基于能源利用的高粱品种筛选及配合力分析.pdf

摘要

面对化石燃料（煤、石油和天然气）的日渐枯竭和全球气候变化的双重挑战，开

发和利用可再生能源已成为应对能源危机和环境保护的重要手段。能源高粱是最有前

景的第二代燃料乙醇生产原料之一，筛选高产和高多糖的能源高粱品种是高粱能源利

用研究的重要目标。安徽地区的自然环境非常适合高粱的生长，但当前该地区主要种

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植酿造高粱和饲用高粱，缺少能源高粱的种植数据。因此，本研究以份能源高粱

杂交种为材料，对其生育期、农艺性状和能源相关品质性状进行调查分析，并通过综

合评价筛选出适合安徽地区生长的能源高粱品种。通过相关性分析和主成分分析，研

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究各指标之间的关联。另外，基于由个能源高粱恢复系和个不育系采用不完全

双列杂交形成的24个杂交种对其进行配合力分析，筛选出适合乙醇生产的亲本及组

合。主要研究结果如下：

1、材料间不同指标变异幅度不同；其中，生育期、株高、茎粗和叶纤维素变异

系数较小（6.68-15.81%），遗传差异较小；其余指标变异系数较大（17.70-118.96%），

遗传变异丰富。多数指标与茎、叶理论乙醇产量呈显著相关性水平（P＜0.05）；其

P0.01

中，茎、叶产量与茎、叶理论乙醇产量呈极显著正相关（＜），说明茎、叶产

量是影响理论乙醇产量的重要因素。此外，茎与叶两部位间产量和能源相关化学成分

均达到显著相关性水平（P＜0.05）。

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、使用主成分分析和模糊隶属函数法对份能源高粱杂交种进行综合评价，再

结合聚类分析将其分为5类，筛选出6个能源利用能力较强的品种，分别为CL27、

CL40、CL45、CL46、CL51和CL61；基于主成分分析和5类高粱的生育期、农艺性

状和化学品质的差异性分析，筛选出叶半纤维素、叶生物量、叶可溶性糖、分蘖数和

茎可溶性糖作为能源高粱品种筛选的重要指标，生育期、株高、茎生物课、茎纤维素

和茎半纤维素作为辅助鉴定指标。

3、除分蘖数外，其余指标一般配合力和特殊配合力均存在显著差异。恢复系中，

X034育成叶生物量大和可溶性糖含量高的组合机率较大；X014育成生育期长、分蘖

能力强、株高高、茎生物量大和半纤维素含量高的组合机率较大。不育系中，X1202

易培育出茎可溶性糖含量高的组合；X1222易培育出生育期长、茎粗大、茎部产量和

能源相关化学成分高的组合，但需结合株高高的恢复系；X1232易育成茎、叶产量高

的组合，但需结合抗倒伏能力强的恢复系。组合中，X034×X1202、X034×X1236和

X014×X1232X034×X1202

多数指标表现为正向效应。为茎化学成分相对较高的品种；

X034×X1236为茎、叶生物产量较高品种；X014×X1232为组合中能源利用能力较高

的品种。

II

目录

第一章绪论1

1.1能源高粱的研究背景及意义1

1.1.1世界及我国能源现状1

1.1.2发展生物能源的意义1

1.1.3发展能源高粱的重要性2

1.2能源高粱国内外研究现状3

1.2.1能源高粱育种研究进展3

1.2.2高粱能源相关性状研究进展4

1.2.3高粱品种筛选及评价方法4

1.2.4高粱配合力研究5

1.3研究目的及意义6

1.4研究技术路线7

第二章材料与方法8

2.1能源高粱品种筛选及评价8