李世平，靖金蓮，安曉東，劉玲玲，閻翠萍，王全亮，黃麗波，單杰

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所，山西臨汾041000；2.襄汾縣農(nóng)業(yè)局，山西襄汾041500）

錯(cuò)期播種在小麥耐熱性鑒定中的應(yīng)用

李世平1，靖金蓮1，安曉東1，劉玲玲1，閻翠萍1，王全亮2，黃麗波2，單杰2

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所，山西臨汾041000；2.襄汾縣農(nóng)業(yè)局，山西襄汾041500）

在晉南冬麥區(qū)，以冀麥325、良星99等小麥品種為試驗(yàn)材料，采用同一基因型不同播期對(duì)錯(cuò)期播種在小麥耐熱性鑒定中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，相同基因型材料不同播期下隨著播期的推遲，其揚(yáng)花期和成熟期均不同程度地推遲，但其推遲時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于播期的推遲時(shí)間，使后期播種的材料生育期縮短，尤其是灌漿期明顯縮短，導(dǎo)致后期播種材料較適期播種材料千粒質(zhì)量明顯下降。不同基因型間千粒質(zhì)量下降幅度的差異反映了該基因型對(duì)后期高溫的適應(yīng)性差異。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果比較分析，在晉南冬麥區(qū)采用錯(cuò)期間隔12 d的2次播期的千粒質(zhì)量差異鑒定基因型的后期耐熱性較為合適。用該方法對(duì)歷年親本的34份種質(zhì)材料進(jìn)行了水地和旱地2種土壤環(huán)境的耐熱性鑒定，結(jié)果共鑒定出12份后期耐熱性較好的材料。

小麥；播種期；耐熱性

小麥屬于喜涼習(xí)性作物，但小麥的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程一般是伴隨氣溫的逐漸升高而完成的，生長(zhǎng)季節(jié)內(nèi)（尤其在生育后期）易受到高溫天氣造成的熱脅迫影響，從而導(dǎo)致籽粒產(chǎn)量下降和品質(zhì)變劣[1-3]，且因高溫引起的產(chǎn)量損失很容易被人們忽視。在我國(guó)黃、淮、海河流域及新疆一帶的小麥主產(chǎn)區(qū)，灌漿期間經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)干熱風(fēng)天氣，氣溫達(dá)32℃以上，可導(dǎo)致該區(qū)域2/3的小麥?zhǔn)芎?，通常使小麥減產(chǎn)10%～ 20%。在我國(guó)北方和長(zhǎng)江中下游冬麥區(qū)，小麥生產(chǎn)也時(shí)常受到高溫天氣的影響，出現(xiàn)干熱風(fēng)災(zāi)害[4]。近年來(lái)，溫室效應(yīng)使全球高溫所造成的生產(chǎn)損失越來(lái)越嚴(yán)重，于是作物耐熱性機(jī)制研究及耐熱品種的選育也愈來(lái)愈受到人們的重視[4-8]。

小麥耐熱性屬于復(fù)雜生物學(xué)性狀，目前人們已對(duì)小麥耐熱性遺傳機(jī)制進(jìn)行了積極探討并取得了一定的進(jìn)展[9-15]，但對(duì)某個(gè)基因型品種耐熱性評(píng)價(jià)會(huì)受到評(píng)價(jià)指標(biāo)、研究性狀、生育時(shí)期及高溫處理方法和時(shí)間等綜合因素影響[16-17]。溫度與其他環(huán)境因子的互作也對(duì)研究結(jié)果有很大的影響。深入了解小麥耐熱性仍有大量的艱苦工作要做。研究篩選可靠而簡(jiǎn)便的耐熱性鑒定方法成為深入開(kāi)展耐熱性研究和遺傳改良的先決條件。耐熱性鑒定有直接鑒定和間接鑒定法。直接鑒定方法，觀測(cè)結(jié)果雖然比較客觀實(shí)際，但難以排除其他環(huán)境因子的干擾和基因型差異的影響，且需要昂貴的鑒定設(shè)備，以致不能對(duì)大批的試驗(yàn)材料進(jìn)行耐熱鑒定[18-20]；而間接鑒定方法[21-22]則相反。因此，建立一套包括直接和間接鑒定方法在內(nèi)的可靠且易行的鑒定技術(shù)體系十分必要。

本研究以冀麥325、良星99號(hào)小麥品種為材料，采用同一基因型不同播期對(duì)錯(cuò)期播種在小麥耐熱性鑒定中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，旨在為小麥品種的耐熱性鑒定提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2014—2016年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所韓村試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)地海拔498.0 m，年平均氣溫12.2℃，≥0℃積溫4 715.4℃，≥10℃積溫4 168.5℃，土壤質(zhì)地為黏壤土，地勢(shì)平坦，灌溉便利。試驗(yàn)地離建筑物及樹(shù)木較遠(yuǎn)，試驗(yàn)受環(huán)境影響較小。

主要?dú)庀笄闆r：小麥灌漿期日最高氣溫30℃以上的天氣2015年5月有11 d，6月1—14日有11 d，其中，以6月9日最高，氣溫為36.1℃；而2016年5月有7 d，6月1—14日有7 d，其中，以6月10日最高，氣溫為35.1℃。這些天氣均對(duì)灌漿期小麥籽粒形成造成一定的熱脅迫（以上數(shù)據(jù)由臨汾市氣象局提供）。

1.2 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)包括2個(gè)試驗(yàn)，2014—2015年度進(jìn)行的是相同材料不同播期耐熱性鑒定比較試驗(yàn)；2015—2016年度進(jìn)行的是種質(zhì)材料錯(cuò)期播種耐熱性鑒定試驗(yàn)。相同材料不同播期耐熱性鑒定比較試驗(yàn)的供試材料選擇在國(guó)家黃淮區(qū)試中表現(xiàn)豐產(chǎn)的品種（系）5份，即良星99、邢麥13、冀麥325、衡S29-2和山農(nóng)29。種質(zhì)材料錯(cuò)期播種耐熱性鑒定試驗(yàn)的供試材料為山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所小麥品種資源課題組歷年的親本種質(zhì)材料，包括晉麥47號(hào)、51號(hào)、54號(hào)、臨豐518、陜225等共34份小麥材料。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 相同材料不同播期耐熱性鑒定比較試驗(yàn)當(dāng)?shù)氐恼２テ跒?0月1—5日，本試驗(yàn)選擇10月3日作為正常播種期。之后的晚播每隔5 d設(shè)一個(gè)播期，即分別于10月8，13，18日3個(gè)晚播期。正常播期以每公頃基本苗300萬(wàn)株為準(zhǔn)，以后每推遲1 d每公頃基本苗增加12.0萬(wàn)株（根據(jù)前期試驗(yàn)的結(jié)果，每推遲1 d每公頃增加基本苗12.0萬(wàn)株，可使后期有效穗數(shù)基本一致），即10月8，13，18日播種時(shí)的每公頃基本苗分別為360萬(wàn)、420萬(wàn)、480萬(wàn)株。材料播種設(shè)置為4行區(qū)，相鄰品種可能由于株高不一致，會(huì)導(dǎo)致小區(qū)邊行存在一定差異，所以性狀的記載測(cè)試以中間2行為準(zhǔn)。

1.3.2 種質(zhì)親本材料錯(cuò)期播種試驗(yàn)在2014—2015年度不同播期耐熱性鑒定試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，于2015—2016年度對(duì)山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所小麥品種資源課題組歷年的種質(zhì)親本材料利用錯(cuò)期播種進(jìn)行耐熱性鑒定。2015年10月4日為第1個(gè)播期，10月16日為第2個(gè)播期。后一個(gè)播期的播量增加仍然按照每推遲1 d每公頃基本苗增加12.0萬(wàn)株。試驗(yàn)共設(shè)2種土壤環(huán)境條件，即雨養(yǎng)環(huán)境（旱地）和水澆地環(huán)境。材料間耐熱性差異采用耐熱指數(shù)進(jìn)行比較，耐熱指數(shù)（I）＝后播期千粒質(zhì)量/前播期千粒質(zhì)量。在田間同一個(gè)品種材料2個(gè)播期種在相對(duì)一致的地方，即2個(gè)播期材料以一走道相隔，播種行方向?yàn)槟媳狈较?，走道的南邊和北邊?duì)應(yīng)為一個(gè)品種材料，以減少環(huán)境對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 相同材料不同播期的耐熱性鑒定

從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，5個(gè)試驗(yàn)品種（系）材料在4個(gè)不同播期下隨著播期的推遲，其揚(yáng)花期和成熟期總體來(lái)看還是存在不同程度的推遲，試驗(yàn)于2014—2015年度在水澆地土壤環(huán)境條件下進(jìn)行，試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

從表1可以看出，從生育時(shí)期來(lái)看，10月8日播期比正常播期揚(yáng)花期推遲1～2 d，成熟期推遲0～1 d；10月13日播期比正常播期揚(yáng)花期推遲3～5 d，成熟期推遲2～3 d；10月18日播期比正常播期揚(yáng)花期推遲5～7 d，成熟期推遲3～6 d?？梢?jiàn)，隨著播期的推遲，后期的揚(yáng)花期和成熟期均有不同程度的推遲。

從4個(gè)播期的千粒質(zhì)量變化情況來(lái)看，5個(gè)材料后3個(gè)播期的平均千粒質(zhì)量比正常播期的分別下降1.0，2.6，4.2 g。10月8日播期與正常播期相比，盡管材料之間平均千粒質(zhì)量略有下降，但是對(duì)個(gè)體材料而言，有些材料2個(gè)播期的千粒質(zhì)量并沒(méi)有什么變化，如冀麥325；10月13日播期與正常播期相比，不論是個(gè)體還是群體千粒質(zhì)量均有明顯下降，千粒質(zhì)量下降是由于灌漿期高溫（有時(shí)形成干熱風(fēng)）引起的生育期尤其是灌漿期縮短引起的，所以，在當(dāng)?shù)赜谜２テ诤拖嗖?0 d晚播期檢測(cè)品種材料的耐熱性是可行的；10月18日與正常播期相比，個(gè)體和群體的千粒質(zhì)量均有明顯下降。但是從田間的不同材料成熟期來(lái)看，由于播期相差15 d，有些材料因?yàn)椴シN太晚而農(nóng)藝性狀太差，與正常播期的性狀無(wú)法相比。從試驗(yàn)的總體結(jié)果來(lái)看，在當(dāng)?shù)赜缅e(cuò)期播種檢測(cè)材料的耐熱性，其錯(cuò)期最好在10～12 d。

表1 不同播期下生育時(shí)期及千粒質(zhì)量

2.2 小麥種質(zhì)材料錯(cuò)期播種耐熱性鑒定

從表2可以看出，2個(gè)環(huán)境檢測(cè)耐熱指數(shù)均在0.9以上的材料有長(zhǎng)治4025、晉麥54、農(nóng)大3159等12份，尤其是長(zhǎng)6878、北農(nóng)2號(hào)、農(nóng)大3159這3份材料，在2種土壤水分環(huán)境條件下其千粒質(zhì)量均下降很小，說(shuō)明這些材料在水地和旱地環(huán)境條件下均能表現(xiàn)出較好的耐熱性。而2個(gè)環(huán)境檢測(cè)耐熱指數(shù)均在0.9以下的材料有臨豐518、長(zhǎng)治516、濟(jì)寧3號(hào)等6份，說(shuō)明這些材料對(duì)后期高溫較為敏感，尤其是農(nóng)大36，其旱地和水地耐熱指數(shù)分別為0.781和0.842，說(shuō)明后期高溫嚴(yán)重影響其籽粒的灌漿發(fā)育，導(dǎo)致產(chǎn)量嚴(yán)重下降。

表2 不同品種錯(cuò)期播種耐熱性鑒定比較

3 討論與結(jié)論

由于小麥耐熱性是一個(gè)復(fù)雜性狀，其耐熱性鑒定受鑒定方法、鑒定時(shí)間、鑒定性狀等因素限制，沒(méi)有一種最標(biāo)準(zhǔn)的鑒定方法，不同方法之間只是比較而言。本試驗(yàn)中錯(cuò)期播種鑒定耐熱性，該方法不需要復(fù)雜的設(shè)施和實(shí)驗(yàn)室儀器，但對(duì)試驗(yàn)中2個(gè)播期的間隔時(shí)間和后播期比前播期的播量增加多少需要進(jìn)行摸索，否則就無(wú)法鑒定不同材料間的耐熱性。本試驗(yàn)僅以相隔5 d為一個(gè)播期，從第1個(gè)試驗(yàn)的結(jié)果情況和田間材料生長(zhǎng)情況來(lái)看，在當(dāng)?shù)貞?yīng)以10～15 d的間隔時(shí)間較為合理。而第2個(gè)試驗(yàn)選擇了12 d的間隔播期進(jìn)行歷年親本材料的耐熱性鑒定，從鑒定結(jié)果可看出不同材料在2個(gè)土壤水分環(huán)境條件下的耐熱性差異，其鑒定方法是可行的。不過(guò)該方法在不同地方因環(huán)境條件的差異可能不完全一致。其中，最關(guān)鍵的是應(yīng)摸索掌握該方法在當(dāng)?shù)?個(gè)播期的間隔時(shí)間和后播期比正常播期的基本苗增加量。本試驗(yàn)中，第2個(gè)試驗(yàn)播期間隔12 d是第1個(gè)試驗(yàn)的結(jié)果，公頃基本苗日增加12萬(wàn)株是根據(jù)前人試驗(yàn)結(jié)果[23]。當(dāng)然，后期高溫是引起灌漿期縮短粒質(zhì)量下降的主要原因，但其他原因?qū)αＹ|(zhì)量下降也會(huì)起到一定作用，如灌漿期高溫伴隨的干熱風(fēng)，其實(shí)本試驗(yàn)也是對(duì)小麥灌漿期干熱風(fēng)抗性的檢測(cè)。

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Different Sowing Date Used to Evaluate the Difference of the Heat Resistant in Identification Genotype Materials of Wheat

LI Shiping1，JINGJinlian1，ANXiaodong1，LIULingling1，YANCuiping1，WANGQuanliang2，HUANGLibo2，SHANJie2
（1.Institute ofWheat，Shanxi AcademyofAgricultural Sciences，Linfen 041000，China；2.Xiangfen Agricultural Bureau in Shanxi Province，Xiangfen 041500，China）

In the winter wheat of southern Shanxi,the heat resistance of wheat varieties under the same genotype but different sowingdate were measured.The results showed that the same genotype materials under different sowingdate,both the floweringdate and maturity date had the corresponding delay,and the period ofthe delay was far less than that ofthe sowing date delaying time.This led to the growth period of later seeding material being reduced,and especially the grouting period being shorten.Finally,this formed the thousand kernel qualityofthe late sowingdate decreased obviouslythan the previous sowingdate.Differences ofthe drop of the thousand kernel qualitybetween different genotype materials reflected the genotype adaptability to the late high temperature difference.In the local the differences of the drop of the thousand kernel quality between two sowing dates that interval of 12 days being used to appraise the differences of the heat resistance between different genotype materials were suitable by the test results ofthe comparative analysis.Using the method appraised the heat resistance of the historical parent 34 germplasm materials in the two environmental conditions between dryland and irrigated land,and 12 germplasmmaterials that had better heat resistance were identified.

wheat;sowingdate;heat resistance

S512.1

A

1002-2481（2017）04-0530-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.04.10

2016-12-12

山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院博士基金項(xiàng)目（YGG1421）

李世平（1965-），男，山西襄汾人，副研究員，主要從事小麥遺傳育種研究工作。