安徽省薏苡种质资源形态特征和产量性状评价

路献勇，江本利，於 春，王红娟，宋亚琼，胡积送，储甲松，朱加保

(安徽省农业科学院棉花研究所，安徽合肥 230031)

薏苡在植物学分类上属于禾本科(Gramineae)，薏苡属(Coix)为一年生或多年生C4草本植物[1-4]。其种仁为薏苡仁，俗称薏仁，具有很高的营养价值和重要药用价值，是我国传统食药兼用小杂粮作物[5-6]。研究表明，东南亚的热带或亚热带地区作为全世界的薏苡原产地，而我国云南、广西、贵州等地区则是薏苡属植物的起源、演化和迁移的初生中心之一[7-8]。薏苡在我国种植久远，分布区域较广，但由于不同生态区地理环境、气候及栽培条件的差异较大，致使我国蕴藏着丰富多样的薏苡资源[9]。但由于薏苡属于小杂粮作物，长期重视不够，科研经费投入较少，加上环境污染、耕作制度改变和土地开发利用等影响，薏苡种质资源面临大量流失以及资源的开发利用、收集保护、性状鉴定等工作滞后的问题[10-12]。

安徽省薏苡资源丰富，国家种质库保存登记的薏苡种质有284份，其中安徽省有22份，占7.7%，仅次于贵、黔两省区[13-14]。安徽薏苡主要分布在以石台为代表的皖南山区和以岳西为代表的皖西大别山区等地。长期以来，薏苡传统种植于山区边角地块、河流两旁等的土壤上，栽培管理相对粗放，种植技术以传统经验为主，由于疏于管理，田间杂草丛生，导致病虫害日益严重，严重制约薏苡的生长；加上生产上长期沿用一些老的地方品种，已出现明显的混杂、衰老和退化现象，严重影响了薏苡产量和经济效益。鉴于此，安徽省农业科学院棉花研究所药食同源植物资源开发利用创新团队通过在全省各地调研，收集了8份薏苡资源，笔者通过对采集的8份薏苡种质资源的主要形态指标和产量性状进行比较研究，旨在为安徽省薏苡的品种改良及品质提升提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况试验于2019年4—11月在安徽省池州市石台县七都镇八棚村安徽省农业科学院棉花研究所薏苡种质资源圃内进行。试验地海拔818 m，土地平整向阳，地力均匀，有机质15.94 g/kg，全氮0.84 g/kg，有效磷22.54 mg/kg，速效钾103.1 mg/kg。

1.2 试验材料试验材料为安徽省农业科学院棉花研究所药食同源植物资源开发利用创新团队在2017年采集于池州市石台县、安庆市岳西县的8份薏苡种质资源，分别以薏苡1～8号进行编号，详见表1。

表1 安徽省薏苡种质资源收集利用

1.3 试验方法试验按编号顺序每份资源种植3行，每行种12穴，行距50 cm，株距40 cm，重复3次，合计24个小区。每个小区随机选取中间10株挂牌并进行出苗期、分蘖期等生育期指标、株高、茎粗等形态指标及单株有效穗数、单株饱籽数等产量性状的观察记载。播种时间为4月10日，播种量为每穴5～6粒，播种方式采用人工打穴点播，出苗后长至3～4叶时及时进行间苗，每穴留苗2株。其他农事操作信息与当地大田种植保持一致。当有80%以上的籽粒变黄变硬时，每个种质收中间1行10穴进行单株脱粒并在室内进行考种，剩余小区的种质收割后测产。

1.4 测定指标

1.4.1生育期观察记载。观察内容包括播种期、出苗期(试验小区50%种子出苗时间)、分蘖期(每个小区有50%植株分蘖芽萌发的时间)、拔节期(50%植株主茎开始快速伸长的时间)、抽穗期(50%植株小穗尖端抽出的时间)、成熟期(80%种子成熟的时间)。

1.4.2植株主要形态指标观察记载。观察内容包括株高(主茎茎秆自地面至植株顶部总苞的距离)、主茎直径(主茎茎秆的直径)、主茎叶片数、株型、叶片颜色、苗期叶片颜色、植株整齐度。

1.4.3产量性状观察记载。观察内容包括单株有效穗数、单株饱满籽粒数、百粒重。

1.4.4种子形态指标观察记载。观察内容包括种子单粒重、种子厚度、种子长度、种子宽度、种子长宽比。

1.5 统计分析采用Microsoft Excel 2007 软件整理数据；采用SPSS 17.0软件对试验数据进行相关统计分析。

2 结果与分析

2.1 安徽8份薏苡资源生育期比较从表2可以看出，来自安徽省不同地区的8份薏苡种质资源的生育期有差异，其中1号种质生育期最短，为147 d；而种质3号的生育期为171 d，是8份资源中生育期最长的。分阶段来看，这8份种质的出苗时间差异不明显；而前期营养生长阶段(从出苗到拔节)也没有明显的差异，变幅在55～64 d；而营养生长与生殖生长并进阶段(即从拔节到抽穗)变化不大，变幅在29～35 d；差异较为明显的则在生殖生长阶段(即抽穗至成熟)，变幅在59～76 d，种质3号的生殖生长阶段的时间最长，为76 d，而种质1号和5号最短，为59 d。总之，安徽省8份薏苡资源按照早熟(生育期<150 d)、中熟(150 d<生育期<170 d)和晚熟(生育期>170 d)来划分，种质1号和种质7号为早熟资源；种质3号为晚熟资源；其余为中熟资源。

表2 安徽薏苡种质资源生育期比较

2.2 安徽8份薏苡资源植株形态指标差异从表3可以看出，安徽省8份薏苡资源的株高以种质3号的最高，为234.3 cm，种质7号和8号较矮，分别为162.1和163.9 cm。按照株高<170.0 cm、170.0 cm<株高<190.0 cm和株高>190.0 cm 共3个等级来划分，种质7号和8号为矮秆薏苡资源，种质3号为高秆薏苡资源。主茎直径以种质8号最大，为5.84 mm，种质1号最小，为4.45 mm。种质3号的叶片数最多，为16片，最低的是种质1号，只有10片，其余6份种质叶片数在11～14片。株型有紧凑和松散2种类型，除了种质3号为松散类型外，其余均为紧凑型。8份薏苡种质叶片颜色均为浅绿色，苗期叶片颜色只有种质6号为紫色，其余均为深绿色。植株整齐度表现好的有4个，分别为种质2号、3号、5号和6号；种质7号和8号整齐度表现较差；种质1号和4号整齐度表现中等。试验中遭遇利奇马台风，种质3号倒伏现象较为严重，可能是由于这该薏苡资源的植株较高而主茎直径较细，导致茎秆本身抗倒伏性差引起的。

表3 安徽薏苡种质资源植株形态指标比较

2.3 安徽8份薏苡资源产量性状比较从表4可以看出，安徽8份薏苡资源中种质4号、1号和8号的单株总穗数较高，分别为16、15和15个，单株有效穗数以种质4号和8号较高，均为14个。单株总籽粒数较高的是种质4号和6号，分别为278和267粒，单株饱籽粒数则分别为262和245粒；虽然种质8号的单株有效穗数最高，但是单株饱籽粒数仅为95粒，平均每穗饱籽数为6.8粒，仅为种质3号的1/3左右。百粒重最高的是种质3号，其次是8号和6号，种质5号百粒重最低。

表4 安徽薏苡种质资源产量性状比较

2.4 安徽8份薏苡资源籽粒形态指标差异从表5可以看出，安徽8份薏苡资源中，单粒重最大的是种质3号，为0.552 4 g，种质6号和8号单粒重较高，分别为0.313 8和0.329 9 g，种质5号和7号的单粒重较低，分别为0.165 0和0.186 1 g。8份薏苡种质资源的种子厚度变幅在5.35～8.54 mm，种子长度变幅在9.34～11.82 mm，种子宽度变幅在6.12～9.59 mm。种子长宽比最大的是种质2号，而种质3号和8号的种子长宽比较小，均为1.23。

表5 安徽薏苡种质资源籽粒形态指标比较

3 结论与讨论

黄亨履等[15]根据纬度、年积温和日照时间不同将我国薏苡分为北方早熟性、长江中下游中熟性和南方晚熟型3个生态型，生育期分别在80、140和175 d以上。从分布地来看，安徽地区的薏苡属于长江中下游中熟生态型，但该研究中除了种质2号生育期在171 d，其余生育期均在160 d左右或少于160 d，相对较短，为中熟或中晚熟类型。

杨志清等[16]比较了云南11份薏苡种质资源的生育期、形态和经济性状，表明云南薏苡种质的生育期在150～170 d，株高在205～282 cm，而安徽薏苡种质的生育期与云南的差异不大，但株高普遍低于云南的薏苡种质，这可能是由于2个地方海拔高度、年积温和日照时间等地理环境差异引起的。该鉴定试验中的8份薏苡种质是在安徽省不同地区采集的，但仅仅在石台县八棚村开展了鉴定试验，得出的试验结果有一定的局限性，未来需要在安徽省内根据生态区的不同，开展多年多点鉴定试验，以达到对收集的资源进行精准鉴定的目的。

该试验结果显示，种质4号和6号在皖南山区具有潜在的利用价值，但是这2份资源植株较高、茎秆较细，生产过程中是否会引起倒伏现象，育种过程中能否更好利用，仍有待于今后进一步与安徽栽培薏苡品种进行比较研究。研究表明，薏苡种植随着地区海拔高度的增加，产量和品质逐渐降低[17]。因此根据不同海拔地区的环境进行定向品种改量，对该地区的薏苡生产至关重要。该研究中来自海拔800 m左右的8号种质的单株有效穗数、百粒重均较高，是选育适应安徽省高海拔地区薏苡品种的优良育种材料。

该试验仅对8份薏苡资源的主要农艺性状进行了田间鉴定，尚未开展薏苡资源的外观品质、营养品质及加工品质的鉴定工作，因此仍不能利用收集的薏苡资源对安徽省栽培薏苡品种进行品质定向改良工作，这也是目前安徽省薏苡产业提质增效面临的瓶颈，需要在以后的研究中加以重点关注。