佟漢文 彭敏 劉易科 朱展望 陳泠 鄒娟 張宇慶 高春保

摘要：基于2001—2016年湖北省小麥（Triticum aestivum L.）區(qū)域試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析了審定品種與對(duì)照鄭麥9023的增產(chǎn)幅度、產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)和變化趨勢(shì)，以及審定品種性狀間的相關(guān)關(guān)系。結(jié)果表明，與鄭麥9023相比，27個(gè)審定品種增產(chǎn)率分布在-2.02%～9.16%，審定品種的產(chǎn)量、穗粒數(shù)、株高和全生育期平均數(shù)值較高，而有效穗數(shù)和千粒重平均數(shù)值較低;與鄭麥9023相比，湖北省小麥審定品種產(chǎn)量潛力提高的同時(shí)，有效穗數(shù)和全生育期遞增，而穗粒數(shù)、千粒重和株高遞減;審定品種的有效穗數(shù)（0.65**）和千粒重（0.64**）與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，有效穗數(shù)與穗粒數(shù)（-0.54**）相互制約。因此，增加有效穗數(shù)和千粒重，注意解決有效穗數(shù)和穗粒數(shù)的矛盾是當(dāng)前湖北省小麥產(chǎn)量育種的主攻方向。

關(guān)鍵詞：小麥（Triticum aestivum L.）;鄭麥9023;區(qū)域試驗(yàn);產(chǎn)量;農(nóng)藝性狀;相關(guān)分析;湖北省

中圖分類號(hào)：S512.1? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2018）24-0046-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.24.012? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract： Based on wheat （Triticum aestivum L.） regional trial in Hubei from 2001 to 2016， the yield-increasing rate， performance and changing trend of yield and main agronomic traits， and correlation among traits of wheat varieties released had been analyzed in the text. The results showed that， the yield-increasing rates of 27 wheat varieties released were from? ? ? -2.02% to 9.16%， and the average value of traits such as yield， kernals per spike， plant height and days to maturity were higher， and the average value of effective spikes and 1000-grain weight were lower than that of Zhengmai9023. Comparing with Zhengmai9023， yield， effective spikes and days to maturity were increasing progressively，and kernals per spike，1000-grain weight and plant height were descending. Effective spikes （0.65） and 1000-kernel weight （0.64） were positively related with yield at 0.01 level. Effective spikes was negatively related with kernals per spike（-0.54） at 0.01 level. Keeping on raising effective spikes， intensifying selecting large-grain， solving the contraction of effective spikes and kernals per spike would be major directions of wheat breeding on yield at present in Hubei province.

Key words： Wheat（Triticum aestivum L.）; Zhengmai9023; regional test; yield; agronomic traits; correlation analysis; Hubei province

湖北省作為中國(guó)小麥（Triticum aestivum L.）主產(chǎn)省份之一，近年來(lái)小麥單產(chǎn)增幅緩慢。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，1997年和2016年湖北省小麥單產(chǎn)分別為3 500.22 kg/hm2和3 863.86 kg/hm2，年增產(chǎn)19.14 kg/hm2，單產(chǎn)水平及增產(chǎn)幅度遠(yuǎn)低于全國(guó)平均水平[1，2]。

從區(qū)域試驗(yàn)品種的表現(xiàn)可以看出作物育種的進(jìn)展和水平，根據(jù)多年水稻[3]、谷子[4]、糜子[5]等區(qū)域試驗(yàn)資料的統(tǒng)計(jì)分析確定其階段性育種目標(biāo)或方向，對(duì)這些作物的育種起到了積極作用。在小麥區(qū)域試驗(yàn)研究中，高輝明等[6]通過(guò)分析2001—2009年國(guó)家冬小麥區(qū)域試驗(yàn)北部冬麥區(qū)水地組數(shù)據(jù)，得出選育生育期較短、千粒重較高的高產(chǎn)品種是未來(lái)適應(yīng)氣候變暖的品種改良方向;張中州等[7]分析了2005—2012年河南省審定的半冬性小麥品種區(qū)域試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出河南省小麥育種和高產(chǎn)栽培應(yīng)采取在大群體的基礎(chǔ)上主攻千粒重;伍玲等[8]總結(jié)了1997—2007年四川省審定小麥品種區(qū)域試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出四川省小麥產(chǎn)量育種應(yīng)當(dāng)在保持現(xiàn)有產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在增加穗數(shù)和千粒重兩個(gè)方向上突破。在湖北省小麥區(qū)域試驗(yàn)研究中，楊朝柱等[9]分析了1992—1999年小麥良種試驗(yàn)的24個(gè)品種的產(chǎn)量性狀，提出了湖北省小麥高產(chǎn)育種途徑應(yīng)以多粒型品種為主;樂(lè)菊等[10]對(duì)2001—2015年湖北省小麥區(qū)域試驗(yàn)進(jìn)行了回顧，從策略上提出了一些供湖北省小麥育種參考的建議。

本研究通過(guò)對(duì)2001—2016年（即鄭麥9023作為湖北省小麥區(qū)域試驗(yàn)對(duì)照以來(lái)）湖北省小麥區(qū)域試驗(yàn)審定品種數(shù)據(jù)進(jìn)行了匯總分析，全面客觀地了解近16年來(lái)湖北省小麥審定品種產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀的表現(xiàn)和變化，找出影響產(chǎn)量的主要限制因素，以期為湖北省小麥育種和生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 材料

數(shù)據(jù)來(lái)源于2001—2016年湖北省小麥區(qū)域試驗(yàn)總結(jié)，區(qū)域試驗(yàn)總結(jié)會(huì)決定報(bào)廢的試點(diǎn)數(shù)據(jù)未納入統(tǒng)計(jì)。從2013年開始，湖北省小麥區(qū)域試驗(yàn)增加鄂北組，由于試點(diǎn)有所不同，未計(jì)入內(nèi);鄂麥22雖是2004年審定，但因參加區(qū)試時(shí)間為1999—2001年，也未計(jì)入在內(nèi)。從2003—2004年度開始，全生育期記載標(biāo)準(zhǔn)從播種到成熟的時(shí)間改為出苗到成熟的時(shí)間，記載標(biāo)準(zhǔn)有變，因此2004年審定品種的全生育期也未計(jì)入內(nèi)[10]。

1.2? 方法

產(chǎn)量的增減產(chǎn)率是根據(jù)每品種參加區(qū)域試驗(yàn)2年或3年的平均產(chǎn)量和其對(duì)應(yīng)年份鄭麥9023（對(duì)照）的平均產(chǎn)量計(jì)算得來(lái)。性狀的統(tǒng)計(jì)分析和圖表制作利用Excel 2003，相關(guān)分析由DPS7.05進(jìn)行處理。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 審定品種的增產(chǎn)幅度

2004—2017年（2001—2016年參加區(qū)域試驗(yàn)）湖北省審定小麥品種27個(gè)（表1），其中2004年審定的6個(gè)小麥品種是以鄂恩1號(hào)作為對(duì)照（即參加2001—2003年的A組區(qū)域試驗(yàn)，增產(chǎn)率與B組對(duì)照鄭麥9023相比），其后21個(gè)均以鄭麥9023作為對(duì)照審定。與鄭麥9023相比，27個(gè)小麥新品種的增產(chǎn)率為-2.02%～9.16%，平均增產(chǎn)率4.68%。增產(chǎn)率超過(guò)5%的品種有11個(gè)，占審定品種的40.74%，其中漯麥6010的增產(chǎn)率最高。

2.2? 審定品種和鄭麥9023產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀的統(tǒng)計(jì)分析

就平均值而言，與鄭麥9023相比，審定品種的產(chǎn)量、穗粒數(shù)、株高和全生育期數(shù)值較高，而有效穗數(shù)和千粒重較低。從各個(gè)性狀數(shù)值范圍來(lái)看，除穗粒數(shù)和全生育期外，審定品種其他性狀的最小值均小于鄭麥9023;而除有效穗數(shù)外，審定品種其他性狀的最大值也均大于鄭麥9023，說(shuō)明在湖北省可以選育有效穗數(shù)更多的品種。鄭麥9023產(chǎn)量和千粒重的變異系數(shù)明顯大于審定品種，說(shuō)明這兩個(gè)性狀受環(huán)境的影響更大;相反，鄭麥9023有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和全生育期的變異系數(shù)明顯小于審定品種，說(shuō)明這3個(gè)性狀受基因型的控制更強(qiáng);而株高的變異系數(shù)在兩者之間相差不大，說(shuō)明株高受基因型和環(huán)境的影響力相當(dāng)。

2.3? 審定品種和鄭麥9023產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀年度間的變化趨勢(shì)

以參加區(qū)域試驗(yàn)?zāi)甓葹榻缦?，?jì)算同一年度所有審定品種和鄭麥9023相同性狀的區(qū)域試驗(yàn)數(shù)據(jù)平均值，繪制年度變化趨勢(shì)圖（圖1）。鄭麥9023的變化趨勢(shì)是栽培管理及氣候條件等環(huán)境影響的主要結(jié)果，審定品種的變化剔除環(huán)境影響代表了品種選育的方向。由圖1可見，審定品種產(chǎn)量（X1）、有效穗數(shù)（X2）和全生育期（X6）變化速度大于鄭麥9023，而穗粒數(shù)（X3）、千粒重（X4）和株高（X5）的變化速度小于鄭麥9023，因此，近16年來(lái)湖北省小麥品種選育朝著增產(chǎn)、增穗、延長(zhǎng)全生育期、減穗粒數(shù)、降千粒重和降株高的方向發(fā)展。

2.4? 性狀間的相關(guān)性分析

為進(jìn)一步了解制約湖北省小麥產(chǎn)量提高的性狀要素，對(duì)審定品種產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀指標(biāo)做了相關(guān)分析（表3）。產(chǎn)量與有效穗數(shù)和千粒重呈極顯著正相關(guān)，而與產(chǎn)量三要素之一的穗粒數(shù)相關(guān)不顯著;同時(shí)，穗粒數(shù)與有效穗數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)明穗粒數(shù)和有效穗數(shù)是一對(duì)相互制約的因素。這也解釋了圖1中產(chǎn)量、有效穗數(shù)和千粒重是遞增趨勢(shì)，而穗粒數(shù)是遞減趨勢(shì)。此外，株高主要是通過(guò)正向影響穗粒數(shù)（0.53*）、負(fù)向影響有效穗數(shù)（-0.45*）從而對(duì)產(chǎn)量影響不顯著。

3? 小結(jié)與討論

3.1? 湖北省近十幾年來(lái)審定小麥品種的表現(xiàn)及變化

子粒產(chǎn)量是小麥生產(chǎn)的終極目標(biāo)，國(guó)內(nèi)外多數(shù)研究圍繞子粒產(chǎn)量展開，是小麥研究的熱點(diǎn)[11]。同時(shí)，小麥產(chǎn)量是復(fù)雜的數(shù)量性狀，受環(huán)境和基因型的共同影響，如本研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)量的變異系數(shù)最大，且鄭麥9023的變異系數(shù)大于審定品種，說(shuō)明產(chǎn)量在近十幾年的湖北區(qū)域試驗(yàn)中受環(huán)境影響更大。同時(shí)，審定品種的有效穗數(shù)和千粒重平均值低于鄭麥9023，審定品種有效穗數(shù)的最大值也不及鄭麥9023的最大值，且審定品種有效穗數(shù)的變異系數(shù)也遠(yuǎn)大于鄭麥9023，由此可以推斷，有效穗數(shù)主要受基因型控制且是當(dāng)前限制湖北省小麥產(chǎn)量的主要因素。

近十幾年來(lái)的氣候條件和栽培措施等環(huán)境條件以及育種選擇共同促進(jìn)了一些小麥性狀的發(fā)展方向。如審定品種和鄭麥9023的產(chǎn)量、有效穗數(shù)和千粒重均呈遞增趨勢(shì)，穗粒數(shù)和株高均呈遞減趨勢(shì)，全生育期審定品種呈遞增趨勢(shì)，而鄭麥9023呈遞減趨勢(shì)。剔除鄭麥9023的變化趨勢(shì)（環(huán)境影響部分），審定品種性狀基因型選擇的方向是產(chǎn)量增加、有效穗數(shù)增加、全生育期延長(zhǎng)、穗粒數(shù)減少、千粒重降低和株高降低。因此近十幾年來(lái)湖北省小麥產(chǎn)量的增加主要得益于有效穗數(shù)的增加。

3.2? 性狀間的相關(guān)性分析及湖北省小麥育種展望

審定品種性狀間的相關(guān)分析表明，有效穗數(shù)和千粒重是影響產(chǎn)量的主要因素。穗粒數(shù)在本研究中隨年度下降且與產(chǎn)量不相關(guān)，與買春艷等[2]在北部冬麥區(qū)研究結(jié)論相反，這是由湖北省小麥審定品種本身性狀值造成的，如本研究中審定品種穗粒數(shù)平均值為35.22粒，高出鄭麥9023接近5粒，這也是審定品種產(chǎn)量高出鄭麥9023的原因所在。同時(shí)，有效穗數(shù)和穗粒數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)。因此增加有效穗數(shù)和千粒重，解決有效穗數(shù)和穗粒數(shù)的矛盾是當(dāng)前湖北省小麥產(chǎn)量提升的主攻方向。

筆者一直以來(lái)困惑的是審定品種生產(chǎn)推廣面積一直沒(méi)有趕超鄭麥9023的原因所在。根據(jù)多年的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)結(jié)合本研究發(fā)現(xiàn)，主要原因是審定品種的廣適性不及鄭麥9023。如增產(chǎn)率最高的漯麥6010只通過(guò)湖北省審定，而鄭麥9023通過(guò)河南、湖北、安徽和江蘇4省審定，說(shuō)明鄭麥9023的適應(yīng)性更廣;同時(shí)，從種子生產(chǎn)的角度出發(fā)，多省審定可在多地制種，降低了鄭麥9023的制種風(fēng)險(xiǎn)和生產(chǎn)成本，有利于品種的生產(chǎn)推廣應(yīng)用。除此以外，2004—2017年湖北省小麥審定年份相對(duì)集中以及產(chǎn)量等相關(guān)性狀的變異系數(shù)較大，也從側(cè)面反映了審定品種適應(yīng)性不強(qiáng)的問(wèn)題。為破解湖北省小麥審定品種適應(yīng)性差、應(yīng)對(duì)氣候變暖、極端和異常天氣等對(duì)小麥生產(chǎn)的影響[12，13]問(wèn)題，從2012年開始，湖北省小麥品種審定已增加赤霉病抗性方面的要求[10]。柳娜等[14]對(duì)甘肅春小麥區(qū)試品系的研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)境及品系與環(huán)境互作對(duì)產(chǎn)量的影響大于品系，因此小麥育種還要大聯(lián)合大攻關(guān)，加大穿梭育種力度，采用多年多點(diǎn)產(chǎn)量試驗(yàn)選拔苗頭品系，以選育高產(chǎn)廣適型小麥新品種，滿足湖北省小麥生產(chǎn)需求。

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