长杂谷系列谷子杂交种产量优势及生理机制分析

　　摘要： 阐明谷子(Setaria italica var. germanica)杂种优势的生理机制是提高谷子杂交种产量的重要基础

　　摘要： 阐明谷子(Setaria italica var. germanica)杂种优势的生理机制是提高谷子杂交种产量的重要基础。于2023–2024年, 以3个高产谷子杂交种长杂谷466、长杂谷2922和长杂谷333及其亲本为供试材料, 测定杂交种及其亲本的产量性状及生理指标, 对杂交种的产量优势及其影响因子进行系统分析, 初步解析了杂种优势的生理机制。结果表明, 在整个生育期内, 3个杂交种的叶绿素含量均高于双亲, 其中长杂谷466在拔节期的叶绿素含量最高, 达13.86 mg?g–1 FW。在苗期和拔节期, 3个杂交种的根系活力均显著高于双亲, 其中长杂谷466在苗期的根系活力值最高, 为1.76 mg?g–1?h–1, 为其父母本的7.8倍和5.5倍; 长杂谷2922在苗期的根系活力较父母本分别高0.38和0.66 mg?g–1?h–1; 而长杂谷333在拔节期优势更为显著, 较父母本分别高0.31 和0.62 mg?g–1?h–1。在产量形成性状方面, 与双亲相比, 杂交种的灌浆速率和颖花数均显著提高, 长杂谷466在花后19天灌浆速率达最大值, 为1.58 g?d–1 per panicle; 长杂谷466和长杂谷333颖花数极显著高于其亲本, 长杂谷2922颖花数显著增加。此外, 杂交种根系的氮素积累量和氮素转运效率也表现出一定的优势, 其中长杂谷2922根系氮素积累优势最强且氮素转运效率(近56%)最高, 显著高于其父本M22。综上表明, 长杂谷系列杂交种通过提高光合能力、养分吸收利用能力、籽粒灌浆速率和颖花数实现产量增加。