高燕 于金林 趙偉峰 成東梅 彭濤 尹國紅 陳坤

摘要對203份小麥的農(nóng)藝性狀進(jìn)行鑒定和研究。結(jié)果表明，種質(zhì)資源存在豐富的遺傳多樣性，其中穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量的變異系數(shù)分別為12.6%、9.3%、12.2%和14.7%。千粒重和穗粒數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)達(dá)極顯著水平。長穗多粒特性的多穗型材料具有較高的產(chǎn)量潛力。篩選出28份可重點(diǎn)利用的矮稈、大粒、多粒、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)類型材料。

關(guān)鍵詞小麥;種質(zhì)資源;農(nóng)藝性狀;評價(jià)

中圖分類號S512.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611（2020）15-0048-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.15.014

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Evaluation and Usage of Wheat Germplasms

GAO Yan， YU Jinlin， ZHAO Weifeng et al

（Jiyuan Academy of Agricultural Sciences， Jiyuan， Henan 459002）

AbstractAgronomic characters were evaluated for 203 wheat germplasms. The results showed that the coefficients of variance of spikes per plant，kernels per spike，1 000grain weight and yield were 12.6%，9.3%，12.2% and 14.7%， respectively. Agronomic traits had greater genetic diversity. 1 000grain weight and kernels per spike had extremely significant correlation with yield. Multispike cultivars with long spike and manyseed had higher yield potential.28 germplasms were screened with the advantages of short plant， big seed， many seed， high yield and high protein. All these accessions could be used as resources in wheat breeding.

Key wordsWheat;Germplasms;Agronomic traits;Evaluation

基金項(xiàng)目河南省重大科技專項(xiàng)（151100110400）。

作者簡介高燕（1976—），女，河南博愛人，副研究員，從事小麥育種及高產(chǎn)栽培技術(shù)研究。

收稿日期2019-12-13;修回日期2020-01-20

近年審定并推廣的小麥品種的遺傳基礎(chǔ)較為狹窄，所用親本往往集中在少數(shù)幾個(gè)骨干親本上，品種間同質(zhì)化現(xiàn)象日趨明顯?？晒┯N者選用的優(yōu)良親本也越來越少，限制了小麥育種水平的進(jìn)一步提升。因此，開展優(yōu)異種質(zhì)資源的收集與發(fā)掘，并進(jìn)行創(chuàng)新與育種利用，是持續(xù)提高小麥遺傳改良研究水平的重要技術(shù)途徑[1]。鑒于此，筆者選用203份小麥種質(zhì)資源，在同一試驗(yàn)條件下，通過科學(xué)調(diào)查取樣對這些種質(zhì)資源統(tǒng)一進(jìn)行田間和室內(nèi)農(nóng)藝性狀鑒定，篩選出優(yōu)良種質(zhì)資源并進(jìn)行雜交利用，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新優(yōu)良材料和育成優(yōu)良品種的目標(biāo)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料參試材料共203份。

1.2試驗(yàn)方法試驗(yàn)于2017—2018年連續(xù)2年在濟(jì)源市農(nóng)業(yè)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)地進(jìn)行。每份材料種植2行，行長2 m，行距23.31 cm?；久?25萬/hm2，4個(gè)重復(fù)。其中3個(gè)重復(fù)測產(chǎn)，1個(gè)重復(fù)取樣。底肥為尿素225 kg/hm2， 磷酸二氫銨375 kg/hm2，氯化鉀75 kg/hm2。常規(guī)田間管理。

1.3項(xiàng)目測定

田間系統(tǒng)觀察鑒定參試材料的生育期表現(xiàn)和主要生物學(xué)特征特性，記載時(shí)間與方法：①產(chǎn)量相關(guān)性狀。成穗數(shù)（收獲前7 d調(diào)查，去掉行頭，調(diào)查1.5 m）、產(chǎn)量（去掉行頭，取1.5 m）;室內(nèi)考種穗粒數(shù)、千粒重、株高、穗長、穗下節(jié)長。②小麥全生育期記載。按期正常記載。

2結(jié)果與分析

2.1主要性狀及產(chǎn)量變異性分析

由表1可知，變異系數(shù)從小到大的順序是穗粒數(shù)<穗長<千粒重<穗數(shù)<株高<產(chǎn)量<穗下節(jié)長。其中穗粒數(shù)的變異系數(shù)最低，穗長的變異系數(shù)次之，說明試驗(yàn)材料穗粒數(shù)和穗長穩(wěn)定性較好，在選擇試驗(yàn)材料做為雜交親本時(shí)，這2個(gè)性狀的選擇標(biāo)準(zhǔn)要嚴(yán)格按照預(yù)定目標(biāo)進(jìn)行。

穗下節(jié)長、株高、穗數(shù)、千粒重、產(chǎn)量這些數(shù)量性狀變異系數(shù)較大，變異范圍廣泛，遺傳多樣性豐富?？梢詫@些優(yōu)異的種質(zhì)資源進(jìn)行創(chuàng)新與育種利用，拓寬育種資源背景，提高育種水平。

試驗(yàn)材料中，產(chǎn)量在3 000 kg/hm2以下的材料有1份，產(chǎn)量在3 000～6 000 kg/hm2的材料有10份，產(chǎn)量在6 000～7 500 kg/hm2的材料有45份，產(chǎn)量在7 500～9 000 kg/hm2的材料有121份，產(chǎn)量在9 000 kg/hm2以上的材料有26份。產(chǎn)量變化范圍為2 516.5～10 670.5 kg/hm2，變異系數(shù)14.7%，位居第2，說明試驗(yàn)材料產(chǎn)量起伏較大，多數(shù)材料產(chǎn)量穩(wěn)定在7 500 kg/hm2以上，可以從這些材料中選擇雜交親本。對于產(chǎn)量水平在7 500 kg/hm2以下的材料，進(jìn)行材料創(chuàng)新育種時(shí)要謹(jǐn)慎利用。

2.2主要性狀與產(chǎn)量相關(guān)分析

統(tǒng)計(jì)分析表明（表2），千粒重、穗粒數(shù)、株高、主莖穗長、穗下節(jié)長、穗數(shù)與產(chǎn)量呈正相關(guān)，其中千粒重、穗粒數(shù)、株高、主莖穗長與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)極顯著，千粒重和穗粒數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)最大，分別為0.453和0.340，說明試驗(yàn)材料的千粒重和穗粒數(shù)是影響產(chǎn)量的主要制約因素，要重點(diǎn)選擇千粒重和穗粒數(shù)較高的材料進(jìn)行創(chuàng)新利用。株高與穗下節(jié)長、穗長、千粒重呈正相關(guān)，且相關(guān)系數(shù)極顯著，這說明株高的增加優(yōu)化了冠層結(jié)構(gòu)，有利于后期抗旱性的增強(qiáng)和千粒重的提高[2]。穗長與穗粒數(shù)和千粒重呈極顯著正相關(guān)，說明穗子長，結(jié)實(shí)小穗多，穗粒數(shù)高，千粒重也高。另一方面，穗長與穗數(shù)負(fù)相關(guān)不顯著、穗粒數(shù)與千粒重負(fù)相關(guān)不顯著，說明在穗數(shù)適宜的情況下，通過增加穗長來提高穗粒數(shù)，可以有效提升小麥產(chǎn)量。品種創(chuàng)新改良時(shí)，要把具有長穗多粒特性的多穗型材料作為選擇重點(diǎn)。千粒重和穗粒數(shù)均與穗數(shù)呈負(fù)相關(guān)，且千粒重與穗數(shù)的相關(guān)系數(shù)呈極顯著差異，說明隨著穗數(shù)的增加，小穗逐漸增多，穗粒數(shù)減少，千粒重也較低。

2.3綜合性狀表現(xiàn)較好的優(yōu)異材料性狀比較

綜合2年試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合田間主要農(nóng)藝性狀調(diào)查和室內(nèi)籽?？挤N結(jié)果，鑒選出28個(gè)產(chǎn)量較高、綜合性狀表現(xiàn)較好的優(yōu)異種質(zhì)材料（表3）。

經(jīng)過農(nóng)藝性狀的綜合鑒定與評價(jià)，28個(gè)優(yōu)異種質(zhì)材料歸類如下：矮稈類3份（鄭麥366、矮抗58、07H508-05-3），大粒類5份（洛麥21、鄭麥1345、鄭麥1354、周麥22、新麥29），多粒類7份（洛麥21、鄭麥1354、周麥22、周麥23、周麥26、周麥27、國麥0319），優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋類 9份（鄭麥366、 鄭麥7698、鄭麥3596、新麥26、周麥32、豐德存麥1號、存麥5號、西農(nóng)979、師欒02-1），豐產(chǎn)類 25份（鄭麥366、鄭麥7698、鄭麥0856、鄭麥3596、鄭麥0943、鄭麥1345、鄭麥1354、鄭麥9694、洛麥21、洛麥24、新麥26、周麥22、周麥23、周麥24、周麥26、周麥27、周麥32、豐德存麥1號、存麥5號、新麥29、百農(nóng)207、矮抗58、國麥0319、濟(jì)麥1號、藁優(yōu)5766）。 上述28個(gè)優(yōu)異種質(zhì)材料為綜合性狀好、優(yōu)良性狀多的材料，可以直接或改良后作育種親本利用。其他材料綜合農(nóng)藝性狀相對較差，但個(gè)別性狀比較突出，在材料創(chuàng)新及品種選育時(shí)，應(yīng)注意防止其他性狀的劣變[3]。

2.4雜交利用

近年來，根據(jù)育種目標(biāo)，將鑒定篩選出的優(yōu)異種質(zhì)與目標(biāo)親本進(jìn)行雜交，通過對不同世代的分離材料進(jìn)行淘汰選擇及優(yōu)中選優(yōu)，篩選出高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、多抗、廣適小麥新品種濟(jì)研麥7號、濟(jì)研麥10號，審定編號分別為豫審麥2017021、豫審麥20190021。

3結(jié)論與討論

國內(nèi)外育種實(shí)踐充分說明，小麥育種的進(jìn)展和突破依賴于關(guān)鍵性種質(zhì)資源的發(fā)掘和創(chuàng)新利用[4-5]，種質(zhì)資源的創(chuàng)新往往帶來品種的創(chuàng)新。一些創(chuàng)新出的優(yōu)良種質(zhì)資源已成為育種單位的骨干親本，從中衍生選育出一系列小麥新品種。因而，種質(zhì)資源創(chuàng)新工作成為突破育種瓶頸的關(guān)鍵。例如，周口農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新出新種質(zhì)周8425B，利用周8425B作親本育成的品種（系）有100多個(gè)，其中通過國家和省級審定的品種79個(gè)，應(yīng)用面積3 300萬hm2左右，社會效益顯著[6]。但是，任何一個(gè)新種質(zhì)都存在發(fā)現(xiàn)、發(fā)展到終結(jié)的過程。因此需要不斷引進(jìn)新的種質(zhì)資源，從中發(fā)掘出優(yōu)良種質(zhì)并創(chuàng)新改良，從而創(chuàng)育出更好、更多的骨干親本。

濟(jì)源市農(nóng)科院通過引進(jìn)種質(zhì)資源203份，通過鑒定分析表明，供試材料的農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀變異系數(shù)大，表現(xiàn)出豐富的遺傳多樣性，為種質(zhì)創(chuàng)新和品種選育提供了更好更多的種質(zhì)資源。

金艷等[7]認(rèn)為半冬性小麥品種產(chǎn)量主要性狀與產(chǎn)量的相關(guān)順序由強(qiáng)到弱依次為株高、穗粒數(shù)、千粒重和有效穗數(shù);弱春性品種的相關(guān)順序由強(qiáng)到弱依次為穗粒數(shù)、千粒重、有效穗數(shù)和株高。該研究結(jié)果表明，產(chǎn)量的主要決定因素為千粒重、穗粒數(shù)，試驗(yàn)選材的不同直接導(dǎo)致研究結(jié)論的差異。范永勝等[8]認(rèn)為在穗粒數(shù)的改良過程中，應(yīng)選育矮稈、大穗、結(jié)實(shí)小穗數(shù)多的品種。龐啟華等[9]、侯永翠等[10]認(rèn)為高產(chǎn)再高產(chǎn)應(yīng)在一定有效穗數(shù)的基礎(chǔ)上，以通過培育長穗和多小穗來提高穗粒數(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提高單穗重的目的為主攻目標(biāo)。該研究結(jié)果顯示，在穗數(shù)適宜的情況下，因穗粒數(shù)及千粒重的增加，長穗多粒型材料產(chǎn)量潛力較高。品種創(chuàng)新改良時(shí)，要重點(diǎn)選擇具有長穗多粒特性的多穗型材料。

參考文獻(xiàn)

[1]

胡琳，許為鋼，張磊，等.小麥種質(zhì)資源鑒定、優(yōu)異基因發(fā)掘及創(chuàng)新利用研究概述[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（9）：22-25.

[2] 柴永峰，李秀絨，趙智勇，等.CIMMYT 145份小麥種質(zhì)資源的鑒定及雜交利用[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2013，29（33）：56-61.

[3] 王亞娟，張秋芳，任志龍，等.小麥優(yōu)異種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀綜合鑒定與評價(jià)[J].麥類作物學(xué)報(bào)，2004，24（4）：119-122.

[4] 王美玲，李世平，常桂林.小麥不同類型種質(zhì)資源鑒定及其利用途徑研究[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技，1994（10）：6-7.

[5] 張俊靈，孫美榮，閆金龍，等.山西省旱地小麥育種進(jìn)展與育種策略探討[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)，2015，5（9）：17-21.

[6] 唐建衛(wèi)，殷貴鴻，高艷，等.小麥骨干親本周8425B及其衍生品種（系）的農(nóng)藝性狀和加工品質(zhì)綜合分析[J].麥類作物學(xué)報(bào)，2015，35（6）：777-784.

[7] 金艷，宋佳靜，朱統(tǒng)泉，等.2001-2015年河南省審定小麥品種產(chǎn)量構(gòu)成分析[J].中國種業(yè)，2016（4）：41-44.

[8] 范永勝，趙宗武，馬華平，等.超級小麥品種穗部性狀間相關(guān)性分析及穗粒數(shù)改良途徑的研究[J].中國種業(yè)，2007（7）：38-40.

[9] 龐啟華，李生榮，余敖，等.進(jìn)一步提高四川小麥品種產(chǎn)量潛力的遺傳改良策略[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，1998，11（S2）：30-34.

[10] 侯永翠，鄭有良，蒲至恩，等.穗數(shù)型小麥新品種川農(nóng)16與大穗型寡分蘗品系H461遺傳差異研究初報(bào)[J].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，21（2）：94-98.

安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，J.Anhui Agric.Sci. 2020，48（15）：51-54