1.5F | 125.9±0.4H | 7.7±0.3B | 红Red | 绿Green | 密Compact |
| W25 | 101.0±3.0DE | 149.5±1.5C | 6.9±0.4CD | 白灰White and gray | 绿Green | 侧Side |
| W26 | 101.1±0.8DE | 146.8±1.8C | 6.9±0.4CD | 红Red | 绿Green | 侧Side |
| W27 | 100.5±1.6E | 138.6±0.7EF | 6.8±0.8CD | 白White | 绿Green | 侧Side |
| W28 | 100.2±3.2E | 143.1±1.1D | 6.2±0.6E | 白青White and blue | 绿Green | 侧Side |
| W29 | 94.7±3.3G | 134±1.5G | 6.1±0.3E | 白White | 绿Green | 侧Side |
| W30 | 93.9±3.3G | 138.8±2.5E | 6.2±0.4E | 红Red | 绿Green | 侧Side |
| W31 | 102.7±2.4C | 141.6±0.3DE | 6.2±0.5E | 淡黄Pale yellow | 绿Green | 侧Side |
| W32 | 101.3±3.3DE | 141.6±1.5DE | 6.7±0.5D | 白White | 绿Green | 侧Side |
| W33 | 101.2±2.2DE | 135.2±1.2EF | 6.8±0.4CD | 白红White and red | 绿Green | 侧Side |
| W34 | 104.8±0.2B | 156.3±2.1B | 6.9±0.4CD | 淡黄Pale yellow | 绿Green | 侧Side |
| W35 | 106.5±2.2A | 159.9±2.4A | 9.0±0.3A | 红Red | 绿Green | 侧Side |
| W36 | 105.0±4.3B | 120.4±2.9I | 7.0±0.6C | 淡红Pale red | 绿Green | 侧散Side and loose |
| W37 | 102.9±0.2C | 147.8±1.8C | 6.7±0.6D | 红Red | 绿Green | 侧密Side and compact |
| W38 | 97.5±3.5F | 135.6±2.4FG | 6.2±0.2E | 红Red | 绿Green | 侧散Side and loose |
| W39 | 103.2±4.5C | 141.2±0.7DE | 6.9±0.2CD | 红Red | 绿Green | 侧Side |
| W40 | 101.9±2.9CD | 135.6±4.1FG | 6.0±0.4E | 红Red | 绿Green | 侧密Side and compact |
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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）。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图1糜子育成品种产量分布区间
-->Fig. 1The yield of different released cultivars
-->
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）。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图2糜子育成品种千粒重分布区间
-->Fig. 2The 1000-grain weight of released cultivars
-->
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）。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图3糜子育成品种穗粒重分布区间
-->Fig. 3The panicle weight of released cultivars
-->
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）。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图4糜子育成品种主穗长分布区间
-->Fig. 4The panicle length of released cultivars
-->
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。Table 3
表3
表3主要农艺性状的相关系数
Table 3The correlation coefficient of main agronomic traits
| 农艺性状 Agronomic traits | 生育期 Growth duration | 株高 Plant height | 节数 Nodes | 千粒重 1000-grain weight | 主穗长 Panicle size | 穗粒重 Weight per panicle | 产量 Yield |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 生育期Growth duration | 1.000 | ||||||
| 株高Plant height | 0.479** | 1.000 | |||||
| 节数Nodes | 0.585** | 0.549** | 1.000 | ||||
| 千粒重 1000-grain weight | 0.238 | 0.243 | 0.390 | 1.000 | |||
| 主穗长 Panicle size | -0.002 | 0.333* | 0.241 | 0.127 | 1.000 | ||
| 穗粒重 Weight per panicle | 0.578** | 0.504** | 0.620 | 0.498** | 0.377* | 1.000 | |
| 产量 Yield | 0.337* | 0.277 | 0.320 | 0.334* | 0.367* | 0.320* | 1.000 |
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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）。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图5糜子育成品种黄色素含量不同大写字母表示差异显著（P<0.05）。下同
-->Fig. 5The yellow pigment content of released cultivars Values with different capital letters mean significant difference (P<0.05). The same as below
-->
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）。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图6糜子育成品种粗脂肪含量
-->Fig. 6The crude fat content of released cultivars
-->
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）。
Table 4
表4
表4粳性糜子品种淀粉组分含量
Table 4The starch component content in non-waxy broomcorn millet grain
| 编号 Number | 直链淀粉含量 Amylose content (%) | 支链淀粉含量 Amylopectin content (%) | 总淀粉含量 Total starch content (%) | 直链淀粉、支链淀粉含量比值 Ratio of amylose and amylopectin |
|---|---|---|---|---|
| N01 | 38.67±0.011A | 32.00±0.015I | 70.67±0.023D | 1.21±0.078B |
| N02 | 38.33±0.017A | 30.38±0.009J | 68.70±0.033E | 1.26±0.076CD |
| N03 | 32.85±0.009I | 33.80±0.023FG | 66.65±0.027F | 0.97±0.054FGH |
| N04 | 35.31±0.012D | 34.88±0.012EF | 70.19±0.033D | 1.01±0.067EF |
| N05 | 31.45±0.016J | 35.10±0.017E | 66.55±0.038F | 0.90±0.076GH |
| N06 | 33.45±0.020GH | 33.02±0.013GH | 66.47±0.021F | 1.01±0.084EFG |
| N07 | 30.48±0.010K | 32.78±0.011HI | 63.26±0.036H | 0.93±0.045FGH |
| N08 | 33.83±0.018G | 25.44±0.008L | 59.27±0.045J | 1.33±0.014B |
| N09 | 32.32±0.011I | 34.13±0.009FG | 66.45±0.029F | 0.95±0.062FGH |
| N10 | 34.86±0.012E | 27.15±0.017K | 62.01±0.039I | 1.28±0.067B |
| N11 | 33.27±0.021H | 30.69±0.011J | 63.96±0.033H | 1.08±0.021DE |
| N12 | 11.31±0.018N | 64.02±0.028A | 75.33±0.029B | 0.18±0.071K |
| N13 | 31.86±0.009J | 33.59±0.021FG | 65.45±0.031GH | 0.95±0.031FGH |
| N14 | 34.22±0.013F | 30.41±0.019J | 64.63±0.037G | 1.13±0.067C |
| N15 | 32.71±0.017I | 33.26±0.017FG | 65.98±0.028G | 0.98±0.019EFGH |
| N16 | 34.70±0.017E | 38.62±0.013D | 73.32±0.041C | 0.90±0.021H |
| N17 | 29.62±0.012L | 31.87±0.016J | 61.49±0.038I | 0.93±0.061FGH |
| N18 | 36.26±0.011C | 28.17±0.015K | 64.43±0.038GH | 1.29±0.033B |
| N19 | 37.16±0.021B | 21.43±0.009M | 58.59±0.045J | 1.73±0.101A |
| N20 | 34.38±0.018F | 37.65±0.023D | 72.03±0.049C | 0.91±0.091FGH |
| N21 | 18.52±0.008M | 59.35±0.038B | 77.87±0.048A | 0.31±0.011J |
| N22 | 33.25±0.009H | 42.46±0.036C | 75.71±0.044B | 0.78±0.009I |
| 平均值 Average | 32.22 | 35.01 | 67.23 | 1.00 |
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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）。
Table 5
表5
表5糯性糜子品种淀粉组分含量
Table 5The starch component content in waxy broomcorn millet grain
| 编号 Number | 直链淀粉含量 Amylose content (%) | 支链淀粉含量 Amylopectin content (%) | 总淀粉含量 Total starch content (%) | 直链淀粉、支链淀粉含量比值 Ratio of amylose and amylopectin |
|---|---|---|---|---|
| W23 | 3.15±0.001I | 57.09±0.031DEF | 60.24±0.045G | 0.06±0.004F |
| W24 | 3.79±0.004E | 58.64±0.049CDE | 62.43±0.056E | 0.07±0.004E |
| W25 | 2.63±0.001J | 57.14±0.021DEF | 59.76±0.032G | 0.05±0.008G |
| W26 | 5.55±.002A | 49.40±0.041H | 54.94±0.038J | 0.11±0.011A |
| W27 | 3.11±0.004I | 69.00±0.055B | 72.11±0.061A | 0.05±0.001G |
| W28 | 4.75±0.003C | 50.103±0.021H | 54.86±0.051JK | 0.10±0.006C |
| W29 | 5.45±0.006A | 53.89±0.031FG | 59.35±0.023G | 0.10±0.008B |
| W30 | 3.49±0.001FG | 68.01±0.061A | 71.50±0.027B | 0.05±0.002F |
| W31 | 3.30±0.003GH | 50.88±0.045GH | 54.18±0.031K | 0.07±0.005E |
| W32 | 5.16±0.009B | 51.12±0.044GH | 56.28±0.054I | 0.10±0.009B |
| W33 | 2.24±0.001K | 55.86±0.032EF | 58.10±0.043H | 0.04±0.002H |
| W34 | 3.11±0.002HI | 59.89±0.021CD | 63.00±0.021DE | 0.05±0.003F |
| W35 | 2.54±0.004J | 60.98±0.019C | 63.51±0.012D | 0.04±0.001H |
| W36 | 3.48±0.003EF | 55.71±0.028EF | 59.19±0.041G | 0.06±0.004E |
| W37 | 3.01±0.002I | 56.96±0.018DEF | 59.96±0.021G | 0.05±0.002F |
| W38 | 3.91±0.001D | 57.43±0.019DEF | 61.34±0.071F | 0.07±0.006E |
| W39 | 4.87±0.005B | 64.81±0.041B | 69.68±0.031C | 0.08±0.003D |
| W40 | 2.97±0.001I | 55.70±0.051EF | 58.66±0.019H | 0.05±0.002F |
| 平均值 Average | 3.69 | 57.37 | 61.06 | 0.07 |
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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）。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图7育成品种蛋白质含量
-->Fig. 7The protein content of released cultivars
-->
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。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TaEBP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。
（责任编辑 李莉）
The authors have declared that no competing interests exist.
