[目的]解析高粱育种材料的表型性状变异规律和遗传多样性,探讨育种材料的综合评价方法,筛选高粱优异种质,为高粱种质创新与新品种选育提供重要依据.[方法]以263份不同来源的高粱种质为供试材料,2015-2016年在山西榆次对其17个表型性状进行鉴定,采用Shannon-Wiener's多样性指数计算表型性状的遗传多样性,综合运用相关分析、主成分分析、聚类分析和逐步回归等方法对高粱种质进行综合评价,并根据综合评价F值及目标性状筛选出高粱优异种质.[结果]263份高粱育种材料具有较高的遗传多样性,不同性状的多样性指数分布范围为0.497-2.075,其中,穗形的多样性指数最小,穗柄长的多样性指数最大.不同年份 7个数量性状的变异系数有所变化,变幅最小的是生育期,其次是穗长;变幅最大的是单穗粒重,其次是茎粗.育种材料综合评价表明在累计贡献率高于 80%时,共发现 11 个主成分;利用隶属函数法计算表型综合值(F值),高粱育种材料的表型性状综合值(F值)平均为0.464,恢复系L28的F值最高(0.581),保持系72B/DORADO双的F值最低(0.330).通过逐步回归建立了12个性状(主脉色、穗型、穗形、芒性、颖壳包被度、粒形、株型、茎粗、穗长、单穗粒重、千粒重和生育期)作为自变量的回归方程,可以作为高粱育种材料表型性状的综合评价指标.基于F值进行聚类,将 263 份供试材料分为 6 个类群,其中,第Ⅳ类群的 33 份材料农艺性状优良,平均F值最高,可作为材料创新及杂交育种的亲本材料.[结论]参试高粱种质表型性状遗传变异较为丰富,遗传多样性高,采用多元统计分析方法综合评价高粱种质是可行的;筛选出优异种质33份.