【高粱淀粉遗传初探】 高粱淀粉含量
摘要选用4个不育系和15个恢复系的高淀粉高粱进行杂交配制，得到了37份F1代，对双亲和F1种子的淀粉含量进行了测定和分析；结果表明有17份F1淀粉含量介于双亲之间，有17份F1淀粉含量低于双亲，有3份F1的淀粉含量高于双亲。对F1的总淀粉含量进行了杂种优势分析，超高亲优势34份为负值，3份为正值；超低亲优势18份为负值，19份为正值；超中亲优势28份为负值，9份为正值；杂种优势在93%~101%。说明高淀粉高粱的淀粉的遗传在F1代杂种优势很强。
关键词高粱；淀粉；遗传
中图分类号S334；S514文献标识码A文章编号 1007-5739（2011）03-0093-02
ExplorationonInheritanceofSorghumStarch
LI Ai-junSHI Hong-meiLI Zuo-yi
（Sorghum Research Institute，Shanxi Academy of Agricultural Sciences，Jinzhong Shanxi 030600）
AbstractChoosing 4 maintainer lines and 15 restorer of high sorghum starch for hybrid configuration and got 37 F1. Starch content of parents and F1 seed were studied and analyzed. Results showed that 17 copies of F1 starch content were between parents，17 copies of F1 starch content were below parents，3 copies of F1 starch content were higher than parents.The heterosis analysis for starch content of F1 showed the advantages of over high-parent were 34 negative，3 copies were positive；heterosis less lower-parent advantage of negative，18 copies were negative，19 copies were positive；over mid-parent in 28 copies were negative，9 copies were positive. Heterosis were between 93% and 101%. That high starch sorghum starch genetic in the F1 heterosis is very strong.
Key wordssorghum；starch；inheritance
高粱有独特的抗逆性和适应性，具有抗旱、抗涝、耐盐碱、耐瘠薄、耐高温、耐冷凉等多重抗性，主要分布在东北、华北、西北和黄淮海流域的温带区域。高粱产品用途广泛，目前市场对高粱的需求，主要表现在作为酿造业和能源植物的开发利用等方面，作为传统酿造所需的高淀粉高粱的需求量一直处在其他作物的前列，一些名酒如五粮液、汾酒等的主要原料都是高粱，只是在品质的要求方面有一些不同。研究表明，出酒率的高低及优劣取决于高粱籽粒中的淀粉含量，籽粒淀粉含量与出酒率呈极显著正相关[1-3]。从能源利用的角度来说，高淀粉高粱酒精转化效率可达到36%，高于玉米酒精转化率（33%），也具有较大的优势。巴西、美国广泛使用的乙醇汽油，就是利用木薯、甘蔗、玉米、高粱、甘薯等能源作物生产出来的，其中包括高粱，并且以高粱具有的抗旱、耐瘠、适应性广的特性，在一些盐碱地、旱坡地的区域性种植将会比其他作物具有更大的优势。因此，研究高淀粉高粱的遗传很有必要。
1材料与方法
1.1供试材料
供试高粱为不同淀粉含量的4个不育系和15个恢复系，其中不育系为V4A、三尺三A、CH26A、CH83-2A，恢复系为KSP7-7-10B、L-402B、LR226、LR287-2、LR287-31、N91R、MARITN、晋粱五、TAM428、忻粱7号、8643变、TX432、TX2911、1383-2、KSP335B。其不育系和恢复系名称与对应编号见表1。
1.2试验方法
2008年在山西省农业科学院高粱研究所试验地对以上材料进行安排种植，4个不育系种植了4个小区，15个恢复系种植了2.5个小区。花期全部进行人工套袋杂交，于10月5日对F1代进行了收获。通过不育系和恢复系的杂交配制，得到了37份F1代，对双亲和F1种子的淀粉含量进行了测定。淀粉含量的测定在农业部农产品质量监督检验检测中心进行化验。
2结果与分析
2.1双亲和F1种子的淀粉含量分析
双亲及F1淀粉含量测定结果见表2。从表2可以看出，4个不育系的淀粉含量在72.41%~77.05%，平均含量在74.71%；15个恢复系的淀粉含量在73.53%~79.13%，平均含量在76.32%；组配的37份F1淀粉含量在69.70%~76.39%，平均含量在74.11%；不育系和恢复系的淀粉含量都超过70%。而F1代的淀粉含量有低于70%的。总体表现17份F1淀粉含量介于双亲之间，有17份F1淀粉含量低于双亲，有3份F1的淀粉含量高于双亲。与孔令旗等[4]研究的高粱籽粒淀粉的遗传表现基本相符，“淀粉含量在杂种一代多数介于双亲之间，有的倾向高亲含量，有的倾向低亲含量，但也有少数杂种1代超过高亲含量”[1]。但高淀粉高粱的杂种一代是45.9%介于双亲之间，45.9%低于双亲含量，有8.2%F1代超过高亲含量。双亲或双亲之一的淀粉含量在75%以上的F1都没有超过高亲含量的表现。4个不育系中V4A（淀粉含量在77.05%）组配的14份F1有13份低于双亲，有1份介于双亲之间，并且接近于低亲值；三尺三A（淀粉含量在72.41%）组配的7份F1有2份低于双亲，有5份介于双亲之间；CH26A（淀粉含量在73.09%）组配的8份F1有1份低于双亲，有6份介于双亲之间，有1份高于双亲；CH83-2A组配的8份F1有1份低于双亲，有5份介于双亲之间，有2份高于双亲；这几份亲本淀粉含量分别为p3（73.09%），p4（74.27%），p12（73.53%）、p15（73.80%）。双亲的淀粉含量在75%以上的F1很难有超过双亲含量的表现。
2.2F1淀粉含量的杂种优势的分析
从表3可以看出，F1的总淀粉含量杂种优势在93%~101%，表现都很强；超高亲优势34份为负值，变幅在-9.5~ -1.0；3份为正值，变幅在0.4~0.8，说明超高亲优势91.9%为负值并且变幅大，8.1%为正值并且变幅小；超低亲优势16份为负值，变幅-5.6~-0.1，19份为正值，变幅在0~4.5，表明超低亲优势51%的正值存在，并且幅度还不小，为0~4.5；超中亲优势28份为负值，9份为正值；研究表明高淀粉高粱的淀粉的遗传在F1代杂种优势表现上主要表现在超低亲优势。
2.3F1淀粉含量的遗传表现
高粱高淀粉育种资源比较丰富，淀粉含量在F1代有1/2左右介于双亲之间，有1/2左右低于双亲，但也有少数F1代超过高亲含量（p3×p15、p4×p12、p4×p15）。在杂交种的选育过程中，只有有目的地筛选高淀粉高粱种质资源，才有希望得到淀粉含量高的F1。
3结论与讨论
高粱F1代淀粉含量的高低主要介于双亲之间，因此在育种目标的计划中，要选择高淀粉高粱,首先要对双亲的淀粉含量进行选择，再组配杂交种。双亲的淀粉含量在75%以上的F1很难有超过高亲含量的表现，如V4A由于其淀粉含量高，使F1很难突破。像CH26A、CH83-2A这2个不育系所配制的F1代有超高亲遗传表现，这一类双亲多进行选择，以尽快达到育种目标[5-8]。本研究结果只对1年数据进行分析，要得到更加准确的结果，有待进一步研究。
4参考文献
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