贵州酒用高粱籽粒灌浆特征及源库关系分析

李祥栋¹，潘 虹¹，陆秀娟¹，石 明^1*，陈光能¹，魏心元¹，任明见²

（1. 贵州黔西南喀斯特区域发展研究院，贵州 兴义 562400；2.贵州大学 农学院，贵州 贵阳 550025）

[摘  要] 为弄清贵州酒用高粱品种的籽粒灌浆特征及产量形成机制，以6个贵州优质高粱品种为试验材料，比较不同品种产量性状，以Richards方程拟合籽粒灌浆参数，进而分析其抽穗后干物质积累运转和源库关系。结果表明：6个高粱品种的千粒重、穗粒重和产量的变异范围分别为18.1～21.6 g、51.9～72.6 g、2807.0～4972.2 kg/hm²，红缨子、茅梁1号、茅红糯1号和黔高7号品种产量相对较高；Richards方程解析及源库关系分析，6个品种的库容量相差较小，高产品种的灌浆活跃期长，最大灌浆速率和平均灌浆速率高，达最大灌浆速率的时间也相对提前，粒叶比较高（或较小的单位库容叶面积），或茎鞘物质输出率、转化率和单位库容茎鞘重较高。

[关键词] 籽粒灌浆；茎鞘物质；源库关系；高粱

[中图分类号] S514                 [文献标识码] A

Analysis of Grain Filling Characters and Source-Sink Relation in Guizhou Brewing Sorghum

LI Xiangdong¹, PAN Hong¹, LU Xiujuan¹, SHI Ming¹, CHEN Guangneng¹, WEI Xinyuan¹, REN Mingjian²

(1. Southwest Guizhou Institue of Karst Regional Development, Xingyi Guizhou, 562400; 2. College of Agronomy, Guizhou University, Guiyang Guizhou, 550025)

Abstract: Aiming to reveal the difference of grain filling and yield formation mechanism in Guizhou brewing sorghum, characters of agriculture, yield were compared in 6 sorghum cultivars. The characters of grain filling were simulated by Richards’ model. Further analysis were as well conducted in dry matter accumulation and transport and source-sink relation. It was revealed that the range of 1000-grain weight, grain weight per panicle, yield were 18.1～21.6 g, 51.9～72.6 g, 2845.8～3672.2 kg/hm², respectively. Varieties(lines) of Hongyingzi, Maoliang 1, Maohongnuo 1 and Qiangao 7 had a relatively higher output. Characterization of grain filling were showed by Richards equation were that there were higher maximum grain-filling rate(GR_max) and mean grain-filling rate(GR_mean), longer active grain-filling period(D), the time reaching the maximum grain-filling rate(T_max) was also earlier in higher yield cultivars; a higher grain-leaf area ratio, export and transport percentages of stems and sheaths or stem and sheath weight per unit sink potential possessed, too. Therefore, for seeking higher output, a grain-filling rate and longer active grain-filling period, earlier grain filling activate should be essential; enhancing stems and sheaths matter accumulation, export and transport in heading stage can also be benefit to yield formation.

Key words：Grain filling；Stem and sheath matter；Source-sink relation；Sorghum

中国酒文化源远流长，贵州是名副其实的名酒之乡。国酒茅台、金沙回沙酒、习酒、董酒等均是以糯高粱为主要原料酿造。贵州酒用高粱籽粒糯性、颗粒坚实、饱满、粒小皮厚，支链淀粉含量高，耐蒸煮、耐翻造，有利于多轮次翻烤；而且高粱还富含单宁，在发酵过程中形成儿茶酸、香草醛和阿魏酸等香味前体物质，形成贵州白酒独特的酱香体。长期以来，在保证优良品质的前提下，高产是研究者追求的目标。籽粒灌浆过程是高粱产量形成的重要生长发育阶段，也是其生产过程中的重要生理过程，影响其最终产量和品质的形成。关于籽粒灌浆特征在小麦^[1-2]、水稻^[4-5]和玉米^[6-7]等作物的研究已有较多报道。朱庆森等^[8]报道用Richards方程拟合水稻的籽粒灌浆进程比Logistic方程更适合。李旭毅等^[9]利用Richards方程分析了成都平原两熟区籼、粳稻籽粒灌浆特性及产量形成的差异；黄振喜等^[10]亦以Richards方程探讨产量15 000 kg/hm²以上夏玉米籽粒灌浆过程，灌浆期的光合特性及其与产量形成的关系。源、库是形成经济产量的两个重要方面，通过构建合理群体结构和遗传改良等手段提高作物产量，从根本上调整库、源关系的平衡发展。熊洁等^[11]通过聚类分析将18个杂交早籼稻品种划分为大、中、小3种库容量类型，揭示了库容量对籽粒垩白的影响；王艳秋等^[12]通过对非糯、半糯和糯性高粱杂交种的光合物质积累、干物质积累、运输和分配等方面的特征特点进行比较发现，糯和半糯高粱干物质积累潜力较大，收获指数较高；非糯高粱籽粒灌浆速度快、茎鞘转化率高。目前，贵州高粱整体产量低，而品种更新的周期长。因此，充分挖掘当下品种的高产潜力是解决其产量瓶颈的重要途径。迄今为止，关于贵州酒用高粱品种的籽粒灌浆及库、源关系的研究鲜见报道。笔者针对贵州酒用糯高粱的特点，分析其籽粒灌浆生长特征及源库关系，为充分挖掘其高产潜力提供理论依据。

1  材料与方法

1.1  供试材料

供试高粱〔Sorghum bicolor (L.) Moench〕为贵州省代表性的6个酒用糯高粱品种，详细信息见表1。

表1 供试高粱品种的基本情况

Table 1 Information of sorghum variety