劉 莉 薛 翀 高 煒 劉新月 張松令 衛(wèi)云宗

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)小麥研究所，臨汾 041000）

小麥?zhǔn)俏覈?guó)主要糧食作物之一，常年種植0.23億hm2左右，近1/3 面積受水源等因素限制沒有灌溉條件，屬于旱地小麥，其中80%的面積集中在黃淮冬麥區(qū)[1-2]。近年來黃淮旱地小麥育種在品質(zhì)性狀改良上取得了穩(wěn)步提升，但其與抗逆廣適性狀的同步穩(wěn)定提升仍是阻礙國(guó)內(nèi)旱地小麥育種突破的瓶頸和難點(diǎn)[3-4]。

晉麥105 號(hào)是由山西農(nóng)業(yè)大學(xué)小麥研究所（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所）在2009 年以運(yùn)旱20410 為母本、運(yùn)旱719 為父本進(jìn)行雜交組配選育而成，父母本均來源于山西農(nóng)業(yè)大學(xué)棉花研究所。運(yùn)旱20410 主要特點(diǎn)是冬性，籽粒發(fā)芽勢(shì)強(qiáng)，分蘗力較強(qiáng)，成穗率高，葉功能期長(zhǎng)，抗旱性強(qiáng)，灌漿快，落黃較好，產(chǎn)量結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)，具豐產(chǎn)廣適性；經(jīng)測(cè)試該品種蛋白質(zhì)含量18.02%，沉降值55.0mL，穩(wěn)定時(shí)間10.6min，為強(qiáng)筋類小麥品種[5]。運(yùn)旱719主要特點(diǎn)是株型較緊湊，葉片上舉，穗碼較密，小穗多花結(jié)實(shí)性好，分蘗力中等，成穗率高，落黃好，較抗青干；其粗蛋白含量為15.88%，沉降值63.5mL，形成時(shí)間5.7min，穩(wěn)定時(shí)間4.7min，具有5+10 優(yōu)質(zhì)亞基[6]。兩親本組配，抗旱、抗逆、適應(yīng)性和豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)性狀互補(bǔ)，增加了后代中目標(biāo)基因類群的出現(xiàn)概率。該品系于2017-2019 年度參加山西省南部中熟冬麥區(qū)旱地組品種區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)，于2019 年3 月通過山西省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定（晉審麥20190006），2020 年獲得植物新品種權(quán)（CNA20183227.7）。為加快新品種的示范推廣，本研究利用山西省南部中熟冬麥區(qū)旱地組區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)資料，分析了晉麥105 號(hào)的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性和適應(yīng)性，明確了其增產(chǎn)潛力，為該品種的大面積推廣應(yīng)用提供合理參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)資料來源于2017-2018 年度、2018-2019 年度山西省南部中熟冬麥區(qū)旱地組區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)總結(jié)。2017-2018 年度參加山西省南部中熟冬麥區(qū)旱地組區(qū)域試驗(yàn)品種（系）13 個(gè)：旱優(yōu)6 號(hào)、臨4133、臨旱9 號(hào)、運(yùn)旱1512、沃麥323、運(yùn)旱JS01、臨旱10 號(hào)（晉麥105 號(hào)）、品育8163、長(zhǎng)麥3809、長(zhǎng)5804、和世利旱麥8 號(hào)、京麥18、晉麥47 號(hào)（CK）。2018-2019 年度參加山西省南部中熟冬麥區(qū)旱地組區(qū)域試驗(yàn)品種（系）13 個(gè)：臨旱10 號(hào)（晉麥105 號(hào)）、長(zhǎng)5804、運(yùn)旱139-2、XF969、旱優(yōu)9 號(hào)、臨旱11 號(hào)、品育8173、長(zhǎng)麥5252、BH1513、華科17、臨雜13、運(yùn)旱1818、晉麥47 號(hào)（CK）。2018-2019 年度參加山西省南部中熟冬麥區(qū)旱地組生產(chǎn)試驗(yàn)品種（系）4 個(gè)：旱優(yōu)6號(hào)、臨旱10號(hào)（晉麥105號(hào)）、長(zhǎng)5804、晉麥47號(hào)（CK）。

試點(diǎn)分別設(shè)在山西省南部典型旱區(qū)，共8 個(gè)試點(diǎn)，2017-2018 年度試點(diǎn)分布在運(yùn)城市4 點(diǎn)（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)棉花研究所、芮城縣風(fēng)陵渡、絳縣、聞喜縣），臨汾市3 點(diǎn)（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)小麥研究所、曲沃縣、堯都區(qū)），晉城市1 點(diǎn)。2018-2019 年度臨汾市堯都區(qū)試點(diǎn)調(diào)整為臨汾市翼城縣。2017-2018 年度區(qū)域試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)了6 個(gè)試點(diǎn)（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)棉花研究所、曲沃縣試點(diǎn)未統(tǒng)計(jì)），2018-2019 年度區(qū)域試驗(yàn)及生產(chǎn)試驗(yàn)均統(tǒng)計(jì)了7 個(gè)試點(diǎn)（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)棉花研究所試點(diǎn)未統(tǒng)計(jì)）。

根據(jù)山西省冬小麥新品種區(qū)域試驗(yàn)方案要求，區(qū)域試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列，3 次重復(fù)，小區(qū)面積12m2，全區(qū)收獲。生產(chǎn)試驗(yàn)參試品種隨機(jī)區(qū)組排列，2 次重復(fù)，小區(qū)面積不小于150m2，全區(qū)收獲。要求每hm2基本苗270 萬～300 萬。田間栽培管理及調(diào)查均按試驗(yàn)方案執(zhí)行。

1.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法

1.2.1 方差分析法運(yùn)用DPS18.10 軟件對(duì)2 年區(qū)域試驗(yàn)和1 年生產(chǎn)試驗(yàn)的產(chǎn)量數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，用Duncan's 法對(duì)全部參試品種進(jìn)行多重比較顯著性測(cè)驗(yàn)[7]。

1.2.2 增產(chǎn)點(diǎn)率分析法適應(yīng)性通過增產(chǎn)點(diǎn)率分析法來評(píng)價(jià)。增產(chǎn)點(diǎn)率指參試品種增產(chǎn)點(diǎn)數(shù)占試點(diǎn)總數(shù)的百分比，反映參試品種超對(duì)照品種的適應(yīng)程度，參試品種的增產(chǎn)點(diǎn)率越大，適應(yīng)性越好[8]。

1.2.3 AMMI 模型分析法豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性采用AMMI模型分析法來評(píng)價(jià)。AMMI 模型結(jié)合了方差分析和主成分分析（PCA），以性狀參數(shù)為指標(biāo)評(píng)價(jià)不同品種的豐產(chǎn)性和穩(wěn)定性。穩(wěn)定性參數(shù)Dg 是品種交互效應(yīng)主成分值（IPCA）的多維空間中離原點(diǎn)的距離，品種的Dg 值越小，穩(wěn)定性越強(qiáng)[9-10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 方差分析結(jié)果如表1 所示，2 年區(qū)域試驗(yàn)及1 年生產(chǎn)試驗(yàn)的品種間均存在極顯著差異，因此可利用該試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行品種豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)分析。

表1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)方差分析

2.2 晉麥105 號(hào)的產(chǎn)量表現(xiàn)2017-2018 年度參加山西省南部中熟冬麥旱地組品種區(qū)域試驗(yàn)，該品種每hm2平均產(chǎn)量4757.23kg，比對(duì)照晉麥47 號(hào)增產(chǎn)7.1%，6 個(gè)試點(diǎn)全部增產(chǎn)，增產(chǎn)點(diǎn)率100%；2018-2019 年度續(xù)試，平均產(chǎn)量4035.34kg，比對(duì)照晉麥47 號(hào)增產(chǎn)6.2%，7 個(gè)試點(diǎn)中6 點(diǎn)增產(chǎn)，增產(chǎn)點(diǎn)率85.7%；2 年區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量4396.29kg，比對(duì)照晉麥47 號(hào)增產(chǎn)6.7%；2018-2019 年度參加山西省南部中熟冬麥旱地組品種生產(chǎn)試驗(yàn)，平均產(chǎn)量4158.77kg，比對(duì)照晉麥47 號(hào)增產(chǎn)6.1%，達(dá)極顯著水平（表2），7 個(gè)試點(diǎn)全部增產(chǎn)，增產(chǎn)點(diǎn)率100%。全部試驗(yàn)中晉麥105 號(hào)均比對(duì)照增產(chǎn)，且有較高的增產(chǎn)點(diǎn)率，說明晉麥105 號(hào)在不同年份和不同地點(diǎn)具有良好的豐產(chǎn)性和廣適性。

表2 各試驗(yàn)中品種產(chǎn)量數(shù)據(jù)分析

2.3 晉麥105 號(hào)的穩(wěn)產(chǎn)性基于AMMI 模型分析了2 年區(qū)域試驗(yàn)和1 年生產(chǎn)試驗(yàn)中的全部參試品種，從而對(duì)比分析晉麥105號(hào)的豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性（表3）。2017-2018 年度區(qū)域試驗(yàn)中，晉麥105 號(hào)穩(wěn)定性在13 個(gè)參試品種中排第3 位，僅次于臨4133 和對(duì)照晉麥47 號(hào)；在2018-2019 年度的區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)中Dg 值均小于對(duì)照，也小于其他全部參試品種，表明晉麥105 號(hào)具有比對(duì)照品種和其他品種更強(qiáng)的穩(wěn)定性和適應(yīng)性。

表3 各試驗(yàn)中不同品種主成分值、穩(wěn)定性參數(shù)及排序

2.4 晉麥105 號(hào)品種特性及抗性特征晉麥105號(hào)為冬性品種，生育期235d，與對(duì)照晉麥47 號(hào)熟期相當(dāng)。幼苗半匍匐，葉片寬長(zhǎng)，葉色綠色，分蘗力較強(qiáng)。株高74cm，株型緊湊，莖稈彈性好。莖葉有蠟質(zhì)，旗葉直立，穗層整齊，熟相好。穗型長(zhǎng)方形，穗長(zhǎng)6.9cm，長(zhǎng)芒，白殼。護(hù)穎長(zhǎng)圓形，穎肩斜肩，穎嘴中彎，小穗密度中等。粒形橢圓，粒色白，粒質(zhì)硬，飽滿度較飽。每667m2穗數(shù)32.0 萬，穗粒數(shù)31 粒，千粒重38.5g。2017-2018 年度、2018-2019 年度山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保所抗病性接種鑒定綜合結(jié)果為中感條銹病、葉銹病、白粉病。

2.5 晉麥105 號(hào)遺傳基礎(chǔ)豐富晉麥105 號(hào)不僅聚合了節(jié)水抗旱、高產(chǎn)、抗病、優(yōu)質(zhì)等國(guó)內(nèi)基因類群，如晉麥54、運(yùn)78-2 等節(jié)水高產(chǎn)品種，晉麥57、京12192、煙輻188 等面筋品質(zhì)特性好，蛋白質(zhì)和濕面筋含量較高的品種，長(zhǎng)治5613 等抗旱性、抗病性較好的品種；而且包含了多個(gè)國(guó)外抗病、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)基因（圖1），從而使得晉麥105 號(hào)表現(xiàn)出株高適中、抗倒性較好、粗蛋白含量高等特性，進(jìn)一步提高了抗旱性、抗病性及莖稈彈性。

圖1 晉麥105 號(hào)系譜圖

2.6 晉麥105 號(hào)品質(zhì)指標(biāo)2018 年經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（哈爾濱）檢測(cè)，籽粒容重782g/L，粗蛋白（干基）15.89%，濕面筋（以14%水分計(jì)）38.2%，穩(wěn)定時(shí)間2.3min；2019 年籽粒容重742g/L，粗蛋白（干基）19.08%，濕面筋（以14%水分計(jì)）42.4%，形成時(shí)間5.6min，穩(wěn)定時(shí)間3.6min。從品質(zhì)分析結(jié)果來看，晉麥105 號(hào)粗蛋白和濕面筋含量達(dá)到強(qiáng)筋小麥標(biāo)準(zhǔn)，由于穩(wěn)定時(shí)間短，晉麥105 號(hào)定為中筋小麥，這為未來高蛋白小麥育種提供資源和參考。

3 結(jié)論與討論

隨著小麥需求由數(shù)量型向質(zhì)量型轉(zhuǎn)變，小麥營(yíng)養(yǎng)和健康品質(zhì)改良成為小麥育種的重要研究方向和育種目標(biāo)[11-12]。在品質(zhì)改良育種中，注重具有一定優(yōu)質(zhì)品質(zhì)遺傳基礎(chǔ)親本的利用，聚合優(yōu)質(zhì)基因、豐富遺傳基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新材料特征、特性的互補(bǔ)累加，以綜合不同親本的優(yōu)良基因來滿足優(yōu)質(zhì)品種的多性狀要求[13-14]。晉麥105 號(hào)雙親的選用，就是為了實(shí)現(xiàn)后代綜合品質(zhì)性狀的互補(bǔ)或一些品質(zhì)性狀的強(qiáng)化提高，尤其是進(jìn)行品質(zhì)性狀的定向改良選育，最終在分離群體中較大幅度提高優(yōu)質(zhì)變異類型的出現(xiàn)概率，經(jīng)多年選擇育成高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗旱節(jié)水型、營(yíng)養(yǎng)型和功能型小麥新品種。

晉麥105 號(hào)繼承了親本的優(yōu)良性狀，產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性等綜合性狀均表現(xiàn)良好，2 年區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量達(dá)4396.29kg/hm2，比對(duì)照晉麥47 號(hào)增產(chǎn)6.7%，生產(chǎn)試驗(yàn)平均產(chǎn)量4158.77kg/hm2，比對(duì)照晉麥47 號(hào)增產(chǎn)6.1%。晉麥105 號(hào)不僅在品種試驗(yàn)中表現(xiàn)出較好的豐產(chǎn)性、極好的穩(wěn)定性，而且在生產(chǎn)上大面積示范中也表現(xiàn)出較好的適應(yīng)性和田間展示效果。于2020 年9 月通過陜西省引種備案（陜引麥2020026 號(hào)），平均產(chǎn)量5149.5kg/hm2，比對(duì)照品種增產(chǎn)6.9%，成熟飽滿，抗病性強(qiáng)，葉片干凈，耐旱、抗倒伏能力強(qiáng)，成熟時(shí)落黃好，適宜渭北旱垣推廣種植。

晉麥105 號(hào)蛋白含量遠(yuǎn)高于目前生產(chǎn)上推廣的品種，營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)良好，蛋白質(zhì)含量高達(dá)17.5%，有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和推廣應(yīng)用前景，大面積推廣應(yīng)用可改善小麥產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，提高我國(guó)黃淮冬麥區(qū)小麥生產(chǎn)和食品加工的效益。