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作物杂志,2020, 第1期: 41–46 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2020.01.008

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

贵州不同年代糯高粱品种（系）干物质生产及光能利用特性差异分析

高杰1,李青风1,李晓荣2,封广才3,彭秋1()   

  1. 1贵州省旱粮研究所/贵州省农业科学院,550006,贵州贵阳
    2楚雄彝族自治州农业科学院,675000,云南楚雄
    3黔东南州扶贫开发办公室,556000,贵州凯里
  • 收稿日期:2019-07-23 修回日期:2019-11-18 出版日期:2020-02-15 发布日期:2020-02-23
  • 通讯作者: 彭秋 E-mail:p5615@sina.com
  • 作者简介:高杰,主要从事作物栽培、生理生化以及病虫害研究,E-mail: gaojie396300520@163.com
  • 基金资助:
    黔农科院青年基金([2017]01号);国家现代农业产业体系建设专项“国家谷子高粱产业技术体系贵阳综合试验站”(CARS-06-13.5-B26);贵州省特色旱地粮食作物种质资源创新平台建设项目(黔科中引地(2018)4003);贵州山地优势特色杂粮研发与转化服务企业能力建设(黔科合服企[2018]4005);贵州特色植物种质资源利用与创新人才基地(RCJD2018-14)

Analysis of the Characteristics of Dry Matter Production and Light Energy Utilization of Waxy Sorghum Applied in Different Eras in Guizhou Province

Gao Jie1,Li Qingfeng1,Li Xiaorong2,Feng Guangcai3,Peng Qiu1()   

  1. 1Guizhou Institute of Upland Crops/Guizhou Academy of Agricultural Sciences, Guiyang 550006, Guizhou, China
    2Chuxiong Autonomous Prefecture Academy of Agricultural Sciences, Chuxiong 675000, Yunnan, China
    3Poverty Alleviation and Development Office of Qiandongnan Prefecture, Kaili 556000, Guizhou, China
  • Received:2019-07-23 Revised:2019-11-18 Online:2020-02-15 Published:2020-02-23
  • Contact: Qiu Peng E-mail:p5615@sina.com

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摘要：

以贵州省不同年代酒用糯高粱品种（系）为研究对象,采用随机区组试验设计,对其干物质积累总量、产量构成以及花后叶面积指数（LAI）、SPAD值动态、光能截获量（Li）进行分析,结果表明:随着年代更替,贵州省酒用糯高粱生产性能逐步提高,新品种（红缨子、黔高8号）较老品系（黑壳糯、红壳糯）产量和干物质积累总量平均分别增加25.5%和23.4%;穗粒数、穗粒重平均分别显著增加44.6%和58.9%;花后LAI平均分别为3.41和2.14,新品种较老品系增加59.3%;花后37d,SPAD值降幅分别为23.8%和81.2%;新品种的光合速率（Pn）和蒸腾速率较老品系分别增加16.1%和34.3%,胞间CO2浓度降低23.5%;新品种的花期Li较老品系增加8.3%,差异显著。相关分析结果显示,产量、干物质积累总量与Pn、LAI、SPAD值、光能截获量呈极显著正相关,Pn、Li与SPAD值、LAI呈极显著正相关。上述结果表明花后叶片失绿变缓、光化学效率的提高以及Li的增加可能是糯高粱单产随年代更替稳步提升的原因。

关键词: 高粱, 干物质积累, 产量构成, 光合速率, 光能截获

Abstract:

The dry matter accumulation, yield composition, dynamic of leaf area index (LAI) and soil plant analysis development (SPAD) value after flowering and light energy interception of waxy sorghum during different stages in Guizhou province were analyzed using a randomized block test design. The results showed that the yield and dry matter accumulation of waxy sorghum increased gradually as the years changed. The new varieties (Hongyingzi, Qiangao8) were compared with the old lines (Heikenuo, Hongkenuo). It was found yield and dry matter accumulation increased by 25.5% and 23.4% respectively. The grain number per panicle and grain weight per panicle increased by 44.6% and 58.9% respectively. The average LAI of the new varieties was 3.41, which increased by 59.3% compared to the old lines (2.14). From flowering to 37d after flowering, the SPAD value of new varieties and old lines was decreased by 23.8% and 81.2%, respectively. The net photosynthetic rate (Pn) and transpiration rate of the new varieties increased by 16.1% and 34.3% respectively compared with the old lines, the intercellular CO2 concentration decreased by 23.5%, and light energy interception (Li) of new varieties increased by 8.3% compared with the old lines. The correlation analysis showed that the yield and total dry matter accumulation were positively correlated with the Pn, LAI, SPAD value, whereas, light energy interception, Pn and Li were positively correlated with the SPAD value and LAI. The above results indicated that the slow loss of green leaves after flowering, improvement of photochemical efficiency and the increase of light energy interception may be the reasons for the yield increase of waxy sorghum with the years passed.

Key words: Sorghum, Dry matter accumulation, Yield components, Photosynthetic rate, Light energy interception

表1

试验材料基本信息"

品种(系)
Variety (Line)		 来源
Origin		 育成年份
Breeding year		 应用年代
Age of application		 株高(cm)
Plant height		 生育期(d)
Growth period
黑壳糯Heikenuo 贵州仁怀地方种 1989 (筛选) 1990s 343.1 121.8
红壳糯Hongkenuo 贵州仁怀地方种 1989 (筛选) 1990s 338.1 123.2
青壳洋Qingkeyang 四川省农作物品种审定委员会,品种 2000 (引种) 2000s 287.1 128.9
青选2号Qingxuan 2 青壳洋系选 2002 (筛选) 2000s 277.6 126.2
红缨子Hongyingzi 贵州省农作物品种审定委员会,品种 2008 (省审) 2010s 262.7 122.5
黔高8号Qiangao 8 贵州省农作物品种审定委员会,品种 2009 (省审) 2010s 250.8 110.2

图1

贵州不同年代糯高粱产量和干物质积累总量的变化 不同字母表示差异显著（P<0.05）,下同"

表2

贵州不同年代糯高粱产量构成的差异"

年份
Year		 品种(系)
Variety (Line)		 穗长(cm)
Panicle length		 穗粒重(g)
Grain weight per panicle		 穗粒数
Grain number per panicle		 千粒重(g)
1000-grain weight
2017 黑壳糯Heikenuo 32.83a 28.83b 1 524.01b 19.20a
红壳糯Hongkenuo 33.70a 29.04b 1 497.12b 19.66a
青壳洋Qingkeyang 31.73a 47.08a 2 504.21a 18.46a
青选2号Qingxuan 2 31.40a 46.12a 2 527.30a 17.70a
红缨子Hongyingzi 31.87a 48.57a 2 728.43a 17.69a
黔高8号Qiangao 8 31.37a 47.89a 2 588.29a 19.37a
2018 黑壳糯Heikenuo 33.77a 39.74e 1 993.87e 19.13a
红壳糯Hongkenuo 33.79a 42.54de 2 099.01d 19.27a
青壳洋Qingkeyang 32.56a 48.21bc 2 569.88c 18.77a
青选2号Qingxuan 2 32.94a 46.65cd 2 729.55b 18.10a
红缨子Hongyingzi 33.25a 51.61ab 3 009.69a 18.01a
黔高8号Qiangao 8 32.90a 54.55a 2 977.93a 18.80a

图2

贵州不同年代糯高粱花后叶面积指数的变化"

图3

贵州不同年代糯高粱花后SPAD值的变化"

表3

贵州不同年代糯高粱光合参数的差异"

年份
Year		 品种(系)
Variety (Line)		 Pn Gs Ci Tr
2017 黑壳糯Heikenuo 32.04ab 0.256a 134.38a 8.32c
红壳糯Hongkenuo 30.42b 0.239a 138.42a 7.93c
青壳洋Qingkeyang 33.88ab 0.257a 123.68ab 9.07bc
青选2号Qingxuan 2 34.88ab 0.254a 122.02ab 9.23bc
红缨子Hongyingzi 35.30a 0.243a 97.40b 11.36a
黔高8号Qiangao 8 35.54a 0.244a 92.70b 10.62ab
2018 黑壳糯Heikenuo 31.58b 0.217a 98.74ab 7.34c
红壳糯Hongkenuo 32.01ab 0.227a 109.60a 7.83c
青壳洋Qingkeyang 34.98ab 0.224a 89.92b 8.26bc
青选2号Qingxuan 2 35.38ab 0.223a 96.76ab 8.75abc
红缨子Hongyingzi 38.22a 0.253a 89.14b 9.85ab
黔高8号Qiangao 8 37.26ab 0.278a 88.84b 10.37a

图4

贵州不同年代糯高粱花期光能利用的差异"

表4

贵州不同年代糯高粱物质生产指标之间的关系"

指标
Index		 产量
Yield		 干物质积累总量(DMA)
Dry matter accumulation		 穗粒重(GWP)
Grain weight per panicle		 穗粒数(GNP)
Grain number per panicle		 Pn Ci Tr LAI SPAD Li
产量Yield -1.000 / / / / / / / / /
DMA -0.990** -1.000 / / / / / / / /
GWP -0.998** -0.983** -1.000 / / / / / / /
GNP -0.987** -0.982** -0.991** -1.000 / / / / / /
Pn -0.968** -0.976** -0.965** -0.973** -1.000 / / / / /
Ci -0.904* -0.909* -0.900* -0.886* -0.947** -1.000 / / / /
Tr -0.902* -0.935** -0.884* -0.876* -0.943** -0.963** 1.000 / / /
LAI -0.956** -0.983** -0.942** -0.946** -0.979** -0.928** 0.974** 1.000 / /
SPAD -0.954** -0.980** -0.944** -0.946** -0.978** -0.957** 0.983** 0.991** 1.000 /
Li -0.983** -0.994** -0.975** -0.975** -0.948** -0.859* 0.902* 0.966** 0.956** 1.000
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