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二棱大麦与六棱大麦籽粒性状的差异性及其相关性

2016-12-29张新忠李英哲郭宝健苗凌峰许如根

麦类作物学报 2016年11期
关键词:中国农科院粒重大麦

张新忠,李英哲,2,郭宝健,苗凌峰,吕 超,许如根

(1.江苏省作物遗传生理国家重点实验室/粮食作物现代产业技术协同创新中心/植物功能基因组学教育部重点实验室/扬州大学大麦研究所,江苏扬州 225009; 2.金日成综合大学平壤农业大学作物系,朝鲜平壤)

二棱大麦与六棱大麦籽粒性状的差异性及其相关性

张新忠1,李英哲1,2,郭宝健1,苗凌峰1,吕 超1,许如根1

(1.江苏省作物遗传生理国家重点实验室/粮食作物现代产业技术协同创新中心/植物功能基因组学教育部重点实验室/扬州大学大麦研究所,江苏扬州 225009; 2.金日成综合大学平壤农业大学作物系,朝鲜平壤)

为了解不同棱型大麦籽粒性状的差异性及其千粒重与粒型性状的相关性,对98份二棱大麦和89份六棱大麦品种(系)在不同试点的千粒重、粒长、粒宽进行测定和分析。结果表明,二棱大麦千粒重、粒长和粒宽普遍高于六棱大麦,不同棱型大麦千粒重、粒长和粒宽在基因型间及环境间差异均达到显著或极显著水平。经过聚类分析,依据千粒重将二棱大麦和六棱大麦聚为高、中、低粒重3类。随着千粒重的减小,二棱大麦千粒重与粒长之间由显著正相关变为不显著负相关,六棱大麦则由不显著正相关变为显著正相关。二棱大麦和六棱大麦各类品种(系)的平均千粒重与粒宽均呈极显著正相关,而且相关系数均高于千粒重与粒长的相关系数。

大麦;棱型;千粒重;粒长;粒宽

籽粒大小是禾谷类作物产量构成三要素之一,通常用粒型和千粒重来表示。粒型是描述大麦籽粒的重要形态学特征,包括粒长、粒宽和粒厚,粒长和粒宽反映籽粒形状的大小,粒厚反映籽粒的饱满程度。粒型及其均一性是大麦加工、麦芽及酿造工业的重要指标。大麦籽粒大小受到众多因素的影响,如播期、氮肥施用等[1]。大麦籽粒灌浆速率和灌浆持续时间显著影响籽粒大小,提高种植密度会导致穗粒数的减少,进而改变单籽粒大小[2]。大麦籽粒大小与株高也具有一定的相关性。气候因素尤其是高温影响大麦灌浆期淀粉合成机制,从而影响籽粒大小[3-4]。Savin等[5-7]研究认为,高温和干旱对大麦籽粒淀粉含量及粒重均有显著影响。多年多点试验发现,大麦粒型主要受到品种自身遗传特性的影响,同时还与环境及籽粒成熟度有关[8]。

谷类作物不同籽粒性状之间的相互关系已有较多报道。大粒型水稻粒重的增加主要取决于籽粒增长,其次是籽粒增厚,粒宽对粒重的影响较小[9]。石春海等[10]研究表明,水稻粒重与粒长呈显著正相关,与粒宽呈显著负相关。但王余龙等[11]认为水稻粒重只与粒厚相关;而张颖慧等[12]研究指出水稻千粒重与粒长、粒厚的相关性随着千粒重的增加而变化。经对青海地区小麦粒型分析,千粒重与粒长、粒宽、长宽比等性状均具有显著相关性[13]。二棱啤酒大麦千粒重与籽粒厚度呈显著的正相关,但与粒长和粒宽的相关性不显著[14-15]。大麦籽粒性状与其他性状也密切相关。如大麦千粒重与大麦糯性基因(wx)、短芒基因(lk2)及裸粒基因(n)均具有关联性[16];大麦粒型与早熟基因(eps)、光周期响应基因(ppd)、开花基因(vrs)、矮秆基因(senso)及半矮秆基因(sdw)均具有关联性[17]。

大麦可分为二棱大麦和六棱大麦,因穗部发育的不同,二棱与六棱大麦籽粒性状具有较大差异。关于不同棱型大麦千粒重与粒型的相关性比较研究尚未见报道。本研究以187份来自国内外的不同棱型大麦品种(系)为材料,比较研究了不同棱型大麦千粒重、粒长、粒宽的差异性及千粒重与2个籽粒性状的相关性,以期为不同棱型大麦品种粒型选择与改良提供一定的参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以扬州大学大麦研究所收集的187份来源不同的大麦品种(系)为参试材料。材料名称、来源及棱型见表1。

1.2 田间设计

2013年10月将参试材料分别播种于扬州大学作物遗传育种试验田和大中农场农科所,每份材料播种2行,行长1.2 m,行距20 cm,每行均匀点播40粒,重复3次。

1.3 性状测定

2014年6月,成熟后人工收获脱粒、扬净晒干备用。每个样品随机取100粒种子,利用SC-G型种子粒型自动测定仪测定粒长、粒宽及千粒重。

1.4 统计方法

利用Excel软件对粒长、粒宽和千粒重数据进行整理分析;使用SPSS 16.0进行盒形图绘制、方差分析、聚类分析及相关分析。

2 结果与分析

2.1 二棱大麦和六棱大麦籽粒性状的表现

二棱大麦在扬州和大中2个试点的平均千粒重分别为42.20和43.02 g,六棱大麦分别为27.91和33.44 g;二棱大麦在2个试点的平均粒长分别为9.68和9.80 mm,六棱大麦分别为9.17和9.06 mm;二棱大麦在2个试点的平均粒宽分别为3.77和3.81 mm,六棱大麦分别为3.19和3.40 mm(表2)。二棱大麦各性状的变异系数小于六棱大麦。从参试材料在2个试点的籽粒性状分布(图1)看,二棱大麦千粒重、粒长和粒宽的中位值均高于六棱大麦,六棱大麦粒长的变化范围显著大于二棱大麦。

表1 187份参试大麦品种(系)的名称、棱型及来源

Table 1 Name,rowed-type and source of tested 187 barley lines

编号No.名称Name棱型Row来源Source编号No.名称Name棱型Row来源Source编号No.名称Name棱型Row来源Source1苏农22Sunong222江苏Jiangsu64扬引02Yangyin022江苏Jiangsu127四棱芒大麦Four-rowedmangdamai6中国农科院CAAS2浙农大7Zhenongda72浙江Zhejiang65苏B0803SuB08032江苏Jiangsu128大麦Barley6中国农科院CAAS3苏农91-712Sunong91-7122江苏Jiangsu66QS2江苏Jiangsu129烫头发Tangtoufa6中国农科院CAAS4扬农啤4号Yangnongpi42江苏Jiangsu67驻大麦3号Zhudamai32河南Henan130蛐子大麦Quzidamai6中国农科院CAAS5创大麦3号Chuangdamai32湖北Hubei68驻大麦7号Zhudamai72河南Henan131大麦Barley6中国农科院CAAS6扬农啤6号Yangnongpi62江苏Jiangsu692004日引2号2004-Riyin26日本Japan132三月黄Sanyuehuang6中国农科院CAAS7苏农16Sunong162江苏Jiangsu70周选1号Zhouxuan12河南Henan133裸大麦Luodamai6中国农科院CAAS8华矮11Huaai116湖北Hubei71红09-784Hong09-7842黑龙江Heilongjiang134短芒大麦Duanmangdamai6中国农科院CAAS9云啤1号Yunpi12云南Yunnan72驻大麦4号Zhudamai46河南Henan135四棱大麦Fourroweddamai6中国农科院CAAS10盐引1号Yanyin12日本Japan73华大麦5号Huadamai52湖北Hubei136长穗大麦Changsuidamai6中国农科院CAAS11矮杆-1Aigan-12江苏Jiangsu74云啤2号Yunpi22云南Yunnan137六棱大麦Sixrowedbarley6中国农科院CAAS12鄂32122E321222湖北Hubei75云啤3号Yunpi32云南Yunnan138秃和尚露仁大麦Tuheshangdamai6中国农科院CAAS13浙大96-6Zheda96-62浙江Zhejiang76云啤4号Yunpi42云南Yunnan139米大麦Ricebarley6中国农科院CAAS14莆大麦5号Pudamai52福建Fujian77云啤5号Yunpi52云南Yunnan140短芒大麦Short-awndamai6中国农科院CAAS15浙08-49Zhe08-496浙江Zhejiang78云啤6号Yunpi62云南Yunnan141老来闯Laolaichuang6中国农科院CAAS16鄂大麦6号Edamai62湖北Hubei792009-71192江苏Jiangsu14258-406中国农科院CAAS17驻05-043-2-1Zhu05-043-2-12河南Henan80沪01-2946Hu01-29462上海Shanghai143紫四棱大麦Purplefourrowedbarley6中国农科院CAAS18苏农6472Sunong64722江苏Jiangsu81云啤7号Yunpi72云南Yunnan144江宁1395Jiangning13956中国农科院CAAS19苏引麦3号Suyinmai32日本Japan82云啤9号Yunpi92云南Yunnan145扬中大麦Yangzhongdamai6中国农科院CAAS202004-日引1号2004-Riyin12日本Japan83法瓦维特Fawaweite2匈牙利Hungary146三月黄Sanyuehuang6中国农科院CAAS212004-日引3号2004-Riyin32日本Japan84驻大麦5号Zhudamai52河南Henan147六棱大麦Sixroweddamai6中国农科院CAAS22扬农啤5号Yangnongpi52江苏Jiangsu85华2328Hua23282湖北Hubei148岳西三月黄Yuexisanyuehuang6中国农科院CAAS23Nasonijo2日本Japan86美97-1455Mei97-14552美国USA149祁门大麦Qimendamai6中国农科院CAAS24扬啤1号Yangpi12江苏Jiangsu87美97-1338Mei97-13386美国USA150泾县乱枪子Jingxianluanqiangzi6中国农科院CAAS25莆大麦9号Pudamai92福建Fujian88驻大麦6号Zhudamai62河南Henan151稀麦Ximai6中国农科院CAAS26扬农啤8号Yangnongpi82江苏Jiangsu89华大麦6号Huadamai62湖北Hubei152鞭子草达Bianzicaoda6中国农科院CAAS27Harrinonijo2日本Japan90华大麦7号Huadamai72湖北Hubei153六担准Liudanzhun6中国农科院CAAS28浙秀12Zhexiu122浙江Zhejiang91CM726美国USA154澄海大麦Chenghaidamai6中国农科院CAAS29优质1号Youzhi12江苏Jiangsu92Gairdner2澳大利亚Australia155乌大麦Wudamai6中国农科院CAAS30驻9505-1-3Zhu9505-1-32河南Henan93Frankin2澳大利亚Australia156青稞Highland-barley6中国农科院CAAS31苏啤3号Supi32江苏Jiangsu94T981892美国USA157皮大麦Hulleddamai6中国农科院CAAS3291单291dan22江苏Jiangsu95Suyin272日本Japan158龙武皮大麦Longwuhulleddamai6中国农科院CAAS

(续表1 Continued table 1)

编号No.名称Name棱型Row来源Source编号No.名称Name棱型Row来源Source编号No.名称Name棱型Row来源Source33陕西酿造2条Xianxiniangzao22陕西Shaanxi96AcBacclm6加拿大Canada159大麦Barley6中国农科院CAAS34通麦10号Tongmai102江苏Jiangsu97AcBurman6加拿大Canada160红芒大麦Red-awndamai6中国农科院CAAS35盐99175Yan991752江苏Jiangsu98OR716美国USA161白大麦Whitedamai6中国农科院CAAS36苏B0904SuB09042江苏Jiangsu99C21186美国USA162洋大麦Yangdamai6中国农科院CAAS37浙35-21Zhe35-212浙江Zhejiang100大中8891Dazhong88916江苏Jiangsu163洋大麦Yangdamai6中国农科院CAAS38鄂大麦9706Edamai97062湖北Hubei101扬农啤5号Yangnongpi52江苏Jiangsu164长芒裸大麦Long-awnhullessbarley6中国农科院CAAS39驻06049-1Zhu06049-12河南Henan102扬农啤9号Yangnongpi92江苏Jiangsu165四月黄Siyuehuang6中国农科院CAAS40花11Hua112上海Shanghai103扬农啤10号Yangnongpi102江苏Jiangsu166诸城米大麦Zhuchengmidamai6中国农科院CAAS41花22Hua222上海Shanghai104扬农啤2号Yangnongpi22江苏Jiangsu167毛大麦Maodamai6中国农科院CAAS42扬饲麦3号Yangsimai32江苏Jiangsu105扬农啤11号Yangnongpi112江苏Jiangsu168红壳大麦Hongkedamai6中国农科院CAAS43扬农啤7号Yangnongpi72江苏Jiangsu106扬农啤12号Yangnongpi122江苏Jiangsu169乌大麦Wudamai6中国农科院CAAS44苏花2号Suhua22江苏Jiangsu107黄长芒Huangchangmang2中国农科院CAAS170大麦Barley6中国农科院CAAS45Haronanijo2日本Japan108沪1154Hu11542江苏Jiangsu171舟曲大麦Zhouqudamai6中国农科院CAAS46驻96015-5-3Zhu96015-5-32河南Henan109扬0187Yang01872江苏Jiangsu172长阳大麦Changyangdamai6中国农科院CAAS47余姚向天2棱Yuyaoxiangtian2rows2浙江Zhejiang1101430R2江苏Jiangsu173小广春大麦Xiaoguangchundamai6中国农科院CAAS48莆大麦8号Pudamai82福建Fujian111泰兴9425Taixing94252江苏Jiangsu174长毛大麦Changmaodamai6中国农科院CAAS4972042英国UK112甘垦5号Ganken56甘肃Ganshu175光头大麦Guangtoudamai6中国农科院CAAS50驻97022Zhu970222河南Henan113石家庄大麦Sujiazhuangdamai6中国农科院CAAS176大麦Barley6中国农科院CAAS51如东6109Rudong61092江苏Jiangsu114宁晋大麦Ningjindamai6中国农科院CAAS177赫章老麦Haozhangdamai6中国农科院CAAS52如东5218Rudong52182江苏Jiangsu115易县大麦Yixiandamai6中国农科院CAAS178米大麦Midamai6中国农科院CAAS53连9723Lian97232江苏Jiangsu11680-229大麦80-229Damai6中国农科院CAAS179头等大麦Toudengdamai6中国农科院CAAS54红07-456Hong07-4562黑龙江Heilongjiang117威县春大麦Weixianchund-amai6中国农科院CAAS180三穗大麦Sansuidamai6中国农科院CAAS55红08-718Hong08-7182黑龙江Heilongjiang118拉一把Layiba6中国农科院CAAS181毛头大麦Maotoudamai6中国农科院CAAS56浙啤33Zhepi332浙江Zhejiang119济南草大麦Jinancaodamai6中国农科院CAAS182红穗麦Hongsuimai6中国农科院CAAS57鄂大麦507Edamai5072湖北Hubei120裸大麦Luodamai6中国农科院CAAS183裸麦Luomai6中国农科院CAAS58驻2005-7-9Zhu2005-7-92河南Henan121芒火麦Manghuomai6中国农科院CAAS184六棱麦Liulengmai6中国农科院CAAS59扬饲麦1号Yangsimai16江苏Jiangsu122火灯芒Huodengmang6中国农科院CAAS185老麦Laomai6中国农科院CAAS602004-日引4号2004-Riyin46日本Japan123毛大麦Maodamai6中国农科院CAAS186ZYM009736中国农科院CAAS61苏啤4号Supi42江苏Jiangsu124长芒大麦Changmangdamai6中国农科院CAAS187ZYM022356中国农科院CAAS62西南86-911Xinan86-9112四川Sichuan125芒大麦Mangdamai6中国农科院CAAS63川52209Chuan522092四川Sichuan126芒大麦Mangdamai6中国农科院CAAS

表2 不同棱型大麦籽粒性状的表现

Table 2 Performance of grain characters of different rowed barley

棱型Rowed-type籽粒性状Graincharacter扬州大学试验点Yangzhouuniversity变化范围Range均值MeanCV/%大中农场试验点Dazhongfarm变化范围Range均值MeanCV/%二棱Two-rowed千粒重/g 1000-grainweight24.18~55.6942.2014.4830.48~53.0443.029.80粒长/mm Grainlength8.17~11.049.685.548.41~11.399.805.49粒宽/mm Grainwidth3.21~4.313.775.833.49~4.193.813.78六棱Six-rowed千粒重/g 1000-grainweight15.50~40.3827.9116.8023.12~43.3733.4413.26粒长/mm Grainlength6.70~11.289.1712.446.73~11.829.0612.72粒宽/mm Grainwidth2.52~3.753.197.552.88~3.863.406.05

图1 不同棱型大麦籽粒性状的分布

2.2 二棱大麦和六棱大麦籽粒性状的方差分析

方差分析(表3)表明,二棱大麦和六棱大麦千粒重、粒长和粒宽在基因型间差异均达到极显著水平,表明参试材料籽粒性状具有丰富的遗传多样性。3个性状均显著或极显著受地点、基因型与地点互作的影响,说明环境效应很大。从3性状的F值看,二棱大麦千粒重的地点间F值小于基因型间F值,表明二棱大麦千粒重主要受到遗传因素影响;粒长和粒宽2性状地点间F值大于基因型间F值,表明二棱大麦粒长和粒宽受环境因素影响较大。六棱大麦千粒重和粒宽的地点间F值大于基因型间F值,表明六棱大麦千粒重和粒宽受环境因素影响较大;但粒长性状地点间F值小于基因型间F值,表明六棱大麦粒长主要受遗传因素控制。

2.3 二棱大麦和六棱大麦千粒重的聚类分析

根据参试品种2个试点千粒重的大小,利用K-means动态聚类方法分别将参试98个二棱大麦和89个六棱大麦分别聚成高、中、低粒重3类(表4)。二棱和六棱大麦在3类材料间平均千粒重均具有显著差异,二棱大麦3类材料的平均千粒重分别为48.02、42.38和35.55 g,六棱大麦分别为35.09、30.17 和24.44 g。二棱大麦千粒重大于39.17 g的品种(系)共有79个(高、中粒重),占参试二棱大麦总数的80.61%;六棱大麦千粒重大于27.44 g的品种(系)共有72个(高、中粒重),占参试六棱大麦总数的80.90%。

从表5可以看出,二棱大麦高、中、低粒重3类材料的平均粒长分别为9.91、9.75和9.45 mm,六棱大麦分别为9.66、9.24和7.87 mm,二棱和六棱大麦高、中粒重2类材料间平均粒长差异不显著,但与其低粒重类材料间均具有显著差异。二棱大麦的3类材料的平均粒宽分别为3.98、3.77和3.59 mm,六棱大麦分别为3.50、3.27和3.03 mm,二棱和六棱大麦3类间平均粒宽均具有显著差异。

表3 不同棱型大麦籽粒性状的方差分析(F值)

Table 3 ANOVA of grain characters of different rowed barley (Fvalue)

变异来源Sourceofvariation二棱 Two-rowed千粒重1000-grainweight粒长Grainlength粒宽Grainwidth六棱 Six-rowed千粒重1000-grainweight粒长Grainlength粒宽Grainwidth地点Location5.05*23.22**25.00**509.34**17.56**302.00**基因型Genotype6.36**17.56**16.00**12.47**84.78**13.00**地点×基因型Location×genotype2.01**1.44*4.00**2.93**1.89**1.50**

*:P≤0.05;**:P≤0.01.The same below.

表4 不同棱型大麦品种(系)千粒重的聚类

Table 4 Cluster of different rowed barley by 1 000-grain weight

棱型Rowedtype分类Cluster个数Number均值Mean/g变幅Range/g二棱 Two-rowed12748.02a45.53~51.0225242.38b39.17~45.0531935.55c31.26~38.14六棱 Six-rowed12935.09a32.88~40.1024330.17b27.44~32.5231724.44c19.45~27.13

同列数值后不同字母表示类别间在0.05水平上差异显著。下表同。

Different letters following values in the same column indicate significant difference among different clusters at 0.05 level.The same as in table 5.

表5 二棱与六棱大麦不同粒重类别粒型性状的比较

Table 5 Performance of grain characteristics of tested barley in different categories

粒重类别Cluster二棱 Two-rowed粒长Grainlength/mm粒宽Grainwidth/mm六棱 Six-rowed粒长Grainlength/mm粒宽Grainwidth/mm19.91a3.98a9.66a3.50a29.75a3.77b9.24a3.27b39.45b3.59c7.87b3.03c

2.4 不同粒重型大麦千粒重与粒长和粒宽的相关性

经相关分析,二棱和六棱大麦不同粒重型材料的千粒重与粒宽均呈极显著正相关(表6)。二棱大麦不同粒重型材料的千粒重与粒长相关系数随千粒重的减小而变小,且由显著正相关变为不显著负相关;六棱大麦不同粒重型材料的千粒重与粒长相关系数随千粒重的减小而增加,由不显著正相关变为显著正相关。二棱与六棱大麦在不同千粒重范围内,千粒重与粒宽的相关系数均高于与粒长的相关系数,表明不论棱型和千粒重类别,大麦粒宽对千粒重的影响均大于粒长。

表6 不同棱型、不同类别大麦千粒重与粒型性状的相关系数

Table 6 Correlation coefficients between 1 000-grain weight of different rowed barley in different categories

棱型Rowtype粒重类别Cluster粒长Grainlength粒宽Grainwidth二棱 Two-rowed10.418*0.600**20.1860.447**3-0.0730.691**六棱 Six-rowed10.1300.503**20.1690.678**30.496*0.720**

3 讨 论

3.1 基因型对大麦籽粒性状的影响

千粒重、粒长和粒宽是大麦重要的籽粒性状,反映了大麦籽粒大小及饱满程度,是育种家长期关注的重要性状。千粒重、粒长和粒宽也是优质啤酒大麦的重要指标。本研究对不同来源的98个二棱大麦和89个六棱大麦品种(系)在2个试点的籽粒性状表现进行了比较,结果二棱大麦千粒重、粒长和粒宽总体上高于六棱大麦。二棱大麦和六棱大麦不同基因型间千粒重、粒长和粒宽均具有极显著差异,这与Fox等[8]对100多份大麦材料多年多点试验结果一致。但许如根等[15]认为江苏省大麦新育成品种的粒宽在基因型间差异不显著。这应该归因于育种过程中人为定向选择的结果。从本研究结果看,参试大麦材料的籽粒性状具有广泛的遗传变异,筛选优质粒型大麦具有较大应用潜力。

优质啤酒大麦要求籽粒短而圆,千粒重在40 g左右,本研究中千粒重在39.17~45.05 g范围的二棱大麦材料共52个,占参试二棱大麦材料总数的53.06%,其中7个材料的粒长和粒宽比值小于2.40,分别为7204、黄长芒、扬农啤5号、扬农啤7号、莆大麦8号、鄂大麦507和Haronanijo;千粒重在32.88~40.10 g范围内的六棱大麦材料共29个,占参试六棱大麦材料总数的32.58%,其中2个材料粒长和粒宽比值小于2.40,分别为甘垦5号和鞭子草达。这9个材料中,7204和Haronanijo为从国外引进的品种(系),扬农啤5号、扬农啤7号、莆大麦8号、鄂大麦507和甘垦5号为国内选育的大麦品种,黄长芒和鞭子草达为国内地方品种。此外,本研究还采用了一批极端粒型材料,二棱大麦1430R、华大麦7号和六棱大麦CM72、驻大麦4号、ZYM02235、光头大麦粒长均大于11.00 mm,莆大麦8号、苏B0803的粒宽均大于4.10 mm,这些材料可作为育种中粒型改良材料,进一步研究可发掘粒型相关基因。

3.2 环境因素对大麦籽粒性状的影响

国内外研究表明,大麦籽粒大小除受遗传因素控制外,同时受到环境因素的影响[3-7]。本研究发现,二棱大麦和六棱大麦千粒重、粒长和粒宽在不同地点间差异均达显著水平,表明生长环境对大麦籽粒性状具有较大的影响。二棱大麦与六棱大麦千粒重和粒型受环境影响的程度存在差异,而二棱大麦粒长和粒宽及六棱大麦千粒重和粒宽受环境因素影响较大,该结果与Fox等[8]研究结果不一致。这可能与试验材料及试验地点生态条件不同有关。因此,在育种实践中,对大麦粒型的选择需综合考虑多环境下表现,筛选在多环境下籽粒性状稳定遗传的品种。

3.3 大麦籽粒千粒重与粒型性状的相关性

本研究以千粒重为指标,利用动态聚类分别将二棱和六棱大麦分为高、中、低粒重3类。进一步分析不同类别材料的千粒重与粒型关系,结果显示,无论是二棱大麦和六棱大麦,粒宽均与千粒重呈显著的正相关,且粒宽对千粒重的影响大于粒长,这与张亚东等[9]在水稻中研究结果不同。随着千粒重的降低,二棱大麦千粒重与粒长的相关系数逐渐减小,而六棱大麦千粒重与粒长的相关系数逐渐增加。因此,二棱与六棱大麦品种选育应在不同千粒重范围内,对粒长和粒宽性状采用不同的选择标准。

[1] EAGLES H A,BEDGEGOOD A G,PANOZZO J F,etal.Cultivar and environmental effects on malting quality in barley [J].AustralianJournalofAgriculturalResearch,1995,46(5):831.

[2] FETTELL N A,MOODY D B,LONG N,etal.Determinants of grain size in malting barley [C].Proceedings of the 9th Australian Barley Technical Symposium,Adelaide,http://www.regional.org.au/au/abts/1999/fettell.htm.

[3] WALLWORK M A B,LOGUE S J,MACLEOD L C,etal.Effects of a period of high temperature during grain filling on the grain growth characteristics and malting quality of three Australian malting barleys [J].AustralianJournalofAgriculturalResearch,1998,49:1287.

[4] WALLWORK M A B,LOGUE S J,MACLEOD L C,etal.Effect of high temperature during grain filling on starch synthesis in the developing barley grain [J].AustralianJournalofPlantPhysiology,1998,25(2):173.

[5] SAVIN R,STONE P J,NICOLAS M E,etal.Grain growth and malting quality of barley.2.Effects of temperature regime before heat stress [J].AustralianJournalofAgriculturalResearch,1997,48(5):625.

[6] SAVIN R,NICOLAS M E.Effects of timing of heat stress and drought on growth and quality of barley grains [J].AustralianJournalofAgriculturalResearch,1999,50:357.

[7] SAVIN R,NICHOLS N.Effects of short periods of drought and high temperature on grain growth and starch accumulation of two malting barley cultivars [J].AustralianJournalofPlantPhysiology,1996,23:201.

[8] FOX G P,KELLY A,POULSEN D,etal.Selecting for increased barley grain size [J].JournalofCerealScience,2006,43(2):198.

[9] 张亚东,汤述翥,江宇飞,等.粳稻粒重与稻米外观品质的相关性[J].江苏农业学报,2004,20(2):70.

ZHANG Y D,TANG S Z,JIANG Y F,etal.Correlation between grain weight and appearance quality of rice (OryzasativaL.ssp.japonica) [J].JiangsuJournalofAgriculturalSciences,2004,20(2):70.

[10] 石春海,申宗坦.早籼粒形的遗传和改良[J].中国水稻科学,1995,9(1):27.

SHI C H,SHEN Z T.Inheritance and improvement of grain shape in indica rice [J].ChineseJournalofRiceScience,1995,9(1):27.

[11] 王余龙,姚有礼,李昙云,等.水稻有关籽粒性状与粒重关系的初步探讨[J].作物学报,1995,21(5):573.

WANG Y L,YAO Y L,LI T Y,etal.An inquiring into grain characters and their relations with grain weight in rice (OryzasativaL.) [J].ActaAgronomicaSinica,1995,21(5):573.

[12] 张颖慧,谢永楚,董少玲,等.利用水稻籼粳重组自交系群体研究粒型性状与千粒重的相关性[J].江苏农业学报,2012,28(2):231.

ZHANG Y H,XIE Y C,DONG S L,etal.Correlations between grain shape traits and 1 000-grain weight using Indica/Japonica rice recombinant inbred lines [J].JiangsuJournalofAgriculturalSciences,2012,28(2):231.

[13] 王寒冬,张 波,陈文杰,等.青海小麦品种的种子表型性状分析[J].麦类作物学报,2015,35(4):471.

WANG H D,ZHANG B,CHEN W J,etal.Phenotypic analysis of grain traits of wheat cultivars registered in Qinghai province [J].JournalofTriticeaeCrops,2015,35(4):471.

[14] 许如根,吕 超,黄志仁,等.大麦籽粒大小的差异性及相关性分析[J].种子,1999(5):31.

XU R G,LÜ C,HUANG Z R,etal.Analysis of the difference and correlation on the size of barley grain [J].Seed,1995(5):31.

[15] 许如根,吕 超,郭三红,等.二棱啤酒大麦籽粒大小的差异性及相关性分析[J].麦类作物学报,2007,27(4):731.

XU R G,LÜ C,GUO S H,etal.Study on the difference and correlation of grain size in 2-rowed malting barley [J].JournalofTriticeaeCrops,2007,27(4):731.

[16] SWANSTON J S.Effects of barley grain size,texture and modification during malting associated with three genes on chromosome 1 [J].JournalofCerealScience,1995,22(2):157.

[17] COVENTRY S J,MCDONALD G K,BARR A R,etal.Genome locations influencing grain weight and size in Australian international mapping populations of barley (HordeumvulgareL.) [J].AustralianJournalofAgriculturalResearch,2003,54(11):1103.

Difference and Correlation of Grain Characteristics in Two and Six Rowed Barley

ZHANG Xinzhong1,LI Yingzhe1,2,GUO Baojian1,MIAO Lingfeng1,LÜ Chao1,XU Rugen1

(1.Jiangsu Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology/Co-Innovation Center for Modern Production Technology of Grain Crops/Key laboratory of Plant Functional Genomics of the Ministry of Education/Institute of Barley Research,Yangzhou,Jiangsu 225009,China; 2.Department of Crops,Pyongyang Agricultural University,Kim Il-sung University,Pyongyang,North Korea)

In order to understand the difference of grain characters and correlation between 1 000-grain weight and grain size,98 two-rowed barleys and 89 six-rowed barleys were planted in two locations to investigate 1 000-grain weight,grain length and grain width.The results show that 1 000-grain weight,grain length and width of most two-rowed barley were higher than those of six-rowed barley.Significant differences were found between genotypes and environments for both two and six-rowed barley.Both two and six-rowed barley were clustered into high,medium and low 1 000-grain weight categories.The correlation coefficient between 1 000-grain weight and grain length of two-rowed barley decreased as 1 000-grain weight decreasing.The correlation changed from significantly positive correlation to insignificantly negative correlation.The correlation coefficient between 1 000-grain weight and grain length of six-rowed barley increased as 1 000-grain weight decreasing.The correlation changed from insignificantly positive correlation to significantly positive correlation.In all categories for two and six-rowed barley,1 000-grain weight was significantly and positively correlated with grain width.The correlation coefficient between 1 000-grain weight and grain width were higher than that between 1 000-grain weight and grain length for both two and six-rowed barley.The paper gave a reference for selection of favorable grain size and 1 000-grain weight in barley breeding practices.

Barley;Row type;1 000-grain weight;Grain length;Grain width

时间:2016-11-04

2016-04-25

2016-06-23

大麦青稞产业技术体系项目(CARS-05);国家自然科学基金面上项目(31571648);江苏省高校优势学科建设工程资助项目;扬州大学本科生科研创新基金项目

E-mail:xzzhang@yzu.edu.cn(张新忠);李英哲为并列第一作者

许如根(E-mail:rgxu@yzu.edu.cn)

S512.3;S311

A

1009-1041(2016)11-1474-08

网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20161104.0924.020.html

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