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作物学报 ›› 2026, Vol. 52 ›› Issue (4): 1073-1087.doi: 10.3724/SP.J.1006.2026.54116

• 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学 • 上一篇    下一篇

397份高粱种质资源在贵州表型多样性分析及综合评价

徐建霞1,3(), 丁延庆1,3(), 曹宁1,3, 程斌1,3, 高旭1,3, 李文贞1,3, 王若若2,3, 王磊1,3, 张立异1,3,*()   

  1. 1贵州省农业科学院旱粮研究所, 贵州贵阳 550006
    2贵州省生物技术研究所, 贵州贵阳 550006
    3贵州省特色杂粮分子育种重点实验室, 贵州贵阳 550006
  • 收稿日期:2025-09-25 接受日期:2026-01-22 出版日期:2026-04-12 网络出版日期:2026-02-06
  • 通讯作者: *张立异, E-mail: lyzhang1997@hotmail.com
  • 作者简介:徐建霞, E-mail: 529438648@qq.com;
    丁延庆, E-mail: dyqcyl@163.com
    **同等贡献
  • 基金资助:
    贵州省基础研究计划(自然科学)项目(黔科合基础-[2024]青年077);贵州省育种科研基础平台创新能力建设项目(黔科合服企[2022] 014);特色杂粮分子育种贵州省重点实验室项目(黔科合平台ZSYS [2025] 026);国家自然科学基金项目(32460493);贵州省基础研究计划(自然科学)面上项目(黔科合基础-zk [2025]面上299)

Phenotypic diversity analysis and comprehensive evaluation of 397 sorghum germplasm resources in Guizhou, China

Xu Jian-Xia1,3(), Ding Yan-Qing1,3(), Cao Ning1,3, Cheng Bin1,3, Gao Xu1,3, Li Wen-Zhen1,3, Wang Ruo-Ruo2,3, Wang Lei1,3, Zhang Li-Yi1,3,*()   

  1. 1Institute of Upland Food Crops, Guizhou Academy of Agricultural Sciences, Guiyang 550006, Guizhou, China
    2Biotechnology lnstitute of Guizhou Province, Guiyang 550006, Guizhou, China
    3Guizhou Province Key Laboratory of Molecular Breeding for Specialty Coarse Cereals, Guiyang 550006, Guizhou, China
  • Received:2025-09-25 Accepted:2026-01-22 Published:2026-04-12 Published online:2026-02-06
  • Contact: *E-mail: lyzhang1997@hotmail.com
  • About author:First author contact:**Contributed equally to this work
  • Supported by:
    Guizhou Provincial Basic Research Program (Natural Science)(QKH Foundation-[2024] Youth 077);Innovation Capacity Building Project for Breeding Research Platforms in Guizhou Province(QKH Enterprise Service [2022] 014);Guizhou Provincial Key Laboratory of Molecular Breeding for characteristic Minor Grains(QKH Platform ZSYS [2025] 026);National Natural Science Foundation of China(32460493);Guizhou Province Basic Research Program (Natural Science) General Project(QKH Foundation-zk [2025] General 299)

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摘要：

针对贵州高粱产业品种单一、种质退化等问题, 本研究系统评价了397份高粱种质在贵州生态条件下的表型多样性, 筛选出适应性优良的种质资源, 旨在为本地高粱遗传改良与育种提供理论依据。于2023—2024年在贵州贵阳对供试材料的15个表型性状进行鉴定, 采用遗传多样性指数、相关性分析、主成分分析、聚类分析和广义遗传力等方法进行综合评价, 并结合综合评价F值和目标性状筛选优异种质。结果表明, 供试种质表型多样性丰富, 多样性指数范围为0.919~2.052, 其中, 穗形多样性最低, 株高多样性最高; 株高和生育期广义遗传力最高, 受遗传因素的影响较强。国内种质在茎粗、穗长和粒长方面显著优于国外种质, 而国外种质在矮秆和高千粒重方面表现突出。相关性分析显示, 穗型与穗形呈极显著正相关, 且均与穗长、株高呈极显著正相关, 但与穗节点数、千粒重和粒宽均呈极显著负相关; 株高与生育期、茎粗、节间数和穗长呈极显著正相关; 千粒重与粒宽呈极显著正相关; 颖壳颜色与籽粒颜色呈极显著正相关。基于主成分分析, 共提取出4个特征值大于1的主成分, 累计贡献率为66.43%, 分别代表穗部形态与植株高度、籽粒产量、生育特性和籽粒外观品质。聚类分析将397份种质划分为5个类群, 其中, 类群IV具矮秆、高千粒重和紧凑株型, 适宜密植高产; 类群V株高突出、穗呈帚形, 适宜工艺利用。通过综合评价, 依据综合得分F值及目标性状, 从不同类群中共筛选出20份具有突出特点的优异种质, 包括二路黄壳、红茅糯2号、甜高粱(宣威)、B martin和GL002等。综上, 397份高粱种质在贵州表现出丰富的表型多样性, 株高与生育期遗传稳定性较高, 是改良的重要目标性状。所筛选的优良种质在性状上具有互补性, 可为不同育种方向提供宝贵亲本资源。

关键词: 高粱, 表型性状, 遗传多样性, 聚类分析, 主成分分析, 综合评价

Abstract:

To address the challenges of limited varietal diversity and germplasm degradation in Guizhou sorghum production, this study systematically evaluated the phenotypic diversity of 397 sorghum accessions under local ecological conditions, aiming to identify well-adapted germplasm resources and provide a theoretical foundation for genetic improvement and breeding. From 2023 to 2024, 15 phenotypic traits were assessed in Guiyang, Guizhou, using genetic diversity indices, correlation analysis, principal component analysis (PCA), cluster analysis, and broad-sense heritability estimation. Elite accessions were selected based on comprehensive F values and target traits. The accessions exhibited rich phenotypic variation, with Shannon-Wiener indices ranging from 0.919 to 2.052. Panicle shape showed the lowest diversity, while plant height displayed the highest. Plant height and growth period had the highest broad-sense heritability, indicating strong genetic control. Domestic accessions outperformed foreign ones in stem diameter, panicle length, and grain length, whereas foreign accessions were superior in dwarfism and 1000-grain weight. Correlation analysis revealed that panicle type and panicle shape were extremely significantly and positively correlated, and both were highly positively correlated with panicle length and plant height, but were extremely significantly and negatively correlated with the number of cob nodes, 1000-grain weight, and grain width. Plant height was extremely significantly and positively correlated with growth period, stem diameter, internode number, and panicle length. In addition, 1000-grain weight was extremely significantly and positively correlated with grain width, and glume color with grain color. PCA extracted four principal components (eigenvalues > 1), accounting for 66.43% of the total variance, corresponding to panicle morphology and plant height, grain yield, growth characteristics, and grain appearance quality. Cluster analysis grouped the accessions into five categories. Group IV, characterized by dwarf stature, high 1000-grain weight, and compact architecture, was suitable for dense planting and high yield; Group V, with tall plants and broom-shaped panicles, was suitable for industrial applications. Twenty elite accessions—including Erluhuangke, Hongmaonuo 2, Tiangaoliang (Xuanwei), B martin, and GL002—were selected based on comprehensive evaluation. In conclusion, the 397 sorghum accessions exhibited substantial phenotypic diversity under Guizhou conditions. Plant height and growth period, showing high genetic stability, represent key target traits for genetic improvement. The selected elite germplasms possess complementary trait profiles and offer valuable parental resources for diverse breeding objectives.

Key words: sorghum, phenotypic traits, genetic diversity, cluster analysis, principal component analysis, comprehensive evaluation

表1

供试的397份高粱种质资源"

来源地
Originated location		 材料份数
Number of materials		 来源地
Originated location		 材料份数
Number of materials
中国山西Shanxi, China 47 中国安徽Anhui, China 2
中国辽宁Liaoning, China 44 中国广西Guangxi, China 2
中国贵州Guizhou, China 35 中国河南Henan, China 2
中国陕西Shaanxi, China 28 中国浙江Zhejiang, China 2
中国云南Yunnan, China 27 中国江苏Jiangsu, China 1
中国河北Hebei, China 23 中国重庆Chongqing, China 1
中国甘肃Gansu, China 21 印度India 64
中国四川Sichuan, China 19 日本Japan 18
中国内蒙古Inner Mongolia, China 13 美国USA 4
中国黑龙江Heilongjiang, China 11 塞内加尔Senegal 3
中国山东Shandong, China 11 埃塞俄比亚Ethiopia 1
中国北京Beijing, China 8 博茨瓦纳Botswana 1
中国湖北Hubei, China 5 泰国Thailand 1
中国吉林Jilin, China 3 — —

附表1

供试的397份高粱资源的名称和来源"

编号
No.		 种质名称
Name of landrace		 来源地
Originated location
1 427 中国辽宁 Liaoning, China
2 119高粱 119 Gaoliang 中国辽宁 Liaoning, China
3 矮高梁 Ai’gaoliang 中国河北 Hebei, China
4 板江高粱-SC Banjianggaoliang-SC 中国四川 Sichuan, China
5 八大叶 Badaye 中国辽宁 Liaoning, China
6 八叶齐 Bayeqi 中国山西 Shanxi, China
7 白糯高粱 Bainuogaoliang 中国陕西 Shaanxi, China
8 白云番 Baiyunfan 中国辽宁 Liaoning, China
9 板江高粱-GX Banjianggaoliang-GX 中国广西 Guangxi, China
10 北平5号 Beiping 5 中国北京 Beijing, China
11 打锣锤 Daluochui 中国陕西 Shaanxi, China
12 大八叶 Dabaye 中国黑龙江 Heilongjiang, China
13 大红壳 Dahongke 中国黑龙江 Heilongjiang, China
14 大红袍 Dahongpao 中国山东 Shandong, China
15 二户高粱 Er’hugaoliang 中国辽宁 Liaoning, China
16 二路黄壳 Er’luhuangke 中国辽宁 Liaoning, China
17 拐脖三 Guaibosan 中国山西 Shanxi, China
18 关东青1 Guandongqing 1 中国辽宁 Liaoning, China
19 黑壳 Heike 中国辽宁 Liaoning, China
20 红高粱1 Honggaoliang 1 中国内蒙古 Inner Mongolia, China
21 护脖香 Huboxiang 中国内蒙古 Inner Mongolia, China
22 白鞑子帽 Baidazimao 中国山西 Shanxi, China
23 吉7384 Ji 7384 中国吉林 Jilin, China
24 金光 Jinguang 中国山西 Shanxi, China
25 九头翁 Jiutouweng 中国辽宁 Liaoning, China
26 九叶红 Jiuyehong 中国山西 Shanxi, China
27 旧高粱 Jiugaoliang 中国内蒙古 Inner Mongolia, China
28 老母猪跷脚-NMG Laomuzhuqiaojiao -NMG 中国内蒙古 Inner Mongolia, China
29 柳子高梁 Liuzigaoliang 中国山东 Shandong, China
30 牛腿高梁 Niutuigaoliang 中国北京 Beijing, China
31 牛尾巴高粱 Niuweibagaoliang 中国山西 Shanxi, China
32 牛心黄 Niuxinhuang 中国辽宁 Liaoning, China
33 糯高粱-SC Nuogaoliang-SC 中国四川 Sichuan, China
34 平顶香-HLJ Pingdingxiang-HLJ 中国黑龙江 Heilongjiang, China
35 平顶香-JX Pingdingxiang-JX 中国辽宁 Liaoning, China
36 青壳洋 Qingkeyang 中国四川 Sichuan, China
37 软高粱1 Ruangaoliang 1 中国山西 Shanxi, China
38 散穗大米粱 Sansuidamiliang 中国辽宁 Liaoning, China
39 散穗红壳 Sansuihongke 中国辽宁 Liaoning, China
40 MN-55 美国 USA
41 上葶穗 Shangtingsui 中国山西 Shanxi, China
42 蛇眼 Sheyan 中国辽宁 Liaoning, China
43 高粱草 Gaoliangcao 塞内加尔 Senegal
44 铁沙链 Tieshalian 中国山西 Shanxi, China
45 歪脖张 Waibozhang 中国辽宁 Liaoning, China
46 喜鹊白 Xiquebai 中国山西 Shanxi, China
47 小白粮 Xiaobailiang 中国河北 Hebei, China
48 小棒棒黄 Xiaobangbanghuang 中国辽宁 Liaoning, China
49 小红高粱 Xiaohonggaoliang 中国内蒙古 Inner Mongolia, China
50 小粘棒 Xiaonianbang 中国辽宁 Liaoning, China
51 油心壶 Youxinhu 中国河北 Hebei, China
52 跃进4号 Yuejin 4 中国辽宁 Liaoning, China
53 粘高粱-SX Niangaoliang-SX 中国辽宁 Liaoning, China
54 永108 Yong 108 中国内蒙古 Inner Mongolia, China
55 32 中国辽宁 Liaoning, China
56 59 中国山东 Shandong, China
57 红糯-LN Hongnuo-LN 中国辽宁 Liaoning, China
58 17 中国贵州 Guizhou, China
59 565 中国北京 Beijing, China
60 459 中国北京 Beijing, China
61 426 中国北京 Beijing, China
62 658 中国北京 Beijing, China
63 2 中国河北 Hebei, China
64 417 中国河北 Hebei, China
65 中733 Zhong 733 中国河北 Hebei, China
66 367 中国河北 Hebei, China
67 1135 中国河北 Hebei, China
68 1134 中国河北 Hebei, China
69 328 中国山西 Shanxi, China
70 永123 Yong 123 中国内蒙古 Inner Mongolia, China
71 242 中国内蒙古 Inner Mongolia, China
72 371 中国内蒙古 Inner Mongolia, China
73 686 中国内蒙古 Inner Mongolia, China
74 249 中国内蒙古 Inner Mongolia, China
75 254 中国内蒙古 Inner Mongolia, China
76 241 中国辽宁 Liaoning, China
77 31 中国辽宁 Liaoning, China
78 1044 中国辽宁 Liaoning, China
79 1030 中国辽宁 Liaoning, China
80 1029 中国辽宁 Liaoning, China
81 415 中国江苏 Jiangsu, China
82 中211 Zhong 211 中国安徽 Anhui, China
83 221 中国山东 Shandong, China
84 214 中国山东 Shandong, China
85 216 中国山东 Shandong, China
86 370 中国山东 Shandong, China
87 Ⅱ097 中国山东 Shandong, China
88 811333 中国湖北 Hubei, China
89 811424 中国湖北 Hubei, China
90 811437 中国湖北 Hubei, China
91 1181 中国山西 Shanxi, China
92 1155 中国山西 Shanxi, China
93 871258 中国黑龙江 Heilongjiang, China
94 82256 中国湖北 Hubei, China
95 206 中国陕西 Shaanxi, China
96 229 中国陕西 Shaanxi, China
97 263 中国陕西 Shaanxi, China
98 227 中国陕西 Shaanxi, China
99 189 中国陕西 Shaanxi, China
100 235 中国陕西 Shaanxi, China
101 257 中国陕西 Shaanxi, China
102 279 中国陕西 Shaanxi, China
103 273 中国陕西 Shaanxi, China
104 84-300 中国陕西 Shaanxi, China
105 高01 Gao 01 中国云南 Yunnan, China
106 R20 中国云南 Yunnan, China
107 R32 中国云南 Yunnan, China
108 R23 中国云南 Yunnan, China
109 R21 中国云南 Yunnan, China
110 R09 中国云南 Yunnan, China
111 高08 Gao 08 中国云南 Yunnan, China
112 高10 Gao 10 中国云南 Yunnan, China
113 R34 中国云南 Yunnan, China
114 糯高粱-HB Nuogaoliang-HB 中国湖北 Hubei, China
115 水512 Shui 512 中国四川 Sichuan, China
116 水421 Shui 421 中国四川 Sichuan, China
117 水507 Shui 507 中国四川 Sichuan, China
118 禄丰糯高粱 Lufengnuogaoliang 中国云南 Yunnan, China
119 嵩明糯高粱 Songmingnuogaoliang 中国云南 Yunnan, China
120 水723 Shui 723 中国四川 Sichuan, China
121 水639 Shui 639 中国四川 Sichuan, China
122 水712 Shui 712 中国四川 Sichuan, China
123 水724 Shui 724 中国四川 Sichuan, China
124 Q040 中国贵州 Guizhou, China
125 Q047 中国贵州 Guizhou, China
126 1511 中国贵州 Guizhou, China
127 1529 中国贵州 Guizhou, China
128 1537 中国贵州 Guizhou, China
129 1538 中国贵州 Guizhou, China
130 1540 中国贵州 Guizhou, China
131 1545 中国贵州 Guizhou, China
132 1549 中国贵州 Guizhou, China
133 1550 中国贵州 Guizhou, China
134 1599 中国贵州 Guizhou, China
135 9511 中国贵州 Guizhou, China
136 9776 中国陕西 Shaanxi, China
137 9794 中国陕西 Shaanxi, China
138 11273 中国安徽 Anhui, China
139 7097 中国吉林 Jilin, China
140 7103 中国吉林 Jilin, China
141 赤水红粱1号 Chishuihongliang 1 中国贵州 Guizhou, China
142 赤水红粱2号 Chishuihongliang 2 中国贵州 Guizhou, China
143 红台粱 Hongtailiang 中国贵州 Guizhou, China
144 茅红糯2号 Maohongnuo 2 中国贵州 Guizhou, China
145 遵红1301 Zunhong 1301 中国贵州 Guizhou, China
146 红茅糯2号 Hongmaonuo 2 中国贵州 Guizhou, China
147 茅红糯1号 Maohongnuo 1 中国贵州 Guizhou, China
148 T4 中国四川 Sichuan, China
149 T26 中国四川 Sichuan, China
150 小缨子 Xiaoyingzi 中国贵州 Guizhou, China
151 T22 中国四川 Sichuan, China
152 红缨子 Hongyingzi 中国贵州 Guizhou, China
153 河农16号 Henong 16 中国河北 Hebei, China
154 BTX623 美国 USA
155 自贡高粱 Zigonggaoliang 中国四川 Sichuan, China
156 红珍珠 Hongzhenzhu 中国贵州 Guizhou, China
157 郎糯1号 Langnuo 1 中国四川 Sichuan, China
158 泸州红2号 Luzhouhong 2 中国四川 Sichuan, China
159 青选2号 Qingxuan 2 中国四川 Sichuan, China
160 红壳糯 Hongkenuo 中国四川 Sichuan, China
161 G2 中国贵州 Guizhou, China
162 16 中国贵州 Guizhou, China
163 黔高2号 Qiangao 2 中国贵州 Guizhou, China
164 黔高3号 Qiangao 3 中国贵州 Guizhou, China
165 黔高4号 Qiangao 4 中国贵州 Guizhou, China
166 黔高6号 Qiangao 6 中国贵州 Guizhou, China
167 黔高7号 Qiangao 7 中国贵州 Guizhou, China
168 黔高8号 Qiangao 8 中国贵州 Guizhou, China
169 香糯2号 Xiangnuo 2 中国四川 Sichuan, China
170 大塘高粱 Datanggaoliang 中国广西 Guangxi, China
171 654 中国辽宁 Liaoning, China
172 LTR108 中国辽宁 Liaoning, China
173 二铺粒 Er’puli 中国山西 Shanxi, China
174 黑长高粱 Heichanggaoliang 中国甘肃 Gansu, China
175 北京2号 Beijing 2 中国北京 Beijing, China
176 北京红106-2 Beijinghong 106-2 中国北京 Beijing, China
177 二蛇眼红 Er’sheyanhong 中国河北 Hebei, China
178 八尺秆 Bachigan 中国河北 Hebei, China
179 小关东青 Xiaoguandongqing 中国河北 Hebei, China
180 小金棒锤 Xiaojinbangchui 中国河北 Hebei, China
181 小高粱 Xiaogaoliang 中国河北 Hebei, China
182 大红蛇眼 Dahongsheyan 中国河北 Hebei, China
183 大蛇眼红 Dasheyanhong 中国河北 Hebei, China
184 下色皮 Xiasepi 中国河北 Hebei, China
185 关东青 Guandongqing 中国河北 Hebei, China
186 米高梁 Migaoliang 中国河北 Hebei, China
187 红八尺秆 Hongbachigan 中国河北 Hebei, China
188 红壳关东青 Hongkeguandongqing 中国河北 Hebei, China
189 红高梁 Honggaoliang 中国河北 Hebei, China
190 红蛇眼 Hongsheyan 中国黑龙江 Heilongjiang, China
191 二黄狼季 Er’huanglangji 中国山西 Shanxi, China
192 二保安 Er’baoan 中国山西 Shanxi, China
193 大牛心 Daniuxin 中国山西 Shanxi, China
194 千斤红 Qianjinhong 中国山西 Shanxi, China
195 马兰红 Malanhong 中国山西 Shanxi, China
196 木鸽巢 Mugechao 中国山西 Shanxi, China
197 中秆高粱 Zhonggangaoliang 中国山西 Shanxi, China
198 长毛红高粱 Changmaohonggaoliang 中国山西 Shanxi, China
199 白鹅儿茭 Baie’er’jiao 中国山西 Shanxi, China
200 红高粱 Honggaoliang 中国山西 Shanxi, China
201 圪塔穗 Getasui 中国山西 Shanxi, China
202 圪塔茭 Getajiao 中国山西 Shanxi, China
203 百日红 Bairihong 中国山西 Shanxi, China
204 伞儿穗 Saner’sui 中国山西 Shanxi, China
205 纺穗高粱 Fangsuigaoliang 中国山西 Shanxi, China
206 河东高粱 Hedonggaoliang 中国山西 Shanxi, China
207 武大郎 Wudalang 中国山西 Shanxi, China
208 歪脖金茭子 Waibojinjiaozi 中国山西 Shanxi, China
209 临黄高粱 Linhuanggaoliang 中国山西 Shanxi, China
210 离石黄 Lishihuang 中国山西 Shanxi, China
211 破鞋穗 Poxiesui 中国山西 Shanxi, China
212 高粱 Gaoliang 中国山西 Shanxi, China
213 黄高粱 Huanggaoliang 中国山西 Shanxi, China
214 黄皮高粱 Huangpigaoliang 中国山西 Shanxi, China
215 黄高则 Huanggaoze 中国山西 Shanxi, China
216 黄狼尾 Huanglangwei 中国山西 Shanxi, China
217 盘陀 Pantuo 中国山西 Shanxi, China
218 粘高粱 Niangaoliang 中国内蒙古 Inner Mongolia, China
219 大蛇眼 Dasheyan 中国辽宁 Liaoning, China
220 大歪脖张 Dawaibozhang 中国辽宁 Liaoning, China
221 黄罗伞(临汾) Huangluosan (Linfen) 中国山西 Shanxi, China
222 黄壳子高粱(永和) Huangkezigaoliang (Yonghe) 中国山西 Shanxi, China
223 搭茭(沁县) Dajiao (Qinxian) 中国山西 Shanxi, China
224 贼不偷(赤峰) Zeibutou (Chifeng) 中国辽宁Liaoning, China
225 牛心红(嫩江) Niuxinhong (Nenjiang) 中国黑龙江 Heilongjiang, China
226 米棒子(龙江) Mibangzi (Longjiang) 中国黑龙江 Heilongjiang, China
227 哈恢144 Hahui 144 中国黑龙江 Heilongjiang, China
228 黑63027 Hei 63027 中国黑龙江 Heilongjiang, China
229 高八尺(商南) Gaobachi (Shangnan) 中国陕西 Shaanxi, China
230 贼不偷高粱(宁陕) Zeibutougaoliang (Ningshaan) 中国陕西 Shaanxi, China
231 散散高粱(米脂) Sansangaoliang (Mizhi) 中国陕西 Shaanxi, China
232 矮脚糯(平利) Ai’jiaonuo (Pingli) 中国陕西 Shaanxi, China
233 糜褡裢(绥德) Midalian (Suide) 中国陕西 Shaanxi, China
234 糜高粱(清涧) Migaoliang (Qingjian) 中国陕西 Shaanxi, China
235 糯高粱(宁陕) Nuogaoliang (Ningshaan) 中国陕西 Shaanxi, China
236 糯高粱(柞水) Nuogaoliang (Zhashui) 中国陕西 Shaanxi, China
237 大黑壳高粱(墨江) Daheikegaoliang (Mojiang) 中国云南 Yunnan, China
238 大黑头 Daheitou 中国辽宁 Liaoning, China
239 小黄壳 Xiaohuangke 中国辽宁 Liaoning, China
240 白大头 Baidatou 中国辽宁 Liaoning, China
241 青壳高粱 Qingkegaoliang 中国辽宁 Liaoning, China
242 料高粱 Liaogaoliang 中国辽宁 Liaoning, China
243 黄壳散 Huangkesan 中国辽宁 Liaoning, China
244 绿苗 Lvmiao 中国辽宁 Liaoning, China
245 黑壳护脖香 Heikehuboxiang 中国辽宁 Liaoning, China
246 黑黄棒子 Heihuangbangzi 中国辽宁 Liaoning, China
247 克恢22号Kehui 22 中国黑龙江 Heilongjiang, China
248 红茭草 Hongjiaocao 中国山东 Shandong, China
249 黄萼 Huange 中国山东 Shandong, China
250 黑皮高粱 Heipigaoliang 中国山东 Shandong, China
251 红秫秆 Hongshugan 中国河南 Henan, China
252 粟壳秫秫 Sukeshushu 中国河南 Henan, China
253 甘6513 Gan 6513 中国甘肃 Gansu, China
254 早熟黑格棒 Zaoshuheigebang 中国甘肃 Gansu, China
255 黑壳高梁 Heikegaoliang 中国甘肃 Gansu, China
256 碎老汉 Suilaohan 中国甘肃 Gansu, China
257 甜芦粟 Tianlusu 中国甘肃 Gansu, China
258 七片叶 Qipianye 中国甘肃 Gansu, China
259 软高粱 Ruangaoliang 中国甘肃 Gansu, China
260 笤帚高粱 Tiaozhougaoliang 中国甘肃 Gansu, China
261 散穗高粱 Sansuigaoliang 中国甘肃 Gansu, China
262 笤帚糜子 Tiaozhoumeizi 中国甘肃 Gansu, China
263 红长亭子 Hongchangtingzi 中国甘肃 Gansu, China
264 二五三(陵川) Er’wusan (Lingchuan) 中国甘肃 Gansu, China
265 九片叶(闻喜) Jiupianye (Wenxi) 中国甘肃 Gansu, China
266 千斤锤(沁水) Qianjinchui (Qinshui) 中国甘肃 Gansu, China
267 牛尾巴高粱(翼城) Niuweibagaoliang (Yi Cheng) 中国甘肃 Gansu, China
268 大叶高粱 Dayegaoliang 中国云南 Yunnan, China
269 打锣锤(安泽) Daluochui (An’ze) 中国甘肃 Gansu, China
270 西北高粱(隰县) Xibeigaoliang (Xixian) 中国甘肃 Gansu, China
271 珍珠帘(闻喜) Zhenzhulian (Wenxi) 中国甘肃 Gansu, China
272 紧穗高粱(稷山) Jinsuigaoliang (Jishan) 中国甘肃 Gansu, China
273 达拉牛 Dalaniu 中国云南 Yunnan, China
274 饭高粱(宣威) Fangaoliang (Xuanwei) 中国云南 Yunnan, China
275 黑暴糯高粱(广南) Heibaonuogaoliang (Guangnan) 中国云南 Yunnan, China
276 甜高粱(宣威) Tiangaoliang (Xuanwei) 中国云南 Yunnan, China
277 甜高粱(平陆) Tiangaoliang (Pinglu) 中国山西 Shanxi, China
278 小甜高粱(岚皋) Xiaotiangaoliang (Langao) 中国陕西 Shaanxi, China
279 甘蔗籽高粱(镇安) Ganzhezigaoliang (Zhenan) 中国陕西 Shaanxi, China
280 洋高粱(宁陕) Yanggaoliang (Ningshaan) 中国陕西 Shaanxi, China
281 甜秆高粱(石泉) Tiangangaoliang (Shiquan) 中国陕西 Shaanxi, China
282 条帚糜子(老站) Tiaozhoumeizi (Laozhan) 中国黑龙江 Heilongjiang, China
283 洋高粱(志丹) Yanggaoliang (Zhidan) 中国陕西 Shaanxi, China
284 本地高粱 Bendigaoliang 中国云南 Yunnan, China
285 晋铁2 Jintie 2 中国山西 Shanxi, China
286 特紧1 Tejin 1 中国山西 Shanxi, China
287 粘高粱(巫溪) Niangaoliang (Wuxi) 中国重庆 Chongqing, China
288 糯高粱(禄丰) Nuogaoliang (Lufeng) 中国云南 Yunnan, China
289 糯高粱(嵩明) Nuogaoliang (Songming) 中国云南 Yunnan, China
290 洋大粒 Yangdali 中国辽宁 Liaoning, China
291 八枝叉 Bazhicha 中国辽宁 Liaoning, China
292 白粘高粱 Bainiangaoliang 中国辽宁 Liaoning, China
293 白腾拐 Baitengguai 中国浙江 Zhejiang, China
294 环雕糯 Huandiaonuo 中国浙江 Zhejiang, China
295 G21820-5 中国贵州 Guizhou, China
296 卷叶-水科001 Juanye-shuike 001 中国贵州 Guizhou, China
297 Wheat land 美国 USA
298 P898012 美国 USA
299 三尺三-转 Sanchisan-zhuan 中国辽宁 Liaoning, China
300 S. bicolor ssp. verticilliflorum 塞内加尔 Senegal
301 野高粱 Yegaoliang 塞内加尔 Senegal
302 Segaolame 博茨瓦纳Botswana
303 埃塞13 Ethiopia 13 埃塞俄比亚Ethiopia
304 IS-529 印度 India
305 IS-621 印度 India
306 IS-634 印度 India
307 IS-837 印度 India
308 IS-1060 (Sun) 印度 India
309 IS-3758 印度 India
310 IS-6965 (c) 印度 India
311 IS-18681 (SC-173.Is-12664C) 印度 India
312 IS-24989 印度 India
313 M-62689 印度 India
314 M-67806 印度 India
315 苏丹56/25 Sudan 56/25 印度 India
316 Tx406B 印度 India
317 Tx3047B 印度 India
318 Tx3048B 印度 India
319 Broomcorn Sorghum (帚高粱) Broomcorn Sorghum (Zhougaoliang) 印度 India
320 CHOSA LOCAL 日本 Japan
321 EARLYHEGARL (保存番号0072) EARLY HEGARL (Accession No.0072) 日本 Japan
322 B martin 印度 India
323 C.S 3541 印度 India
324 ICSR 88009 印度 India
325 EARLYKALO926 (保存番号0039) EARLY KALO 926 (Accession No.0039) 日本 Japan
326 FUJI A (保存番号1036) FUJI A (Accession No.1036) 日本 Japan
327 HEGARI (保存番号0009) HEGARI (Accession No.0009) 日本 Japan
328 LEOTI (保存番号1105) LEOTI (Accession No.1105) 日本 Japan
329 MARTIN (保存番号0006) MARTIN (Accession No.0006) 日本 Japan
330 RANCHER (保存番号1007) RANCHER (Accession No.1007) 日本 Japan
331 SACCALINE (保存番号1072) SACCALINE (Accession No.1072) 日本 Japan
332 モォヮンろソ (保存备号0077) モォヮンろソ (Accession No.0077) 日本 Japan
333 166015 (保存番号0257) 166015 (Accession No.0257) 日本 Japan
334 中津在来(保存番号1228) Zhongjinzailai (Accession No.1228) 日本 Japan
335 半月当水-2 (保存番号0264) Banyuedangshui-2 (Accession No.0264) 日本 Japan
336 东北在来(保存番号1218) Dongbeizailai (Accession No.1218) 日本 Japan
337 东北在来(保存番号1225) Dongbeizailai (Accession No.1225) 日本 Japan
338 东北在来(保存番号1224) Dongbeizailai (Accession No.1224) 日本 Japan
339 在来种(光岗) (保存番号1052) Zailaizhong (Guanggang) (Accession No.1052) 日本 Japan
340 红棒子(保存番号0075) Hongbangzi (Accession No.0075) 日本 Japan
341 ku3218 泰国 Thailand
342 A 19145 印度 India
343 A 19528 印度 India
344 D-71246 印度 India
345 ICSB 42-1 印度 India
346 ICSB 51-2 印度 India
347 ICSB 52 印度 India
348 ICSB 53 印度 India
349 ICSB 56 印度 India
350 ICSH 7 印度 India
351 ICSH 8 印度 India
352 ICSH 9 印度 India
353 ICSH 12 印度 India
354 ICSH 19 印度 India
355 ICSH 20 印度 India
356 ICSH 22 印度 India
357 ICSH 27 印度 India
358 ICSH 33 印度 India
359 ICSR 121 印度 India
360 ICSV-114 印度 India
361 ICSV 233 印度 India
362 M-60346 印度 India
363 M-60350 印度 India
364 M-60394 印度 India
365 叶夹角小高粱 Yejiajiaoxiaogaoliang 中国贵州 Guizhou, China
366 矮秆侧散高粱 Ai’gancesangaoliang 中国贵州 Guizhou, China
367 长茫高粱(沁源) Changmanggaoliang (Qinyuan) 中国甘肃 Gansu, China
368 GL002 中国云南 Yunnan, China
369 GL003 中国云南 Yunnan, China
370 GL004 中国云南 Yunnan, China
371 GL005 中国云南 Yunnan, China
372 GL006 中国云南 Yunnan, China
373 GL007 中国云南 Yunnan, China
374 GL008 中国云南 Yunnan, China
375 粘高粱(宁陕) Niangaoliang (Ningshaan) 中国陕西 Shaanxi, China
376 ICSB 34 印度 India
377 ICSB 54-1 印度 India
378 ICSB 55 印度 India
379 ICSB 58 印度 India
380 ICSB 59 印度 India
381 ICSB 73 印度 India
382 ICSH 10 印度 India
383 ICSH 15 印度 India
384 ICSH 18 印度 India
385 ICSH 21 印度 India
386 ICSH 23 印度 India
387 ICSR 145 印度 India
388 ICSR 151 印度 India
389 ICSR 160 印度 India
390 ICSR 88002 印度 India
391 ICSR 88004 印度 India
392 ICSR 88008 印度 India
393 ICSV 1 印度 India
394 ICSV-107 印度 India
395 ICSV-108 印度 India
396 ICSV-120 印度 India
397 ICSV-138 印度 India

表2

高粱种质资源6个质量性状的量化分级标准"

性状
Trait		 量化分级标准 Quantitative grading criteria
1 2 3 4 5 6 7
分蘖性T 无
None		 弱
Weak		 中
Medium		 强
Strong		 很强
Extremely strong		 — —
穗型PT 紧
Compact		 中紧
Semi-compact		 中散
Semi-loose		 侧散
Side drooping		 周散
Spreading drooping		 — —
穗形PS 纺锤形Fusiform 牛心形
Cordate		 圆筒形
Cylindrical		 棒形
Clavate		 伞形
Umbelliform		 帚形
Broom-shaped		 —
颖壳包被度GC 包被1/4
Covered 1/4		 包被1/2
Covered 1/2		 包被3/4
Covered 3/4		 全包被
Full covered		 — — —
颖壳颜色GLCO 白
White		 黄
Yellow		 灰
Grey		 红
Red		 黑
Black		 — —
籽粒颜色GRCO 白
White		 灰白
Grey-white		 浅黄
Light yellow		 黄
Yellow		 橙
Orange		 红
Red		 褐
Brown

表3

397份高粱种质资源6个质量性状基本参数及遗传多样性分析"

性状
Trait		 多样性指数
H′		 分类
Type		 百分比
Percentage (%)		 性状
Trait		 多样性指数
H′		 分类
Type		 百分比
Percentage (%)
分蘖性T 1.274 无None 6.80 颖壳颜色
GLCO		 1.189 白White 5.79
弱Weak 30.48 黄Yellow 11.84
中Medium 46.85 灰Grey 3.53
强Strong 13.35 红Red 57.18
很强Extremely strong 2.52 黑Black 21.66
穗型PT 1.252 紧Compact 2.52 颖壳
包被度
GC		 1.185 包被1/4 Covered 1/4 16.12
中紧Semi-compact 39.55 包被1/2 Covered 1/2 51.64
中散Semi-loose 39.04 包被3/4 Covered 3/4 26.20
侧散Side drooping 15.11 全包被Full covered 6.05
周散Spreading drooping 3.78 籽粒颜色
GRCO		 1.570 白White 17.38
穗形PS 0.919 纺锤形Fusiform 2.27 灰白Grey-white 1.26
牛心形Cordate 0.25 浅黄Light yellow 3.78
圆筒形Cylindrical 0.25 黄Yellow 34.76
棒形Clavate 43.07 橙Orange 2.02
伞形Umbelliform 51.89 红Red 23.17
帚形Broom-shaped 2.27 褐Brown 17.63

表4

397份高粱种质资源9个数量性状基本参数及遗传多样性分析"

性状
Trait		 最小值
Min.		 最大值
Max.		 平均值
Mean		 标准差
SD		 变异系数
CV (%)		 峰度
Skewness		 偏度
Kurtosis		 多样性指数
H′		 广义遗传力
H2
生育期PD (d) 84.00 131.50 107.98 7.90 7.32 0.023 -0.219 1.994 0.851
株高PH (cm) 61.10 375.40 240.21 59.62 24.82 -0.251 -0.284 2.052 0.899
节间数IN 4.33 11.07 7.20 1.14 15.79 0.426 0.307 1.889 0.750
茎粗SD (mm) 6.34 15.76 10.60 1.50 14.19 0.004 0.250 2.038 0.775
穗长PL (cm) 12.83 57.10 28.80 7.34 25.47 0.625 0.430 1.967 0.761
穗节点数NCN 1.00 9.17 6.44 1.32 20.47 -0.952 2.116 2.011 0.666
千粒重TGW (g) 10.96 38.08 24.61 4.42 17.94 0.131 -0.019 1.983 0.669
粒长GL (mm) 3.45 5.91 4.57 0.42 9.13 0.110 -0.159 1.942 0.648
粒宽GW (mm) 2.58 4.19 3.42 0.27 7.80 0.071 -0.044 1.868 0.653

表5

国内外不同高粱种质9个数量性状的比较"

类型
Type		 参数
Parameter		 生育期
PD (d)		 株高
PH (cm)		 节间数
IN		 茎粗
SD (mm)		 穗长
PL (cm)
国内种质
Domestic
germplasm		 平均值±标准差Mean ± SD 107.18±7.72 a 257.99±48.43 a 7.20±1.12 a 10.83±1.35 a 29.93±7.47 a
变幅Range 89.50-128.00 132.73-374.57 4.83-10.53 6.89-15.76 13.58-51.33
变异系数CV (%) 7.21 18.77 15.67 12.46 24.97
国外种质
Foreign
germplasm		 平均值±标准差Mean ± SD 105.79±8.13 a 178.01±51.54 b 6.94±1.14 a 9.73±1.67 b 24.18±4.50 b
变幅Range 84.20-124.40 64.10-350.60 4.33-10.77 6.34-14.57 12.83-39.25
变异系数CV (%) 7.69 28.95 16.35 17.17 18.63
类型
Type		 参数
Parameter		 穗节点数
NCN		 千粒重
TGW (g)		 粒长
GL (mm)		 粒宽
GW (mm)
国内种质
Domestic
germplasm		 平均值±标准差Mean ± SD 6.36±1.37 b 24.47±4.35 b 4.65±0.41 a 3.41±0.25 a
变幅Range 1.33-9.17 10.96-35.84 3.45-5.91 2.58-4.14
变异系数CV (%) 21.62 17.73 8.91 7.41
国外种质
Foreign
germplasm		 平均值±标准差Mean ± SD 6.71±1.06 a 25.21±4.56 a 4.29±0.31 b 3.50±0.29 a
变幅Range 4.00-8.83 16.21-38.08 3.64-5.05 2.75-4.19
变异系数CV (%) 15.85 18.14 7.04 8.48

图1

高粱种质资源15个表型性状的相关性分析 缩写同表2和表4。*和***分别表示在0.05和0.001水平相关性显著。"

表6

KMO检验和Bartlett球形检验结果"

Kaiser-Meyer-Olkin度量值
Kaiser-Meyer-Olkin measurement value		 Bartlett的球形度检验Bartlett’s sphericity test
近似卡方
Approximate Chi-squared value		 自由度
Degrees of freedom		 显著性Significance
0.772 3065.556 105 0.000

表7

15个表型性状的主成分分析"

性状
Trait		 主成分 Principal component
1 2 3 4
穗型PT 0.810 0.014 0.287 -0.223
穗形PS 0.777 -0.022 0.314 -0.135
颖壳包被度GC 0.667 -0.188 0.274 0.086
分蘖性T -0.052 -0.074 0.408 -0.466
颖壳颜色GLCO 0.134 0.108 0.260 0.599
籽粒颜色GRCO 0.251 0.136 0.357 0.661
生育期PD (d) 0.294 0.039 -0.768 0.054
株高PH (cm) 0.774 0.385 -0.035 0.032
节间数IN 0.521 0.224 -0.684 -0.008
茎粗SD (mm) 0.549 0.441 -0.460 0.057
穗长PL (cm) 0.813 0.110 0.056 -0.222
穗节点数NCN -0.311 -0.104 -0.231 0.176
千粒重TGW (g) -0.446 0.822 0.064 -0.128
粒长GL (mm) 0.077 0.813 0.371 0.025
粒宽GW (mm) -0.573 0.713 0.033 -0.116
特征值Eigenvalues 4.337 2.334 2.087 1.207
贡献率Contribution rate (%) 28.910 15.561 13.913 8.045
累计贡献率Cumulative contribution rate (%) 28.910 44.471 58.383 66.428

图2

397份高粱种质资源的主成分(PCA)分析 缩写同表2和表4。红色十字: 国内种质; 蓝色十字: 国外种质。虚线箭头指示表型值。"

图3

397份高粱种质资源的表型聚类图 红色、蓝色、绿色、紫色和橙色分别表示类群I、类群II、类群III、类群IV和类群V。"

表8

不同类群间农艺性状聚类统计"

性状
Trait		 项目
Item		 种质类群 Germplasms clusters
I II III IV V
生育期PD (d) 平均值Average value 105.98 107.64 110.51 109.45 117.33
变异系数Coefficient of variation (%) 7.15 6.18 7.23 7.46 9.75
株高PH (cm) 平均值Average value 264.27 241.42 271.30 158.75 340.87
变异系数Coefficient of variation (%) 18.19 15.33 16.15 23.27 9.52
节间数IN 平均值Average value 7.22 6.99 7.69 6.88 9.57
变异系数Coefficient of variation (%) 14.63 14.47 13.32 16.35 9.35
茎粗SD (mm) 平均值Average value 10.80 10.50 11.54 9.39 12.84
变异系数Coefficient of variation (%) 12.10 10.50 12.79 16.11 9.42
穗长PL (cm) 平均值Average value 30.16 28.56 30.40 24.30 39.33
变异系数Coefficient of variation (%) 22.71 22.39 29.72 18.83 25.20
穗节点数NCN 平均值Average value 6.18 6.65 6.13 6.99 3.58
变异系数Coefficient of variation (%) 19.24 17.11 28.17 12.93 46.17
千粒重TGW (g) 平均值Average value 24.17 25.21 23.82 25.70 20.98
变异系数Coefficient of variation (%) 16.74 17.45 21.27 16.58 10.76
粒长GL (mm) 平均值Average value 4.65 4.65 4.57 4.30 4.46
变异系数 Coefficient of variation (%) 7.99 9.85 8.97 7.34 6.31
粒宽GW (mm) 平均值Average value 3.36 3.48 3.35 3.55 3.09
变异系数Coefficient of variation (%) 6.63 7.15 9.65 7.06 4.99
资源数Number of resources 136 121 58 73 9

表9

20份具有不同突出特点的优异高粱种质"

编号
Number		 种质名称
Name of germplasm		 来源地
Originated location		 所属类群Taxonomic group 突出特点/建议用途
Outstanding features/recommended uses
16 二路黄壳
Erluhuangke		 中国辽宁
Liaoning, China		 I 散穗, 分蘖性弱, 中熟中高秆, 粒长突出/粒形改良
Loose panicle, weak tillering, medium-maturing with medium-tall culms, characterized by notably long grains/improved grain shape
123 水724
Shui 724		 中国四川
Sichuan, China		 I 散穗, 分蘖性弱, 中熟中高秆/机械化收割
Loose panicle, weak tillering, medium-maturing with medium-tall culms/suitable for mechanized harvesting
125 Q047 中国贵州
Guizhou, China		 I 散穗, 分蘖性弱, 中熟中高秆/机械化收割
Loose panicle, weak tillering, medium-maturing with medium-tall culms/suitable for mechanized harvesting
132 01549 中国贵州
Guizhou, China		 I 散穗, 分蘖性弱, 中熟中高秆/机械化收割
Loose panicle, weak tillering, medium-maturing with medium-tall culms/suitable for mechanized harvesting
137 09794 中国陕西
Shaanxi, China		 II 散穗, 株高适中, 高千粒重/粒用高产
Loose panicle, moderate plant height, high thousand-grain weight/high-yield grain type
146 红茅糯2号
Hongmaonuo 2		 中国贵州
Guizhou, China		 II 散穗, 株高适中, 高千粒重/粒用高产
Loose panicle, moderate plant height, high thousand-grain weight/high-yield grain type
258 七片叶
Qipianye		 中国甘肃
Gansu, China		 II 散穗, 株高适中, 高千粒重/粒用高产
Loose panicle, moderate plant height, high thousand-grain weight/high-yield grain type
272 紧穗高粱(稷山)
Jinsuigaoliang (Jishan)		 中国甘肃
Gansu, China		 II 散穗, 株高适中, 高千粒重/粒用高产
Loose panicle, moderate plant height, high thousand-grain weight/high-yield grain type
271 珍珠帘(闻喜)
Zhenzhulian (Wenxi)		 中国甘肃
Gansu, China		 III 散穗, 分蘖性强, 株高和穗长都较高/饲草型高粱
Loose panicle, strong tillering, relatively tall plant height and long panicle/forage-type sorghum
276 甜高粱(宣威)
Tiangaoliang (Xuanwei)		 中国云南
Yunnan, China		 III 散穗, 分蘖性强, 株高和穗长都较高/饲草型高粱
Loose panicle, strong tillering, relatively tall plant height and long panicle/forage-type sorghum
277 甜高粱(平陆)
Tiangaoliang (Pinglu)		 中国山西
Shanxi, China		 III 散穗, 分蘖性强, 株高和穗长都较高/饲草型高粱
Loose panicle, strong tillering, relatively tall plant height and long panicle/forage-type sorghum
282 条帚糜子(老站)
Tiaozhoumeizi (Laozhan)		 中国黑龙江
Heilongjiang, China		 III 散穗, 分蘖性强, 株高和穗长都较高/饲草型高粱
Loose panicle, strong tillering, relatively tall plant height and long panicle/forage-type sorghum
299 三尺三
Sanchisan		 中国辽宁
Liaoning, China		 IV 中紧棒形穗, 矮秆, 高千粒重/粒用高产密植
Compact, cylindrical panicle, short stalk, high thousand-grain weight/high-yield, dense-planting grain type
322 B martin 印度
India		 IV 中紧棒形穗, 矮秆, 高千粒重/粒用高产密植
Compact, cylindrical panicle, short stalk, high thousand-grain weight/high-yield, dense-planting grain type
323 C.S 3541 印度
India		 IV 中紧棒形穗, 矮秆, 高千粒重/粒用高产密植
Compact, cylindrical panicle, short stalk, high thousand-grain weight/high-yield, dense-planting grain type
347 ICSB 52 印度
India		 IV 中紧棒形穗, 矮秆, 高千粒重/粒用高产密植
Compact, cylindrical panicle, short stalk, high thousand-grain weight/high-yield, dense-planting grain type
368 GL002 中国云南
Yunnan, China		 V 帚形穗, 株高较高, 穗较长, 千粒重低, 穗节点数少/工艺型高粱
Broom-shaped panicle, relatively tall plant height, long panicle, low thousand-grain weight, few panicle nodes/processing-type sorghum
369 GL003 中国云南
Yunnan, China		 V 帚形穗, 株高较高, 穗较长, 千粒重低, 穗节点数少/工艺型高粱
Broom-shaped panicle, relatively tall plant height, long panicle, low thousand-grain weight, few panicle nodes/processing-type sorghum
371 GL005 中国云南
Yunnan, China		 V 帚形穗, 株高较高, 穗较长, 千粒重低, 穗节点数少/工艺型高粱
Broom-shaped panicle, relatively tall plant height, long panicle, low thousand-grain weight, few panicle nodes/processing-type sorghum
374 GL008 中国云南
Yunnan, China		 V 帚形穗, 株高较高, 穗较长, 千粒重低, 穗节点数少/工艺型高粱
Broom-shaped panicle, relatively tall plant height, long panicle, low thousand-grain weight, few panicle nodes/processing-type sorghum
[1] Chakrabarty S, Kravcov N, Schaffasz A, et al. Genetic architecture of novel sources for reproductive cold tolerance in sorghum. Front Plant Sci, 2021, 12: 772177.
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