王 偉 ，郭新城，王偉偉，鈕力亞，鄒景偉，陸 莉，王奉芝，于 亮*

（1河北省農作物耐鹽堿評價與遺傳改良重點實驗室/滄州市農林科學院，河北滄州 061001；2滄州職業(yè)技術學院，河北滄州 061001）

小麥是我國重要的糧食作物，在糧食生產中具有舉足輕重的作用。在干旱、半干旱地區(qū)依靠自然降水栽培的旱地小麥，占全國小麥總面積的30%以上［1］。旱地小麥在我國北方分布面積廣，適應性強，旱地小麥的豐收直接影響著全國小麥生產全局［2］。黑龍港流域是河北省小麥生產主產區(qū)，也是河北省小麥低產區(qū)［3］。穗數、穗粒數和千粒重為小麥產量構成的三要素，三者協(xié)同作用，共同決定小麥的產量［4］。在不同栽培條件下，保證適宜群體大小的基礎上，增加穗粒數和千粒重一直是育種家追求的主要目標［5］。而株高直接決定小麥的株型，并最終影響產量。一般而言，小麥株高70～80 cm較為適宜［6］。然而，小麥的產量及其相關性狀之間存在特定條件下的相互作用，而且僅依靠當地自然降水情況下的旱地小麥，產量及其相關性狀之間的遺傳關系有待進一步研究。因此，考察黑龍港流域旱地小麥主要產量性狀間的遺傳相關，進而選擇抗旱的小麥品種，高效利用有限的水資源，使雨養(yǎng)條件下的旱地小麥獲得較高產量，對中國小麥生產具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 供試材料

選用19個小麥品種作為試驗材料，其中18個為國家小麥產業(yè)技術體系提供的適合黃淮北片種植的小麥品種，并設當地推廣品種農大399為對照。品種及其來源見表1。

表1 小麥品種及來源

1.2 試驗設計

試驗在國家小麥產業(yè)技術體系滄州綜合試驗站示范縣獻縣原種場進行。該試驗地肥力均勻，地形平坦。2017年10月16日常規(guī)播種，采用隨機區(qū)組試驗設計，小區(qū)面積13.3 m2，2次重復。播種量150 kg/hm2，行距16 cm，種植區(qū)外設保護區(qū)。在完全雨養(yǎng)條件下，小麥全生育期不澆水，其他栽培管理措施同于其他大田。6月12日收獲。

1.3 性狀測定

株高：以主莖高表示。自地面或分蘗節(jié)至穗頂（不含芒）的高度，取其平均值。

穗長：自穗軸基部量至穗頂端（不含芒）。

小穗數：計數結實小穗數。

每穗粒數和每公頃穗數：成熟期田間調查穗粒數和每公頃穗數。

千粒重：以曬干（水分含量13%）揚凈的籽粒為標準，混勻樣品后任取1000粒稱重，重復2次，相差不得超過5%。

產量：在每個小區(qū)選取有代表性的6.7 m2收獲并單獨脫粒，以標準含水量13%計算產量并折算成每公頃產量。

1.4 統(tǒng)計分析

試驗數據采用莫惠棟編著的《農業(yè)試驗統(tǒng)計》中相應的分析方法進行相關分析和偏相關分析［7］，并在方差-協(xié)方差分析的基礎上計算出小麥主要產量性狀的表型相關系數、遺傳相關系數及環(huán)境相關系數［8～10］。全部數據采用Excel 2010和SPSS 19.0軟件進行分析。

2 結果與分析

在農作物的育種實踐中，在對某一目標性狀進行選擇時，常會直接或間接地引起另一性狀的變化，這是由于各性狀間存在不同性質及程度的相關關系。所以，在研究小麥主要產量性狀的遺傳和變化特點時，還必須分析各數量性狀間的相關。

由表2可知，株高和千粒重，穗長和小穗數之間呈極顯著和顯著正相關；其他性狀間相關系數均不顯著。在黑龍港流域生態(tài)環(huán)境和完全雨養(yǎng)旱作的栽培模式下，株高極大程度上影響著小麥的千粒重。株高越高生物產量愈大，則后期營養(yǎng)越充足，越有利于小麥灌漿結實。

表2 黑龍港流域旱地小麥產量相關性狀的簡單相關系數

由表3可知，株高和千粒重間偏相關極顯著；穗長和小穗數、產量和小穗數正向偏相關顯著；穗粒數與千粒重、產量性狀間的負向偏相關顯著；其他性狀兩兩間偏相關均不顯著。偏相關系數是兩性狀根本的、本質的相關。在完全雨養(yǎng)旱作模式下，育種時應注意適當增加小麥株高，通過選育大穗大粒的小麥品種以提高小麥的產量。

表3 黑龍港流域旱地小麥產量相關性狀的偏相關系數

由表4可知，株高和千粒重間正向遺傳的相關系數極顯著；穗長和小穗數、產量和小穗數、千粒重和產量正向遺傳的相關系數顯著；穗粒數和千粒重、產量負向遺傳的相關系數顯著或極顯著；其他性狀兩兩間遺傳相關均不顯著。遺傳相關系數是遺傳因素即基因型不同而引起的相關。在旱地小麥育種時，穗粒數應適中，穗粒數太多反而不利于提高小麥產量。

表4 黑龍港流域旱地小麥產量相關性狀間的遺傳相關系數

由表5可知，小麥產量相關性狀兩兩間環(huán)境的相關系數均不顯著。環(huán)境相關系數是環(huán)境因素引起的相關。分析結果表明，旱地小麥影響產量及相關性狀的環(huán)境因素對其各個性狀的影響均不顯著。

表5 黑龍港流域旱地小麥產量相關性狀間的環(huán)境相關系數

由表6可知，株高和千粒重、株高和小穗數正向表型相關系數顯著或極顯著；穗長和小穗數、產量和小穗數、產量和千粒重正向表型相關系數顯著或極顯著；穗數和千粒重、穗粒數和千粒重、產量和穗粒數負向表型相關系數顯著或極顯著；其他性狀兩兩間表型相關均不顯著。表型相關系數是基因型和環(huán)境共同作用引起的相關。在黑龍港流域旱地小麥產量及其相關性狀的關系中，通過適當增加小麥株高可以提高千粒重，進而提高小麥產量，但是育種中需要注意穗粒數不宜太多。

表6 黑龍港流域旱地小麥產量相關性狀間的表型相關系數

由表7可知，黑龍港流域旱地小麥產量相關性狀的廣義遺傳力均比較高。廣義遺傳力是遺傳方差占表型方差的比率。分析結果表明，株高、穗長、小穗數等7性狀的一切可見變異95%以上都是由遺傳原因造成的。

表7 黑龍港流域旱地小麥產量相關性狀的廣義遺傳力

3 討論

小麥產量的形成是穗數、穗粒數和千粒重互相作用的結果［11～13］。周玲等［14］指出，生物量是決定旱地小麥產量高低的重要因素。旱地小麥株高和產量關系十分密切［15］。已有研究表明，旱地小麥品種株高和產量有密切關系，將植株保持在一定的高度內，有利于獲得較高的生物學產量，進一步提高籽粒產量［16，17］。

在本研究中，旱地小麥株高和千粒重相關關系在簡單相關、偏相關以及遺傳相關和表型相關中均呈極顯著正相關。這也與前人的研究結果一致。因此，在黑龍港流域旱地小麥品種育種中，需要注重小麥的株高和千粒重對產量的影響。具體表現為，在品種選育過程中，株高適中的基礎上，增大小麥的千粒重，保持穗粒數適中，選擇大穗大粒的新品系。

遺傳力高的性狀間，表型相關可在較大程度上反映遺傳相關；而遺傳力低的性狀間表型相關則在較大程度上反映環(huán)境相關［8］。在本研究中，黑龍港流域旱地小麥產量相關性狀的遺傳力均比較高，其性狀間的表型相關與遺傳相關分析結果基本一致。