新麥系列小麥品種主要性狀的綜合分析

朱紅彩，彭東，王映紅，王玲燕，馬海濤，竇士樹，趙建選，范永勝

(新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學院，河南 新鄉(xiāng) 453000)

小麥是我國重要的糧食作物，抓好小麥生產(chǎn)，全國夏糧有保障。河南是全國第一小麥生產(chǎn)大省，河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學院小麥研究所選育出了一系列新麥品種[1-5]，在河南省乃至黃淮冬麥區(qū)小麥生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。新麥9號、新麥18、新麥26等被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部推介為黃淮冬麥區(qū)南片小麥主導品種，其中，新麥18號2009年獲河南省科技進步獎一等獎；超強筋品種新麥26是黃淮冬麥區(qū)南片優(yōu)質強筋小麥主導品種，2022年獲河南省科技進步獎一等獎，新麥26已成為我國優(yōu)質強筋小麥品種選育與應用的標桿品種；新麥45被列為“全國第三屆/第四屆黃淮麥區(qū)小麥新品種地展博覽會”專家推薦品種，是河南省“四優(yōu)四化”科技支撐行動計劃主推品種[2]。

一些學者對新麥系列品種進行了研究，王映紅等[2]分析了近十幾年來新麥系列品種遺傳基礎及性狀變化趨勢，結果表明，新麥系列品種容重與蛋白質含量、吸水量和穩(wěn)定時間呈正相關，濕面筋含量與容重、蛋白質含量、吸水量和穩(wěn)定時間呈負相關，新麥系列中筋、強筋和春性3種品種類型的產(chǎn)量總體均呈上升趨勢；王士坤等[3]對新麥系列16個品種的主要產(chǎn)量性狀分析表明，與對照(周麥18)相比，新麥系列品系大部分表現(xiàn)為增產(chǎn)，株高較低，但籽粒黑胚率高；楊海峰等[4-10]對超強筋小麥新麥26及其衍生品種新麥45、新麥58的品質分析表明，這些品種主要指標均達到國標強筋小麥標準，品質穩(wěn)定性好，年際間受栽培條件及氣候影響較小。但關于新麥系列小麥農(nóng)藝性狀和品質性狀的綜合研究分析較少。為此，本試驗以2000—2022年審定的新麥系列小麥品種為材料，對新麥系列小麥品種的性狀進行分析，以期為今后的小麥育種工作提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

以2000—2022年國家、河南省審定的27個新麥系列小麥品種為材料(表1)。

表1 新麥系列品種Table 1 Xinmai series varieties

1.2 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)來源于審定公告及相關文獻[5-10]，對新麥系列小麥品種產(chǎn)量、株高、生育期、穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重、容重、蛋白質含量、濕面筋含量、吸水量、穩(wěn)定時間等11個主要農(nóng)藝和品質性狀進行統(tǒng)計分析。

根據(jù)統(tǒng)計學原理，對各品種的產(chǎn)量、農(nóng)藝性狀和品質相關參數(shù)進行相關性分析及聚類分析，全部數(shù)據(jù)采用Excel 2007軟件和DPS v7.05軟件進行處理和分析。

2 結果與分析

2.1 農(nóng)藝性狀、品質性狀及產(chǎn)量表現(xiàn)

從表2可以看出，穩(wěn)定時間的變異系數(shù)最大，為103.57%；其次是產(chǎn)量(14.53%)；容重和生育期的變異系數(shù)最小，分別為1.48%和2.30%；株高和吸水量的變異系數(shù)分別為4.85%和4.82%；其余5個主要性狀的變異系數(shù)為6.14%～6.81%；表明除了容重和生育期之外，其余性狀均存在明顯差異。說明新麥系列小麥的容重和生育期比較穩(wěn)定，遺傳改良的空間較??；穩(wěn)定時間變化幅度最大，遺傳多樣性豐富，可選擇范圍大，有較大的改良空間。

表2 新麥系列品種的農(nóng)藝性狀、品質和產(chǎn)量表現(xiàn)Table 2 Agronomic traits，quality and yield performance of Xinmai series varieties

2.2 農(nóng)藝性狀與品質性狀的相關性分析

從表3可以看出，新麥系列小麥品質之間的相關關系較為復雜，有8對性狀間表現(xiàn)為顯著或極顯著相關，其中，穗數(shù)與穗粒數(shù)呈顯著負相關，穗數(shù)與穩(wěn)定時間呈顯著正相關；千粒重與產(chǎn)量呈極顯著正相關，相關系數(shù)為0.56；蛋白質含量與濕面筋含量、吸水量呈顯著正相關，蛋白質含量與穩(wěn)定時間呈極顯著正相關，相關系數(shù)為0.61；吸水量與濕面筋含量、穩(wěn)定時間呈顯著正相關。結果分析表明，新麥系列小麥產(chǎn)量提升與千粒重增加密不可分，穗數(shù)和穗粒數(shù)兩者呈相互制約關系。鑒于小麥品種是多種性狀的集合，難以用單一性狀進行準確評價，因此，需采用多元分析方法進一步分析評價。

表3 新麥系列品種農(nóng)藝性狀和品質性狀的相關性Table 3 Correlation between agronomic traits and quality traits of Xinmai series varieties

2.3 農(nóng)藝性狀和品質性狀的聚類分析

對27個材料的農(nóng)藝性狀和品種性狀采用規(guī)格化轉變歐氏距離類平均法進行聚類分析(圖1)，在遺傳距離為1.14時可為5類。第Ⅰ類群只包括新麥12，該品種屬于旱地小麥品種，產(chǎn)量最低。第Ⅱ類共包括17個品種，可繼續(xù)分為3個亞類，Ⅱ1類包括新麥9389、新麥52、新麥51、新科麥169、新麥29、新麥16、新麥13和新麥9號；Ⅱ2類包括新麥35、新麥36和新麥11；Ⅱ3類包括新麥39、新麥60、新科麥168、新麥32、新麥30和新麥18。第Ⅲ類包含新麥23和新麥19。第Ⅳ類包含新麥40、新麥21和新麥9817。第Ⅴ類包含新麥38、新麥28、新麥45和新麥26，該類群屬于優(yōu)質強筋小麥品種。

圖1 新麥系列農(nóng)藝性狀和品質性狀聚類圖Fig.1 Cluster diagram of agronomic traits and quality traits of Xinmai series

從各類群的農(nóng)藝性狀和品種性狀平均表現(xiàn)(表4～5)可以看出，第Ⅰ類新麥12是2002年河南省審定的旱地小麥品種，產(chǎn)量較低。第Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3類群品種的特點是穗粒數(shù)多、千粒重較高，Ⅱ1類品種屬于大穗多粒型；Ⅱ2類品種屬于株型偏高、籽粒大型；Ⅱ3類品種綜合農(nóng)藝性狀較好，其中新麥39屬于旱地小麥品種，產(chǎn)量明顯高于新麥12，隨著審定年份推遲產(chǎn)量水平逐步增加，說明育種工作有明顯的進步。第Ⅲ類群品種早熟、矮稈，其中新麥19是當年審定全國32個國審小麥新品種中唯一的半冬性早熟高產(chǎn)抗病強筋品種，2006年起被列為河南省半冬性小麥主導品種和河南省良種推廣補貼品種。第Ⅳ類群品種植株偏高。第Ⅴ類群品種品質指標均達到了強筋品種標準，突出特點為產(chǎn)量較高、品質優(yōu)良，蛋白質含量較高，穩(wěn)定時間較長，平均穩(wěn)定時間為21.7 min，平均產(chǎn)量8 097.8 kg·hm-2。

表4 各類群農(nóng)藝性狀Table 4 Agronomic traits of different groups

表5 各類群品質性狀Table 5 Quality traits of various groups

3 結論與討論

變異系數(shù)是反映各農(nóng)藝性狀變異程度的統(tǒng)計量，在配制親本時，可以從變異系數(shù)較大的農(nóng)藝性狀中選擇材料作為親本進行遺傳改良[11]。從新麥系列小麥品種性狀綜合表現(xiàn)表明，新麥系列種質資源的遺傳變異程度較高，遺傳基礎較為豐富。新麥系列27個小麥品種從品質類別可分為強筋小麥(占比21.9%)和中筋小麥，沒有弱筋品種；從抗旱性可分為水地品種和旱地品種；從抗寒性可分為弱春性和半冬性品種，弱春性品種有新麥11、新麥12、新麥9817、新麥21、新麥23、新麥29，2014年以后新麥系列審定的半冬性、優(yōu)質強筋品種較多，育種者根據(jù)特定的育種目標選定優(yōu)質的種質資源。

新麥系列小麥品種性狀的相關性分析結果表明，千粒重與產(chǎn)量呈極顯著正相關，穗數(shù)與穗粒數(shù)呈顯著負相關，說明千粒重是新麥系列品種產(chǎn)量增加的主要因素，產(chǎn)量與品質性狀之間并不存在明顯的制約關系，相互影響較小。蛋白質含量與濕面筋含量、吸水量呈顯著正相關，與穩(wěn)定時間呈極顯著正相關，表明蛋白質含量、濕面筋含量、吸水量、穩(wěn)定時間等品質重要指標之間相關系數(shù)較高，關系更密切。這與崔文禮等[12-13]研究結果一致。在制定育種目標時，要綜合考慮各性狀之間的相關性和協(xié)調性。

新麥系列小麥品種性狀的聚類分析結果表明，新麥系列品種被分為5大類群，第Ⅰ類群新麥12是審定年份較早的旱地品種，產(chǎn)量較低，除新麥12外，其他類群產(chǎn)量性狀變化幅度不大。第Ⅱ類群千粒重和穗粒數(shù)優(yōu)勢特別突出，在育種中可以作為改良穗部特性的材料加以利用。第Ⅲ類群品種株高、生育期明顯低于總體平均值，可以作為矮稈抗倒、早熟材料加以應用。前4大類群屬于中筋小麥品種。第Ⅴ類群品種的產(chǎn)量和品質性狀的平均值最高，均屬于優(yōu)質強筋品種，在育種中可以作為優(yōu)質強筋、高產(chǎn)資源加以利用。特別是新麥26和新麥45，這2個品種可作為小麥品質改良的優(yōu)異種質材料。新麥26主要品質指標均明顯高于加麥2號，2019年在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部組織的全國首屆黃淮麥區(qū)優(yōu)質強筋小麥品種質量鑒評會上被評為超強筋、面包與面條兼用小麥[14]，也是我國黃淮南部麥區(qū)唯一的超強筋小麥品種，自2010年審定以來，新麥26目前已推廣了13年，在強筋品種中推廣面積最大，全國排名第1位，在黃淮海地區(qū)累計推廣面積達530萬hm2，是目前全國優(yōu)質強筋小麥主導品種、全國糧油生產(chǎn)主導品種。

綜上所述，新麥系列小麥品種種質資源豐富，優(yōu)質強筋品種特點突出，具有較高的遺傳多樣性。因此，在利用新麥系列小麥資源材料時，可根據(jù)育種目標來選擇運用。