赤峰地區不同光溫敏型糜子開花習性研究

(赤峰市農牧科學研究院, 內蒙古 赤峰 024031)

糜子(PanicummiliaceunL.)，禾本科黍屬，具有早熟、耐旱、耐鹽、耐瘠等特性[1]。自古以來，糜子不但是我國北方人民的主要食物，還是制作黃酒、牲畜飼料的原料[2]；在內蒙古中東部糧食生產中有著重要的意義；同時也是抗旱避災作物，為旱作區農民的重要食物來源及經濟來源[3]，國內外對水稻[4]、高粱[5]、苜蓿[6]、谷子[7]，糜子[8]的開花習性研究雖有報導，但系統的對糜子開花習性進行設計與分析的尚不多見，因此，研究糜子的開花習性，正確掌握糜子的雜交技術，使糜子的雜交育種技術能建立在更為科學的基礎上，從而提高糜子的雜交育種成功率。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

27個供試品種的情況詳見表1。

1.2 試驗方法

試驗于2018年在赤峰市農科院試驗地進行。該試驗地東經118.87°，北緯42.29°，海拔605 m，年均降水量350 mm，且主要集中在7—9月。試驗地土壤類型為沙壤土，前茬甜菜。27份供試材料順序排列，不設重復，小區面積13.5 m2(小區行長5 m,6行區，行距0.45 m)，2018年5月17日播種，5月24—26日出苗，6月28日開始開花，8月3日開花結束。在抽穗時，選擇正常生長的植株作為觀察材料并編號；在每個小區懸掛一干濕溫度計以便觀測開花時期的溫濕度。栽培管理方法與大田相同。

表2 不同光溫敏型糜子品種出苗到開始開花所需的時間(d)方差分析

穗型 編號品種名稱 均值標準差5%顯著水平1%極顯著水平早熟1狼山46235.20.4472lJ散2千溝黃糜子35.80.4472lJ3Jan-5536.00.0000lJ4內糜8號37.40.5477kI密5土黃糜37.60.5477kI60000427137.60.5477kI7寧城直黃黍33.40.5477mK側80000427233.00.0000mK90000427933.40.5477mK中熟10太原316451.21.4832iG散11白黍子49.40.5477jH12吐魯番糜50.60.5477iG13外引黍4號53.80.4472gE密14品糜1號55.60.5477fD15杭后小青黍55.20.4472fD16黃糜子52.80.4472hEF側17黃旗糜子52.80.4472hEF18灶黑白52.40.5477hF晚熟19大白黍58.61.3416cdABC散20B85-6859.20.4472abcA21個個糜59.20.8367abcA22伊選大紅糜59.00.0000abcA密23赤黍8號58.80.4472bcAB24黃羅黍59.60.5477abA25赤黍1號59.81.4832aA側26準旗醬黃黍57.60.5477eC27白笊籬頭57.80.4472deBC

表3 不同光溫敏型糜子品種全穗開花所需日數(d)方差分析

熟期穗型編號品種名稱 均值標準差5%顯著水平1%極顯著水平早熟1狼山4629.40.8944hI散2千溝黃糜子10.40.5477gHI3Jan-5511.80.4472fEF4內糜8號11.80.4472fEF密5土黃糜11.60.5477fEFG60000427112.00.0000efEF7寧城直黃黍10.20.4472ghHI側80000427210.00.0000ghHI90000427910.60.5477gGH中熟10太原316415.61.5166bB散11白黍子17.40.5477aA12吐魯番糜17.20.8367aA13外引黍4號17.61.1402aA密14品糜1號16.80.8367aA15杭后小青黍14.80.4472bcB16黃糜子15.00.7071bcB側17黃旗糜子15.40.5477bB18灶黑白15.40.5477bB

1.3 觀測項目

每植株自出苗到開始開花所需的時間，糜子每日開花時間，糜子開花與溫濕度的關系,全穗開花所需日數; 每株開花最盛日期及開花數; 一穗開花的順序。

1.4 數據處理

采用Excel、DPS軟件進行數據處理。

2 結果與分析

2.1 不同光溫敏型糜子品種出苗到開始開花所需的時間

由表2可知，早熟、中熟、晚熟，3種熟期的糜子品種出苗到開始開花所需的時間為33.0～59.8 d，且3種熟期之間出苗到開始開花所需天數差異性顯著。其中晚熟品種所需天數最多，其次為中熟品種，早熟品種所需天數最少。比較同一熟期，不同穗型之間出苗到開始開花所需天數的差異性可知。晚熟品種3種穗型之間無顯著差異性；其他2種熟期的3種穗型之間均表現顯著差異性。綜合可知：糜子品種出苗到開始開花所需天數，晚熟散穗=晚熟密穗=晚熟側穗>中熟密穗>中熟側穗>中熟散穗>早熟密穗>早熟散穗>早熟側穗。

續表3

穗型 編號品種名稱 均值標準差5%顯著水平1%極顯著水平晚熟19大白黍13.20.4472dD散20B85-6815.00.7071bcB21個個糜15.00.7071bcB22伊選大紅糜14.80.4472bcB密23赤黍8號12.80.4472deDE24黃羅黍14.40.5477cBC25赤黍1號13.40.5477dCD側26準旗醬黃黍13.40.5477dCD27白笊籬頭12.80.4472deDE

表4 不同光溫敏型糜子品種每株花的開放數目(個)與品種間的方差分析

熟期穗型編號品種名稱 均值標準差5%顯著水平1%極顯著水平早熟1狼山4621420.471.3383jGH散2千溝黃糜子1454.255.2739jG3Jan-551510.096.5388ijFG4內糜8號1651.843.3959fghiDEFG密5土黃糜1656.254.3663fghiDEFG6000042711617.042.8777ghiDEFG7寧城直黃黍1692.222.4655fghDEF側8000042721690.49.6333fghDEF9000042791671.245.7897fghiDEF中熟10太原31641625.6266.3209fghiDEF散11白黍子1671.624.2240fghiDEF12吐魯番糜1703.018.0693fghDEF13外引黍4號2380.8197.9045bcABC密14品糜1號2252.644.7247cdeBC15杭后小青黍2220.4256.3519cdeBC16黃糜子1749.657.4047fgDE側17黃旗糜子1783.622.0295fgDE18灶黑白1774.631.6038fgDE晚熟19大白黍2351.4178.2507bcdABC散20B85-682449.840.1148abAB21個個糜2563.029.0086aA22伊選大紅糜1500.2102.0083ijFG密23赤黍8號1724.2248.0216fghDEF24黃羅黍1826.423.0391fD25赤黍1號2010.6214.3602eE側26準旗醬黃黍2173.2129.9334eC27白笊籬頭2183.417.0968deC

2.2 不同光溫敏型糜子品種全穗開花所需日數

本試驗全穗開花所需的日數是指糜子品種每穗開始開花時至不再開花時所需的時間。由表3可知，全穗開始開花所需的日數為9.4～17.6 d；中熟與晚熟品種每穗開始開花時至不再開花時所需天數要顯著多于早熟品種；同一熟期不同穗型之間所需天數差異性也不同，中熟品種3種穗型之間差異性不顯著，早熟密穗品種所需天數要顯著大于早熟側穗，晚熟密穗品種所需天數要顯著高于晚熟側穗。綜合可知，中熟散穗=中熟密穗=中熟側穗=晚熟密穗>晚熟側穗>早熟密穗=早熟散穗>早熟側穗。

2.3 不同光溫敏型糜子品種每株花的開放數目與品種間的關系

3種同熟期糜子品種每株花的開放數目整體表現差異性不大，但具體至不同熟期不同穗型比較可知，中熟散穗開放數最高在2 300以上，除了與中熟密穗無顯著差異性外，均高于其他品種；中熟密穗和晚熟側穗開放數在2 000以上；早熟密穗、早熟側穗、中熟散穗、中熟側穗和晚熟密穗品種的開放數表現一直在1 700左右；早熟散穗品種的開放數最少，在1 400左右(表4)。

2.4 不同光溫敏型糜子品種開花與溫濕度的關系

糜子每天開花數目及一天內開花最盛時期與田間溫濕度的關系極為密切。尤其是溫濕度對糜子開花的綜合作用影響也很大。

由圖1、圖2可以看出，高溫低濕利于糜子的開花。早熟品種晴天溫度為27.8 ℃，濕度為52.9%，開始開花的時間為08：30—10：00時，開花盛期溫度為28.7～29.5 ℃，濕度為47.0%～44.7%，時間為10：00—11：20時；中熟品種晴天溫度為28.6 ℃，濕度在66.9%，開始開花的時間為08：15—09：50時，開花盛期溫度為29.6～30.0 ℃，濕度為58.8%～48.5%，時間為09：50—11：30時；晚熟品種晴天溫度為28.7 ℃，濕度為68.8%，開始開花的時間為08：20—10：00時，開花盛期溫度為29.7～31.2 ℃，濕度為60.3%～54.0%，時間為10：00—11：30時；12：00時后很少開花。陰雨天延遲開花或不開花。

表5 不同光溫敏型糜子品種花期開花溫度、濕度方差分析

時間熟期穗型 溫度/℃ 濕度/% 均值標準差5%顯著水平1%極顯著水平均值標準差5%顯著水平1%極顯著水平08:30散28.00.1000cBC52.93.0039dC早熟密27.80.3512cC55.41.2662cBC側28.00.1000cBC57.30.9504cB散28.60.4509bAB67.70.0577abA中熟密29.20.2082aA68.30.4726abA側28.80.3512abA66.90.6245bA散29.00.2082abA68.81.0392abA晚熟密28.70.2082abAB69.80.9074aA側28.80.2000abA69.50.5508aA09:00散29.20.1528bcBC50.22.7227cC早熟密28.80.4163cdBC53.60.8963bBC側28.40.1000dC55.31.1533bB散29.10.4000bcBC65.61.3892aA中熟密30.20.3000aA64.91.2000aA側29.10.3464bcBC65.00.5859aA散29.60.2517bAB64.62.1733aA晚熟密29.40.5292bcAB66.11.2662aA側29.00.4163bcBC65.31.0392aA09:30散29.50.1528bAB48.72.4440dC早熟密29.20.4933bBC52.70.7234cB側28.50.0577cC53.51.0817cB散29.50.3512bB63.11.1000abA中熟密30.40.3000aA63.51.1150abA側29.40.2082bBC61.01.8556bA散29.80.2517abAB62.51.7039abA晚熟密29.70.5292bAB64.01.1015aA側29.30.4509bBC63.30.8737abA10:00散29.70.2646abA47.02.5515dC早熟密29.30.2517bcAB50.50.4041cB側28.70.2517cB51.20.8505cB散29.60.4619abAB61.80.5033aA中熟密30.20.4619aA62.02.2189aA側29.60.1528abAB58.81.3650bA散30.10.5292aA60.31.8877abA晚熟密30.20.6083aA61.90.0577aA側29.70.2646abA61.30.9292abA10:30散30.20.1528abAB45.62.7465eC早熟密29.80.3000bcAB48.50.2646deC側29.30.2517cB50.00.3786dC散29.80.4359bcAB59.51.1372bAB中熟密30.40.4726abA61.22.2723abA側30.00.2082abcAB55.31.1015cB散30.50.3215aA58.71.8339bcAB晚熟密30.50.5292abA63.44.1617aA側30.00.4163abAB59.11.3317bAB

續表5

時間熟期穗型 溫度/℃ 濕度/% 均值標準差5%顯著水平1%極顯著水平均值標準差5%顯著水平1%極顯著水平11:00散30.10.0577cCDE45.82.7154cC早熟密29.80.1528cdE46.20.4163cC側29.50.2000dE48.51.2662bcC散30.00.4359cdDE57.33.3020aA中熟密30.80.4509aABC59.83.3181aA側30.20.1528bcBCDE51.02.9103bBC散31.00.2646aA57.42.4062aA晚熟密30.90.4583aAB59.80.6557aA側30.60.0000abABCD56.52.2368aAB11:30散29.90.1000cdCD45.52.6851cBC早熟密29.80.3055dCD44.71.3614cC側29.60.2000dD45.61.4731cBC散30.40.4041bcBC54.74.2143abA中熟密31.00.4583aAB57.24.6047aA側30.50.1528bBC48.52.3180bcABC散31.30.2082aA54.84.3715abA晚熟密31.20.3606aA56.04.9116aA側30.80.1000abAB54.03.2332abAB12:00散29.70.2082dD45.43.5133bA早熟密29.30.1155dD43.51.7349bA側29.70.2000dD44.10.7572bA散30.90.3055cC51.75.5869abA中熟密31.40.4041abABC55.56.3571aA側30.90.1528cBC44.81.5822bA散31.50.1528abAB51.86.4632abA晚熟密31.70.2082aA54.85.6889aA側31.20.3000bcABC52.14.1525abA

圖2 不同光溫敏型糜子品種花期開花濕度(%)變化

由表5可知，本試驗追蹤08：30—12：00時期間不同熟期穗型品種的溫濕度。08：30時始花溫濕度表現：早熟品種溫濕度均顯著低于中熟和晚熟品種，中熟與晚熟品種之間無顯著差異性，同一熟期不同穗型之間也無顯著差異性。09：00時溫濕度表現：中熟密穗品種溫度達到30 ℃，顯著高于其他品種；早熟品種濕度方面顯著高于中熟和晚熟品種，同一熟期下，中熟、晚熟品種之間無顯著差異性，早熟散穗要顯著低于其他2種穗型。09：30時溫濕度表現：中熟密穗溫度最高，中熟散穗最低，其他品種無顯著差異性；早熟3種穗型的濕度均顯著低于其他熟期。10：00時與10：30時溫濕度均表現：3種熟期不同穗型品種之間溫度差異性不大；早熟3種穗型品種濕度方面要顯著低于其他熟期品種。11：00、11：30時與12：00時溫濕度均表現：晚熟品種溫濕度要顯著高于早熟品種，中熟品種居中，同一熟期不同穗型之間差異性不大。

3 結論與討論

3.1不同糜子品種在光溫敏性上表現的差異，最顯著的是熟期的不同。通過試驗可知，糜子從出苗至成熟所需天數的不同，具體突出表現為出苗至開花所需時間的不同，也就是在全生育期內生長發育與生殖發育相比，其實是生長發育所需時間的差異導致熟期的差異。

因為環境光溫敏的變化在糜子整個生長期的前期較為劇烈，后期較為平靜。因此，不同光溫敏型糜子品種在熟期的差異，是基于大環境影響的自然選擇。這與在水稻光溫敏核不育系特征特性和開花習性的研究上是一致的[11,14]。

3.2不同光溫敏型糜子品種在始花至終花所需時間的不同主要有2個因素控制。其一是品種熟期的差異，晚熟與中熟品種始花至終花所需時間要明顯多于早熟品種，這由大環境下的品種特性決定。其二是穗型的差異，不同穗型導致穗部內部小環境差異，由此導致開花時間的差異。在高粱的研究上趙仁熔曾發現不同高粱品種花期表現出顯著差異[12]。但目前為止未有具體對糜子穗型對花期影響的具體研究。

3.3不同光溫敏型糜子品種花期開花數目顯著不同，也是受熟期和穗型綜合影響，不能單獨以熟期和穗型的不同簡單分類，前人研究也未涉及此領域。通過本試驗，雖然在理論水平上需進一步論證，但可以參考本試驗中的具體熟期和穗型分類，在具體糜子品種的雜交育種方面提供參考。

結合本試驗，糜子開花的最盛日期及其開花數是以開始開花后的第3～8天為最多，其中第4～7天為盛花期。供試的27個品種中，糜子密穗型在抽穗后當天開花，其它穗型抽穗后2～5 d開花。開花順序由上而下，一穗從始花到開花結束需10～19 d，一穗開花的盛期為第3～8天。糜子的開花還有一特點，成熟小穗受機械刺激后能提前1～3 h開花；這與魏仰浩研究員的研究是一致的[8]。糜子每日開花時間有集中的趨勢。從總開花數看，以09：50—11：30時為最多，其中以10：00—10：40時為開花的最盛時間。糜子開花的最適溫度為30 ℃左右，相對濕度為56% 左右。在利用父母本開花習性進行糜子雜交時，應了解不同品種的開花習性，采取趨利避害的技術措施，以最大限度地提高雜交效率[13]。