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粟种质资源

包括栽培用的地方品种、育成品种和亲缘野生种。粟在欧亚大陆有悠久的栽培历史,在多式多样的生态环境和长期的人工选择下,形成了丰富多彩的地方品种。它们除直接用于生产外,还蕴含着可供育种利用的遗传基因,是种质资源的主要组成部分。此外,狗尾草S.viridis(L.)Beauv.、黄狗尾草S.pumila(Poir.)Roein.&Schult.、金狗尾草S.

包括栽培用的地方品种、育成品种和亲缘野生种。粟在欧亚大陆有悠久的栽培历史,在多式多样的生态环境和长期的人工选择下,形成了丰富多彩的地方品种。它们除直接用于生产外,还蕴含着可供育种利用的遗传基因,是种质资源的主要组成部分。此外,狗尾草S.viridis(L.)Beauv.、黄狗尾草S.pumila(Poir.)Roein.&Schult.、金狗尾草S.sphacelata(Schumach.)Stapf&C.E.Hubb.等与粟亲缘相近,也常作为粟种质资源收集利用。

品种类型

中国古代农书已列有粟名。明李时珍《本草纲目》上关于粟名有以下描述,“种类几数十,有赤青黄白黑诸色,或因姓氏、地名,或因形似、时令,随意赋名”。说明当时已有品种类型的概念。

粟种类繁多,国际上尚无公认的科学变种分类。在中国通常按形态、用途分为若干类型。在形态上,粟的穗部稳定性状如穗型、粒色、米质、米色有明显区别。穗型有纺锤、圆锥、圆筒、鞭绳、龙爪、猫足、鸭嘴等型;谷粒有白、黄、杏黄、红、褐黄、黑等色;米色以黄为主。也有洁白及青(灰)、绿等色,米质有粳、糯两类。在国外分类中有的类型被定为变种。有的在生产上很少见就称为稀有类型,如红谷青米、黑谷青米、杏黄谷白粘米、猫足穗青粘米等。

收集保存

中国育种机构从20世纪20年代即开始收集粟的品种资源,大规模的收集则始于50年代。据1958年统计,收集样本超过2万份,分别保存于中央、省、地区各级科研单位中,部分是重复保存。在地方品种整理工作中,用场内试验和产区调查相结合的方法淘汰了一部分重复。1979年编入《全国谷子品种资源目录》的有1万余份,尚有数千份未及编入。1980年以后,再一次有重点地大规模补充征集,又得数千份。1985年出版的《中国谷子品种志》编入了全国重要的、具有代表性的品种422个。收集到的资源陆续输入低温干燥种质库,进行长期储存。

世界各国对粟资源的收集也很重视。1950年前后苏联收集了中国北方大量品种,曾在北高加索对四千余份华北品种进行试验研究。据国际植物遗传资源委员会1974~1984年粟类概况及其它资料,印度全国共保存3588份。国际半干旱热带地区作物研究所保存有来自20个国家的资源1328份。日本保存456份,美国16份。中国也从25个国家引入品种350份。

研究利用

中国粟育种的成就主要是利用国内原产的品种资源获得的。60年代通过品种适应性和类型划分的研究划出了主产区的四个生态型,为区划和引种提供了依据。80年代以来又大规模地开展了品种的特性鉴定,以求对种质资源作出遗传评价,逐步筛选鉴定出各种抗病源、抗逆源、优质源等等,更好地发挥资源的作用。

抗病性鉴定

①粟瘟病鉴定,已初步筛选出比较抗病的品科530个。1985年从419个优良品种中鉴定出高抗品种27个,如民权青谷、京谷1号等。在241个国外引入品种中也鉴定出不少抗病品种。②粟粒黑粉病的研究开始最早,根据20年代对1430个品种进行鉴定的结果,免疫品种占13.4%。1980~1985年鉴定了近3000个品种,又选得不少抗粒黑粉病的品种。③白发病鉴定的结果表明免疫品种不多,但高抗品种不难获得。兼抗白发病和粒黑粉病的品种也有十多个。此外,在夏播地区和东北地区开展了粟锈病的鉴定工作,对红叶病、毒素病、线虫病等也分别在发病地区开展了鉴定。通过这些鉴定工作,不仅筛选出许多可作育种亲本的抗病品种,明确了许多推广良种的抗病力,同时也查明了过去一些推广时间较长、面积较大的稳产品种,往往具有兼抗几种病害的能力。

耐旱性

粟是耐旱性相当强的作物。种子千粒重、种子吸水能力和种子发芽势、气孔密度等均影响抗旱的能力。测定抗旱能力的方法通常以综合表现为主,以低水处理穗粒重与高水处理穗粒重的比表示。较简易的方法是苗期反复干旱法。以幼苗最后成活率作为划分抗旱等级(五级制)的标准。在1985年进行苗期测定的1000余份资源中,列为一级的7%,二级的17%,在新疆大田测定中一级的2.5%,二级的25%。

耐盐性

粟不耐盐渍,在已鉴定的近2000份资源中,未发现耐盐性强的一二级品种,只有比较耐盐的三级品种17个,占0.9%,四级品种占9.6%,余为五级品种。

品质分析

小米的营养成分优良,蛋白质含量多数为10~15%。从筛选的2684份资源中,发现含量在15%以上的品种有13个,如河北黑粘谷,风干样品的蛋白质达17%,河北毛谷为16%。这两个品种赖氨酸含量分别占米粒重的0.27%及0.26%。有的品种赖氨酸含量在0.3%以上。多数品种的脂肪含量为3~4%,少数品种含量在5%以上。据1985年对260个品种所作六种脂肪酸分析的结果,含亚油酸在70%以上的有141个,75%以上的有8个。粳性品种的不饱和脂肪酸含量稍低于糯性品种。米粒中含有多种维生素,其中维生素A、维生素B1和维生素E含量较丰富。品种间差异相当大,如维生素A含量高的每百克达200~394国际单位。维生素B1最高含量达1.03毫克/100克。维生素Eα的含量,粳性品种平均为10.41微克/克;糯性品种平均为13.2微克/克。含硒量在0.051~0.071ppm的品种有61个,有5个品种含量在0.09ppm以上。集硒能力较强的品种克育19,在缺硒地区是符合健康要求的粮食。以上各种成分对防治心血管病有裨益,使小米具有保健食品的价值。

抗倒伏性品种中,日本品种六十日在育种上发挥过重大作用。华北平原地区80年代新育成的主要良种,多具有六十日血统,推广面积已达数十万公顷。

世界上对粟的种质资源亦开展了鉴定研究,印度曾报道对世界粟资源300余份进行遗传变异性研究。还曾开展品种含油量测定、抗旱性鉴定、抗锈病鉴定等。苏、美、日等国在品质分析方面对淀粉和醣类作过详细研究。