东北春谷区近年来谷子育成品种的评价

删除或更新信息，请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

本站小编 Free考研考试/2021-12-26

李志江, 马金丰, 李延东, 李祥羽, 刁现民, 张婷. 东北春谷区近年来谷子育成品种的评价[J]. 中国农业科学, 2017, 50(23): 4507-4516 https://doi.org/10.3864/j.issn.0578-1752.2017.23.005
LI ZhiJiang, MA JinFeng, LI YanDong, LI XiangYu, DIAO XianMin, ZHANG Ting. Evaluation of Foxtail Millet Cultivars Developed in Northeast China Spring-Sowing Region in Recent Years[J]. Scientia Acricultura Sinica, 2017, 50(23): 4507-4516 https://doi.org/10.3864/j.issn.0578-1752.2017.23.005

0 引言

【研究意义】谷子（Setaria italica (L.) Beauv.）是起源于中国的重要粮食作物,曾经是中国北方的主栽作物,具有抗旱耐瘠,水利用效率高、适应性广等特点,是典型的资源节约型、环境友好型作物,在调整优化粮食种植结构中具有重要的意义^[1-4]。中国谷子种植区域主要分布在东北、西北和华北地区^[1,5]。东北春播区的谷子生产主要分布在黑龙江省、吉林省、辽宁省和内蒙古东部等地区,是中国重要的谷子产区之一。对东北春谷区区域试验数据进行汇总分析,能够全面客观地了解近十年谷子区域品种变化,找到育种过程中影响谷子产量构成的主要因素,指导本生态区谷子育种的目标和方向^[6]。【前人研究进展】前人对谷子产量和主要农艺性状相关性的研究主要是利用一年或某几年的数据进行分析^[7-11]。孙宇燕等^[12]对春谷主要农艺性状和品质性状的变异进行了分析,为春谷种质资源和杂交亲本选配提供了参考依据;任月梅^[13]对春播区谷子产量构成的主要农艺性状进行相关和通径分析,提出了主茎高度、穗长适中、植株紧凑的育种目标。这些研究在一定程度上为东北春谷区谷子育种提供了理论指导和依据。在其他作物中,水稻^[14-16]、小麦^[17-19]、玉米^[20]、油菜^[21]等作物通过分析多年区域试验和生产示范等基础材料数据,制定出阶段性任务目标和未来总体育种目标,对这些作物的育种起到积极作用。【本研究切入点】水稻、小麦、玉米等作物已通过分析多年区域试验结果为其育种目标指明方向,而谷子对区域试验的研究,仅仅局限于一年或几年的区域试验数据,系统性不强,而且春谷又由于地理环境等因素不同分为东北春谷区和西北春谷区,东北春谷区尚没有对区域试验数据系统整理,且最近几年以九谷23为代表的具有夏谷型血缘的品种在东北春谷区参加区域试验表现良好,改变了春谷育种中株高相对较高,不易机械化收获的缺点。同时,由夏谷为亲本的谷子抗除草剂品种在东北春谷区参加区试品种比例逐渐增多,改变了目前东北春谷区育种的形式,需要重新制定东北春谷区谷子育种目标和方向。【拟解决的关键问题】本研究以2005—2015年国家谷子品种区域试验东北区数据为基础,对参试品种的主要农艺性状、产量性状进行系统分析,排查东北春谷区育种中存在的缺陷和问题,为东北春谷区谷子品种选育提供理论依据,提出新的阶段性育种目标。

1 材料与方法

1.1 材料

数据来源于2005—2015年东北春谷区谷子区域试验总结。参加区域试验的品种数累计60个,提供参试品种的单位主要为东北三省和内蒙古赤峰农业科学研究院等东北谷子育种单位（电子附表1）,其中包括2005—2010年的对照品种公谷60,2011—2015年的对照品种九谷11。2005—2015年通过鉴定的品种数累计18个（电子附表1）。
Table S1
附表1
附表12005—2015年东北春谷区试通过鉴定的品种
Table S1List of foxtail millet cultivars that were authorized to release during 2005-2015 in the spring-sowing region of Northeast China

编号 Number	品种名称 Cultivar	品种来源 Sources	选育单位 Breeding institution	除草剂抗性 Herbicide resistance	优质米等级 Quality level	鉴定编号 GIA report number
1	龙谷31 Longgu31	嫩选137×9-5559 Nenxuan137×9-5559	黑龙江省农业科学院作物育种研究所 Crop Breeding Institute, Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences		一级 Grade one	2007010
2	九谷14 Jiugu14	211×九谷10号 211×Jiugu10	吉林市农业科学院作物科学研究所 Crop Science Institute, Jilin City Academy of Agricultural Sciences			2008008
3	九谷15号 Jiugu15	9303-3×九谷8号 9303-3×Jiugu8	吉林市农业科学院作物科学研究所 Crop Science Institute, Jilin City Academy of Agricultural Sciences		二级 Grade two	2009006
4	公谷75号 Gonggu75	8132×公谷63 8132×Gonggu63	吉林省农业科学院作物科学研究所 Crop Science Institute, Jilin Academy of Agricultural Sciences			2009016
5	龙谷33 Longgu33	9303–2 3.0万诱变 9303–2 3.0radiation	黑龙江省农业科学院作物育种研究所 Crop Breeding Institute, Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences		二级 Grade two	2009017
6	九谷16号 Jiugu16	九谷七×455恢 Jiugu7×455Hui	吉林市农业科学院作物科学研究所 Crop Science Institute, Jilin City Academy of Agricultural Sciences		二级 Grade two	2010008
7	燕谷18号 Yangu18	矮88×齐头白-2 Ai88×Qitoubai-2	辽宁省农业科学院水土保持研究所 Soil and Water Conservation Institute, Liaoning Academy of Agricultural Sciences		二级 Grade two	2010009
8	龙谷34 Longgu34	（龙谷25×龙谷23）×长2 3.0 万诱变 (Longgu25×Longgu23) ×Chang2 3.0 radiation	黑龙江省农业科学院作物育种研究所 Crop Breeding Institute, Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences		二级 Grade two	2012004
9	九谷18 Jiugu18	九谷9×公谷65 Jiugu9×Gonggu65	吉林市农业科学院作物科学研究所 Crop Science Institute, Jilin City Academy of Agricultural Sciences			2012005
10	公谷76 Gonggu76	830026-7×长谷2号 830026-7×Changgu2	吉林省农业科学院作物科学研究所 Crop Science Institute, Jilin Academy of Agricultural Sciences		二级 Grade two	2013025
11	双谷1号 Shuanggu1	白砂谷系选 baishaguxixuan	双辽绿野农产品有限公司 Shuangliao Green Wild Agricultural Products Co. LTD			2013026
12	龙谷35 Longgu35	龙谷25×山西红谷子 Longgu25×Shanxihongguzi	黑龙江省农业科学院作物育种研究所 Crop Breeding Institute, Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences		一级 Grade one	2013027
13	九谷23 Jiugu23	九谷8×豫谷9 Jiugu8×Yugu9	吉林市农业科学院 Crop Science Institute, Jilin city Academy of Agricultural Sciences		一级 Grade one	2015012
14	赤谷19 Chigu19	赤谷8号×k129-7 Chigu8×k129-7	赤峰市农牧科学研究院、河北省农林科学院谷子研究所 Chifeng Institute of Agriculture and Animal Husbandry Science; Millet Crops Institute, Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences	抗除草剂 Herbicide resistance	—	2016014
编号 Number	品种名称 Cultivar	品种来源 Sources	选育单位 Breeding institution	除草剂抗性 Herbicide resistance	优质米等级 Quality level	鉴定编号 GIA report number
15	龙谷36 Longgu36	龙069866×（527-7-5） Long069866×（527-7-5）	黑龙江省农业科学院作物育种研究所、河北省农林科学院谷子研究所 Crop Breeding Institute, Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences; Millet Crops Institute, Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences	抗除草剂 Herbicide resistance	—	2016015
16	九谷25 Jiugu25	九谷14号×08 引K129-2 Jiugu14×08Yin K129-2	吉林市农业科学院、河北省农林科学院谷子研究所 Crop Science Institute, Jilin City Academy of Agricultural Sciences; Millet Crops Institute, Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences	抗除草剂 Herbicide resistance	一级 Grade one	2016016
17	赤谷20 Chigu20	赤谷8号/F2-13 Chigu8/F2-13	赤峰市农牧科学研究院、河北省农林科学院谷子研究所 Chifeng Institute of Agriculture and Animal Husbandry Science; Millet Crops Institute, Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences	抗除草剂 Herbicide resistance	二级 Grade two	2016017
18	公谷78 Gonggu78	长矮×90071 Changai×90071	吉林省农业科学院 Crop Science Institute, Jilin Academy of Agricultural Sciences		一级 Grade one	2016018

新窗口打开

1.2 方法

利用Excel2003对2005—2015年所有参试品种的主要农艺性状进行汇总,并与对照公谷60和九谷11进行对比分析。采用DPS^[22]软件进行数据处理,显著性检验采用重复极差法,图表采用Microsoft Excel 2003软件绘制。

2 结果

2.1 2005—2015年东北春谷区参试品种主要性状的变化

2005—2015年春谷区参试品种累计60个,将这些品种的主要性状均值和变幅进行汇总（表1）。结果表明,参试品种的产量变异范围为4 394.15—6 543.19 kg·hm^-2,平均为5 151.95 kg·hm^-2;生育期变异范围为105—124 d,平均为118 d;株高变异范围为134.10—159.18 c m,平均为146.97 cm;穗长变异范围为21.10—24.59 cm,平均为23.05 cm;单穗重变异范围为16.27—24.86 g,平均为20.13 g;穗粒重变异范围为13.41—20.90g,平均为16.42 g;千粒重变异范围为2.80—3.13 g,平均为3.02 g;公顷穗数变异范围为53.73万—65.74万株,平均为58.40万株。参试品种主要农艺性状和产量的年度平均值在年度间变异较大（表1、图1和图2）,且受气候因素影响较大,特别是2012年,由于受到布拉万台风的影响,整个东北春谷区产量出现大幅度降低,但整体上看,谷子产量、穗长、单穗重和穗粒重呈逐年增加的趋势,千粒重年度间基本无大的变化,公顷穗数除2007年较多外,其他年份之间几乎无差异。

显示原图|下载原图ZIP|生成PPT
图12005—2015年东北春谷区参加试验品种产量平均值的年度变化
-->Fig. 1Yield variation of cultivars in Northeast Foxtail Millet Region from 2005 to 2015
-->

显示原图|下载原图ZIP|生成PPT
图22005年—2015年东北春谷区参加试验品种穗长、单穗重、穗粒重和千粒重变化
-->Fig. 2The variation of panicle length, weight per panicle, grain weight per panicle and 1000-grain weight of cultivars in Northeast Foxtail Millet Region from 2005 to 2015
-->

Table 1
表1
表12005—2015年东北春谷区通过鉴定品种主要性状表现
Table 1Average of main agronomic traits of foxtail millet cultivars released from 2005 to 2015 in Northeast China

年份 Year	产量 Yield (kg·hm^-2)		生育期 Growth duration (d)		株高 Plant height (cm)		穗长 Panicle length (cm)		单穗重 Weight per panicle (g)		穗粒重 Grain weight per panicle (g)		千粒重 1000-grain weight (g)		公顷穗数 Panicle number per hectare (10⁴)
年份 Year	均值 Mean	变幅 Range	均值 Mean	变幅 Range	均值 Mean	变幅 Range	均值 Mean	变幅 Range	均值 Mean	变幅 Range	均值 Mean	变幅 Range	均值 Mean	变幅 Range	均值 Mean	变幅 Range
2005	4646.89	2691.00-5809.88	123	118-126	138.83	89.70-162.10	22.58	21.40-23.70	16.98	15.20-19.20	13.50	12.40-14.90	2.80	2.60-3.10	58.09	57.00-59.55
2006	4831.56	3750.86-5854.93	118	114-123	156.33	107.80-177.30	21.10	19.70-24.70	16.27	14.60-17.20	13.41	11.60-14.50	2.93	2.70-3.10	57.24	54.15-59.55
2007	5136.09	3802.50 -5730.94	119	114-127	159.18	138.00-178.30	21.29	17.10-26.60	18.28	17.00-21.90	15.04	13.80-17.70	3.04	2.58-3.30	65.74	64.80-66.75
2008	5203.02	3113.14 -7088.57	123	119-128	154.00	137.60-167.60	22.94	20.20-26.70	19.37	18.40-21.30	16.24	15.00-17.40	3.12	2.83-3.35	57.43	56.40-58.50
2009	5105.55	3071.25 -5975.81	124	116-128	155.85	138.50-174.80	23.14	18.20-26.50	21.94	19.80-23.90	18.36	16.50-20.20	3.13	3.02-3.27	57.47	57.00-57.90
2010	5052.97	3868.50 -6436.52	105	99-110	143.42	112.74-161.86	23.01	17.66-27.29	21.03	19.64-22.92	16.96	15.02-18.52	3.12	2.66-3.42	62.42	60.75-64.05
2011	5312.90	3286.37 -7145.58	117	112-123	134.10	99.57-157.02	22.39	17.68-26.31	20.94	18.26-22.42	16.81	14.43-18.31	3.07	2.86-3.22	53.73	53.10-54.60
2012	4871.30	2800.92 -6186.14	116	112-121	144.71	124.26-161.47	22.69	19.98-25.50	18.29	16.49-19.97	14.61	13.28-15.81	3.08	2.92-3.30	57.97	56.85-58.80
2013	5756.61	4585.50 -6995.00	116	114-119	148.99	120.05-163.10	25.22	21.82-30.83	21.69	17.44-23.47	17.43	13.02-19.04	2.99	2.72-3.34	58.23	57.44-59.05
2014	6543.19	5054.65 -9309.35	118	115-121	141.56	117.10-156.26	24.59	22.67-25.93	24.86	22.72-26.5	20.90	18.98-22.54	3.00	2.76-3.31	57.02	56.25-57.75
2015	5446.97	4125.86- 6872.36	116	112-123	136.51	109.99-153.31	24.46	21.08-27.54	21.77	19.96-25.12	17.42	15.73-20.87	2.94	2.48-3.30	57.08	56.40-57.60
均值 Mean	5151.95		118		146.97		23.05		20.13		16.42		3.02		58.40

新窗口打开

2.2 2005—2015年东北春谷区通过鉴定品种产量及主要农艺性状变化分析

2.2.1 产量变化情况 2005—2015年东北春谷区共有60个新品系参加区试,按照全国农技中心制定的谷子品种鉴定标准,通过鉴定的品种共18个（表1）,其产量汇总列于表2和图3。11年来通过鉴定的品种中1个品种是农家品种系选品种,1个品种是通过辐射育种选育而成,其他16个品种均通过常规杂交后代系谱选育而成。通过鉴定的18个品种比对照增产的幅度有一定的差异。其中九谷23和九谷14增产幅度最大,分别达到12.52%和11.78%;赤谷19增产幅度最小,为1.91%,但赤谷19是抗除草剂品种,在谷子间苗除草等方面具有较大优势,而且符合鉴定条件,在一定程度上能够推动谷子向产业化方向发展,是未来发展的方向。从图3可以看出,谷子产量育成品种和对照都在逐年增加,2010年鉴定品种的平均产量为5 200.73 kg·hm^-2,较2005年的4 971.54 kg·hm^-2增加4.6%,2015年鉴定品种的平均产量为5 598.78 kg·hm^-2,较2005年增加12.62%,较2010年增加7.66%。

显示原图|下载原图ZIP|生成PPT
图32005年—2015年东北春谷区通过鉴定品种产量变化
-->Fig 3Yield variation of cultivars in Northeast Foxtail Millet Region from 2005 to 2015
-->

Table 2
表2
表2东北春谷区育成品种主要农艺性状分析
Table 2Analysis of agronomic traits for foxtail millet cultivars released in Northeast China

名称 Cultivars	产量 Yield (kg)	生育期 Growth duration (d)	株高 Plant height (cm)	穗长 Panicle length (cm)	单穗重 Weight per panicle (g)	穗粒重 Grain weight per panicle (g)	出谷率 Percentage of grain weight per panicle (%)	千粒重 1000-grain weight (g)	公顷穗数 Panicle number per hectare (10⁴)
赤谷19 Chigu19	6174.63±899.26ab	115.50±2.12a	159.68±4.84ab	22.79±1.36cd	24.46±2.42ab	20.46±2.87a	84.19±2.47a	3.01±0.15bcdef	57.75±0a
赤谷20 Chigu20	6182.43±589.13ab	116.00±1.41a	150.43±1.17ab	25.00±0.40abc	25.36±1.62a	21.11±2.03a	83.16±2.69ab	3.12±0.01abcde	57.45±0.21a
公谷75号 Gonggu75	5400.38±196.75ab	124.00±0a	149.70±3.96ab	23.15±0.50cd	21.15±2.76abcd	17.25±3.18abc	83.55±1.20a	3.15±0.05abcd	57.90±0a
公谷76 Gonggu76	5604.31±790.61ab	118.00±0a	145.11±1.33abc	25.30±1.21abc	20.19±2.47abcd	16.36±2.02abc	80.89±0.11ab	2.99±0.13cdefg	58.80±0a
公谷78 Gonggu78	6112.49±595.87ab	121.00±0a	124.55±5.06cd	26.13±0.92ab	23.05±3.62abc	18.23±3.53abc	78.82±2.94ab	2.95±0.04cdefg	57.30±0.42a
九谷14 Jiugu14	5059.18±134.10ab	120.50±3.54a	165.30±4.53a	22.65±1.20cd	18.20±1.41cd	14.35±0.78bc	75.85±0.21b	2.75±0.21g	57.53±0.74a
九谷15号 Jiugu15	5076.94±348.16ab	118.50±0.71a	163.00±4.10a	21.45±1.91d	16.65±0.92d	13.70±0.57c	78.90±2.69ab	2.80±0.01fg	61.20±6.79a
九谷16号 Jiugu16	5260.50±237.32ab	125.00±1.41a	166.95±11.10a	23.30±1.41bcd	20.45±2.90abcd	17.35±2.19abc	84.15±0.21a	3.06±0abcde	57.38±0.53a
九谷18 Jiugu18	5165.12±120.46ab	117.00±14.14a	156.00±2.98ab	25.29±0.30abc	23.27±0.90abc	19.34±1.22ab	83.07±2.03ab	3.12±0.08abcde	60.23±4.56a
九谷23 Jiugu23	6385.88±544.87a	117.00±1.41a	118.58±2.09d	24.62±0.12abc	23.94±3.11ab	19.73±3.28ab	81.67±3.76ab	2.95±0.02cdefg	58.05±0.85a
九谷25 Jiugu25	6234.85±771.67ab	116.50±3.54a	139.01±5.71bcd	24.56±0.39abc	23.92±1.03ab	19.34±2.02ab	80.77±4.96ab	2.88±0.06efg	57.23±0.11a
龙谷31 Longgu31	4990.47±284.83b	116.00±2.83a	147.90±7.78ab	20.90±1.13d	16.15±0.92d	13.90±0.85c	76.65±7.99ab	2.90±0.14defg	57.98±0.32a
龙谷33 Longgu33	5380.13±189.33ab	119.50±0.71a	160.30±6.93ab	23.30±0.71bcd	20.40±0.85abcd	17.60±0.28abc	83.45±1.91a	3.10±0.04abcde	57.15±0.21a
龙谷34 Longgu34	5188.36±42.30ab	109.50±14.85a	147.74±3.01ab	17.66±0.01e	19.24±0.96bcd	16.20±0.57abc	84.07±2.06a	3.30±0.18a	61.45±0.5a
龙谷35 Longgu35	5613.13±831.38ab	116.00±1.41a	146.76±7.75ab	22.87±2.58cd	20.32±2.92abcd	16.73±2.79abc	82.03±1.70ab	3.19±0.05abc	57.45±0a
龙谷36 Longgu36	6345.39±587.52ab	114.50±0.71a	149.01±5.59ab	24.82±1.47abc	22.33±1.85abc	18.70±2.06abc	83.46±2.55a	2.98±0.06cdefg	57.45±0.85a
双谷1号 Shuanggu1	5455.73±1129.92ab	118.50±3.54a	138.89±33.17bcd	23.34±1.88bcd	20.78±3.46abcd	16.44±3.68abc	79.32±3.47ab	2.92±0.16defg	57.45±2.33a
燕谷18号 Yangu18	5111.94±115.27ab	117.00±15.56a	139.51±0.16bcd	26.43±0.11a	23.11±0.27abc	18.36±0.23abc	79.46±1.92ab	3.24±0.05ab	60.00±3.18a
均值 Mean	5596.77	117.78	148.24	23.53	21.27	17.51	81.30	3.02	58.32
F	1.58	0.62	3.89	6.11	2.94	1.89	1.45	4.26	0.83
P	0.17	0.84	0.00	0.00	0.01	0.10	0.22	0.00	0.64

The different lowercase letters in same line means significant difference (P<0.05)同一列不同小写字母表示差异显著（P<0.05）

新窗口打开
2.2.2 农艺性状变化情况 2005—2015年春谷区参试品种累计60个,其中18个品种通过国家谷子品种鉴定委员会的鉴定。以通过品种鉴定的18个品种的性状表现型数据为材料进行农艺性状分析,其中株高变异范围为118.58—166.95 cm（表2）,表现出明显的地域性特征,龙谷和赤谷等代表东北传统的高秆大穗特征。
2.2.3 产量与主要农艺性状的回归及相关性分析以8个农艺性状为自变量（X_i）,单位面积产量为因变量（Y）进行多元逐步回归分析,筛选影响产量的重要性状,建立了产量与其他性状的最优回归模型：Y=14405.49801-39.95151152X₁-14.133059352X₂+ 72.27897498X₄+106.92987439X₆-1965.7622944X₇-107.91179612X₈（R=0.95383,F=18.4921,P=0.0000）,多元回归分析表明,生育期（X₁）、株高（X₂）、单穗重（X₄）、出谷率（X₆）、千粒重（X₇）、公顷穗数（X₈）决定了产量90.98%的变异。
通过对鉴定品种的8个主要农艺性状平均值与籽粒产量的相关分析表明（表3）,单穗重与穗粒重均同产量呈极显著相关,株高和公顷穗数与产量呈显著负相关,其他4个农艺性状同产量呈现不同程度的弱正相关和负相关;8个农艺性状之间也存在相关性：穗长与单穗重、单穗重与穗粒重、千粒重与出谷率呈现极显著正相关;株高与生育期、穗长与穗粒重、单穗重与出谷率、穗粒重与出谷率呈显著正相关。从表3可以看出,影响产量的最主要因素是单穗重和穗粒重。
Table 3
表3
表32005—2015年东北春谷区通过鉴定品种主要农艺性状及产量平均值间的相关分析
Table 3Correlation analysis between yield and agronomic traits of released cultivars in Northeast spring foxtail millet regional trials from 2005 to 2015

相关系数 Correlation coefficient	株高 Plant height	穗长 Panicle length	单穗重Weight per panicle	穗粒重 Grain weight per panicle	出谷率Percentage of grain weight per panicle	千粒重1000-grain weight	公顷穗数 Panicles per hectare	产量 Yield
生育期 Growth duration	0.23*	0.33	-0.1	-0.14	-0.12	-0.28	-0.4	-0.18
株高Plant height		-0.37	-0.4	-0.31	0.16	-0.04	0.12	-0.51*
穗长Panicle length			0.65**	0.56*	-0.03	-0.05	-0.37	0.44
单穗重 Weight per panicle				0.98**	0.48*	0.3	-0.29	0.74**
穗粒重 Grain weight per panicle					0.61*	0.36	-0.29	0.73**
出谷率 Percentage of grain weight per panicle						0.65**	0.01	0.33
千粒重 1000-grain weight							0.27	-0.1
公顷穗数 Panicles per hectare								-0.50*
产量Yield

*P<0.05;**P<0.01

新窗口打开

3 讨论

3.1 2005—2015年东北春谷区谷子育成品种的总体变化

2005—2015年,抗除草剂品种经历了从无到有的过程,东北春谷区审定通过具有除草剂抗性的谷子品种4个（电子附表1）,这4个抗除草剂品种均是用夏谷类型品种或品系作为中间材料,通过与当地骨干亲本杂交选育而成,抗除草剂品种从根本上改善了谷子间苗除草难题,促进了谷子产业化、规模化发展。
谷子总体产量水平在逐步提高,其中2010年鉴定品种平均产量年较2005年增产4.60%,2015年较2010年增产7.66%,只有2012年产量出现大幅度下滑,究其原因是2012年东北地区整个生态区遭遇到布拉万台风,造成区试品种发生不同程度的倒伏,影响籽实产量。株高是限制谷子发展的另一个重要因素,东北春谷区株高育种也出现了较大的突破,株高在150 cm以下的品种有5个,其中公谷78和九谷23这两个品种株高在130 cm以下,适合机械化收获,代表着谷子育种的发展方向。通过鉴定的谷子品种产量均比对照增产（图3）,十一年间通过鉴定的18个谷子新品种比对照增产10%以上的品种有3个,分别是九谷23、九谷14和龙谷31。龙谷31和九谷14分别是2007年和2008年审定通过的品种,至今仍有一定的栽培面积,九谷23是2015年鉴定通过的品种,由于其高产米质好、秆矮适合机械化作业等优点,审定后迅速推广。
综上所述,九谷23是东北春谷区的一个突破性品种,不仅表现在高产,矮秆,而且在全国第十届优质食用粟鉴评会上被评为一级优质米,对其选育过程进行追溯：九谷23是2015年鉴定通过的品种,其母本是春谷类型的九谷8,父本是夏谷类型的豫谷9,可见选择不同生态类型、遗传背景具有较大差异的品种,其后代变异范围广,能够选育出农艺性状优异新类型的高产品种^[23]。

3.2 2005—2015年东北春谷区谷子育成品种的产量和农艺性状相关性

2005—2015年参试品种的产量范围在4 394.15—6 543.19 kg·hm^-2（表1）,通过鉴定品种的产量变异范围4 990.47—6 385.88 kg·hm^-2（表2）,参试品种不同年度间产量变幅达到2 149.04 kg·hm^-2,通过鉴定品种的年度间产量变幅为1 395.41 kg·hm^-2,两者的变动范围都比小麦大的多^[19],说明谷子受栽培条件和气候因素影响较大^[24-25]。
谷子产量是多个农艺性状和环境条件共同作用的结果,与产量组成相关因素关系复杂,不同地区不同试验点次等因素都会对结果产生影响,结果不尽相同^[26-29],本研究通过对鉴定品种的8个主要农艺性状平均值间与产量相关分析（表3）,结果表明,单穗重与穗粒重均同产量呈极显著相关,在一定条件下,选育品种应该以单穗重和穗粒重为首要选择因素;本研究中公顷穗数和株高与产量呈显著负相关,同赵禹凯等^[29]研究结果不同,在一定范围内,公顷穗数应该与产量呈正相关,而本研究出现相悖的原因可能是由于东北区组特殊的区试环境造成的,东北区组田间亩保苗均是4万株上下,多数品种不分蘖,保苗数就是成穗数,东北区组南北横跨纬度较大,谷子育成品种类型多样,其中内蒙和黑龙江育成品种多为高秆大穗,在吉林、辽宁等试点熟期提前,产量降低;吉林、辽宁等省份的育成品种又具有夏谷特征,株高多为中矮秆,在黑龙江省等北方试点表现为熟期延迟,而产量基本不受影响,不同试点品种间的差异较夏谷区参加试验的品种间差异大,而产量又是跟多种因素相关的极其复杂的性状,因此,在谷子品种选育过程中,还是要以中矮秆品种为主。本研究中穗长与单穗重、单穗重与穗粒重、千粒重与出谷率呈现极显著正相关,这与前人的研究结果相一致^{[7, 30]}。构成谷子产量的因素受环境栽培条件影响较大,而且各性状之间是相互关联的,因此,在选育品种过程中,以单穗重和穗粒重为主,兼顾其他次要因素,使品种的综合性状优良,各性状之间达到动态平衡^[27]。

3.3 东北春谷区谷子育种的方向

11年来东北春谷早熟区育成的谷子品种表现看,多以常规育种方法为主（电子附表1）,在谷子新种质利用和新方法利用方面比较欠缺,育成品种亲本多为九谷、龙谷、公谷等推广品种,亲本遗传背景较窄,虽然在一定程度上提高了产量水平,但是很难有重大突破。JIA等^[31]分析了中国六十年育成品种的系谱和关系,发现育成品种遗传多样性低,遗传系谱较窄,说明谷子育种中对种质资源创新和利用不足是阻碍谷子育种水平发展的主要因素。JIA等^[32]构建了第一个谷子单倍型图谱,并在基因组水平上对谷子主要农艺性状进行全基因组关联分析,在分子水平上为谷子育种亲本选择提供了理论指导。品种的突破取决于新技术应用与材料的创新,谷子基础研究虽然薄弱,但是谷子种质资源丰富,类型多样,为谷子育种提供了基础材料,谷子单倍体图谱及其农艺性状相关性分析结果为谷子育种提供新的思路和方法。
近几年通过引入夏谷类型血缘,东北春谷区育种在株高上出现了较大的突破,培育出适宜机械化收割的植株低于150 cm的品种5个,在一定程度上满足了市场的需求。另一方面,抗除草剂品种的选育,解决了谷子田间除草的难题,推动了谷子产业化、规模化发展。总之,东北春谷区育种需要在谷子优异种质资源中挖掘优异亲本,结合辐射育种和分子育种的新思路和新方法,以培育优质、高产、矮秆、适应性广、抗逆性强的谷子品种为目标,逐步满足谷子规模化、产业发展的需求。

4 结论

2005—2015年东北春谷区通过审定品种产量在整体上有显著的提高,2015年通过审定品种平均产量比2005年增加12.62%。通过认定的品种从传统的大穗高秆品种向优质、抗除草剂、矮秆方向发展,春谷中引入夏谷类型谷子血缘有助于提高东北区谷子育种水平。在今后的品种选育过程中,在选育品质优良的基础上,应该降低株高和缩短穗颈长,使新培育的品种适应机械化轻简栽培,并继续加大抗除草品种和优质品种的培育,满足中国种植业结构调整和人们膳食结构改善对轻简栽培和优质品种的追求。
（责任编辑李莉）
The authors have declared that no competing interests exist.