【摘 要】
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谷子是起源于我国的重要杂粮作物之一,种质资源极为丰富,分析其遗传多样性,筛选可利用的优良种质,深入挖掘优异亲本,提高优异等位基因的交流累加,能够进一步提高谷子的育种水平。硒是人体必需的微量元素,对人体健康具有重要意义,合理施加外源硒可以促进作物的生长发育,提升籽粒硒含量,同时为缺硒地区的人口有效补充硒元素。本研究以200份谷子种质资源为试验材料,通过对13个表型性状的鉴定,评估谷子种质资源的遗传多
【基金项目】
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山西省重点研发计划项目（201803D221019-5）；
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谷子是起源于我国的重要杂粮作物之一,种质资源极为丰富,分析其遗传多样性,筛选可利用的优良种质,深入挖掘优异亲本,提高优异等位基因的交流累加,能够进一步提高谷子的育种水平。硒是人体必需的微量元素,对人体健康具有重要意义,合理施加外源硒可以促进作物的生长发育,提升籽粒硒含量,同时为缺硒地区的人口有效补充硒元素。本研究以200份谷子种质资源为试验材料,通过对13个表型性状的鉴定,评估谷子种质资源的遗传多样性并筛选优良种质。此外,在谷子抽穗期叶面喷施110 g·hm-2的亚硒酸钠,分析不同种质农艺性状及籽粒硒含量的变化,为富硒种质挖掘与新品种培育提供材料基础。主要研究结果如下:（1）谷子种质资源遗传多样性丰富,穗长、穗粗、穗重、穗粒重、穗码数、千粒重、株高和茎粗的变异系数均在10%以上,平均遗传多样性指数为2.774,其中穗粒重的变异系数最大,达50.16%,千粒重的变异系数最小,为13.36%。（2）不同生态区谷子的农艺性状差异明显,西北春谷早熟区穗长显著（P＜0.05）较长,穗重、穗粒重和千粒重小于其他生态区且变异系数较大（均在30%以上）;西北春谷中晚熟区穗重和穗粒重显著（P＜0.05）高于其它生态区,穗码数小于其它生态区;华北夏谷区株高显著（P＜0.05）低于其它生态区,但千粒重最大,平均2.733 g;东北春谷区穗粗、穗码数和茎粗最大。（3）谷子育成品种的穗粗、穗重、穗粒重、穗码数、株高和茎粗均大于地方品种,其中穗粒重的增幅最大,较地方品种提升24.72%;平均穗长及变异幅度小于地方品种;从变异系数来看,育成品种主要农艺性状的变异系数均小于地方品种,穗重和穗粒重的降幅最大,较地方品种分别减少11.7%和13.18%。（4）通过主成分分析提取四个主成分,累积贡献率达80.94%,主要载荷因子为穗重、穗粒重、株高、穗长、穗码数和千粒重;利用综合评价方程计算200份谷子种质资源的综合F值得分,结果显示:绳谷的综合F值最高,为2.31;其次是三变脸（1.91）和东方亮（1.86）,均为地方品种;育成品种中长穗1（1.64）、长穗谷3（1.56）和长穗4（1.52）的综合F值较高。（5）相关性分析显示,穗长、穗粗、穗重、穗粒重、千粒重和硒含量均呈极显著（P＜0.01）正相关,其中,穗重与穗粒重的相关系数最大,达0.883;刚毛长度与穗码松紧度呈显著（P＜0.05）负相关;穗颈姿态与穗码松紧度极显著（P＜0.01）正相关。硒处理后,穗长与穗粗显著（P＜0.05）负相关,硒含量与株高极显著（P＜0.01）正相关。（6）叶面喷硒后,200份谷子种质资源中,苏选5号的穗长和穗码数增加最多,差异极显著（P＜0.01）;鲁谷10号的穗粗、穗重和穗粒重增加最多,差异显著（P＜0.05）;地方品种宇宙黄的株高增幅最大,较对照增加30.1 cm,差异显著（P＜0.05）;长穗7的茎粗增加最多,差异显著（P＜0.05）。（7）110 g·hm-2的亚硒酸钠显著（P＜0.01）提高了谷子籽粒硒含量,硒处理前谷子平均籽粒硒含量为0.104 mg·kg-1,硒处理后,籽粒硒含量提升至0.137 mg·kg-1,增幅31.7%;不同生态区谷子籽粒硒含量差异较大,西北春谷中晚熟区平均籽粒硒含量最高,达0.114 mg·kg-1;硒处理后,华北夏谷区籽粒硒含量提升最大,增幅达36.08%;地方品种的籽粒硒含量高于育成品种,平均硒含量为0.109 mg·kg-1,且变异系数更大,达28.44%;聚类分析可将谷子种质资源分为四类,前三类的富硒能力较强,包括济矮杆6、晋谷29、白苗死三石、97外引14、晋谷32、牛尾巴黄谷、娥央谷、长农35、夏2、长0301和太选5号,其余品种富硒能力没有显著差异。
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