【摘 要】
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中国是谷子的起源地,谷子在改善人们饮食营养构成和农业产业结构调整中具有重要作用。历史上的四大传统名米分别为沁州黄、桃花米、龙山小米和金谷米,由于其具有良好的商品与食用品质特征,曾被选为皇家贡米。本文以四大名米及其同名品种共计179份材料为研究对象进行农艺性状、遗传多样性与亲缘关系研究,从中选取51份材料进行品质测定。农艺性状调查结果显示,张家口基地种植的谷子材料的株高、穗长、草重和穗粒重等数量性状
【基金项目】
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国家重点研发项目（2019YFD1000700,2019YFD1000701）； 农作物种质资源保护与利用专项（2021NWB036-06）； 国家现代农业产业技术体系建设专项（CARS-06）； 中国农业科学院科技创新工程资助； 山西省现代农业产业技术体系建设（
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中国是谷子的起源地,谷子在改善人们饮食营养构成和农业产业结构调整中具有重要作用。历史上的四大传统名米分别为沁州黄、桃花米、龙山小米和金谷米,由于其具有良好的商品与食用品质特征,曾被选为皇家贡米。本文以四大名米及其同名品种共计179份材料为研究对象进行农艺性状、遗传多样性与亲缘关系研究,从中选取51份材料进行品质测定。农艺性状调查结果显示,张家口基地种植的谷子材料的株高、穗长、草重和穗粒重等数量性状基本符合正态分布,四类名米品种在数量性状上具有明显差异:爬坡糙同名品种均表现为中等株高、大穗、大粒以及高产草量,阴天旱同名品种表现为高杆、穗小且细、籽粒小以及低产草量,九根齐表现为矮杆、长穗、中等穗粗、中等穗重以及中等产草量,菠菜根则表现为矮杆、小细穗、穗重和草重轻。苗色、刺毛颜色、穗颈姿态与穗形等质量性状在不同类品种间差异不大,芽鞘色以绿色为主,穗形以鸡嘴形为主、穗颈姿态多为勾形、穗码密度稀疏较多。相关性分析表明,穗粗与穗粒重、草重与穗粒重的相关性最强。主成分分析表明前三个主成分解释了累积变异的56.09%,同名品种在空间内相聚较近。基于农艺性状对179份材料进行聚类分析,发现材料划归四个类群,同名品种内聚集相对集中,且农艺性状相似度较大。基于SSR标记的遗传多样性分析结果表明,材料间遗传距离为0.0435～0.6304,平均0.3267,PIC为0.2406,等位基因频率为0.7845,遗传多样性指数为0.2968;UPGMA将179份资源聚为10个群组,聚类结果与其地理来源和品种名称有一定相关性;基于Structure和主成分分析均可将材料分为3个类群。SRAP分析结果表明材料间遗传距离为0.1818～0.9545,平均为0.6001,PIC为0.5257,等位基因频率为0.5718,遗传多样性指数为0.5688;基于UPGMA将179份材料分为14个类群;基于Structure和主成分分析均可将材料分为3个类群,类群间界限清楚,类群划分与其来源一致,SSR与SRAP标记在对谷子遗传多样性分析方面各有优势,后者可作为前者的有益补充。依据遗传多样性聚类结果选取51份材料进行营养成分测定,结果发现品种间营养成分均有差异,其中淀粉、粗蛋白和粗纤维在不同品种间相差较大,而水分、粗脂肪和灰分在不同品种间差异较小,胶稠度差异很大。淀粉含量介于68.84%（菠菜根-44）-78.84%（菠菜根-6）粗蛋白含量介于9.61%（爬坡糙-3）-13.73%（九根齐-23）,粗脂肪含量介于3.02%（九根齐-7）-5.05%（九根齐-14）,灰分含量介于2.23%（阴天旱-3）-3.09%（菠菜根-72）,粗纤维含量介于5.26%（爬坡糙-15）-12.24%（阴天旱-3）,胶稠度介于33 mm（九根齐-10）-160 mm（九根齐-25）。四类名米间营养品质差异较小,除粗纤维外其余营养品质指标差异均不显著。相关性分析发现粗蛋白与粗脂肪呈现较强的正相关关系;淀粉与蛋白质、脂肪之间呈现强烈的负相关关系。主成分分析表明前三个主要成分解释了累积变异的80.16%,各同名品种间营养品质差距较小。
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