摘要：為了從產(chǎn)量、品質(zhì)方面準(zhǔn)確評(píng)價(jià)旱肥地試驗(yàn)小麥新品系，以2020—2021年連續(xù)2年參加國(guó)家黃淮冬麥區(qū)旱地組多點(diǎn)比較試驗(yàn)的26份新品系為材料，應(yīng)用多元統(tǒng)計(jì)方法分析了大田條件下2年間產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的變化。結(jié)果表明：26份品系的產(chǎn)量和品質(zhì)性狀2年變異系數(shù)分別為2.0%～74.2%和2.1%～95.1%，變異較大，變異系數(shù)大小順序依次為穩(wěn)定時(shí)間gt;濕面筋含量gt;蛋白質(zhì)含量gt;吸水率=單位面積產(chǎn)量gt;容重；相關(guān)分析表明，2年產(chǎn)量與品質(zhì)性狀存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，穩(wěn)定時(shí)間均與蛋白質(zhì)含量、吸水量正相關(guān)，穩(wěn)定時(shí)間與產(chǎn)量負(fù)相關(guān)，其中穩(wěn)定時(shí)間與蛋白質(zhì)含量相關(guān)系數(shù)均較高。在相關(guān)分析的基礎(chǔ)上，采用聚類分析方法將2年中26份小麥參試品系聚為4類，并在主成分品種、性狀（genotype by trait， GT）雙標(biāo)圖（biplot）和聚類圖中進(jìn)行展示，聚類結(jié)果與新品系的實(shí)際表現(xiàn)一致，其中‘泰科麥4835’‘洛旱35’‘農(nóng)大162’‘山農(nóng)611436’連續(xù)2年劃為同一類型，表現(xiàn)為產(chǎn)量較高、品質(zhì)優(yōu)良。該研究結(jié)果可為參試新品系的合理評(píng)價(jià)和推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：小麥新品系；主成分分析；GT雙標(biāo)圖；聚類分析；產(chǎn)量；品質(zhì)性狀

doi：10.13304/j.nykjdb.2023.0097

中圖分類號(hào)：S512 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008?0864（2024）07?0014?11

小麥（Triticum aestivum L.）在世界上80 多個(gè)國(guó)家種植，其種植面積常年保持在2.0×107 hm2以上，占全世界總膳食熱量和蛋白質(zhì)的20%，小麥作為三大糧食作物之一，也是我國(guó)北方面食的主要來源[1-3]。近年來，隨著氣候變化、水資源不足的現(xiàn)象日益加劇，干旱已成為我國(guó)乃至世界小麥生產(chǎn)面臨的主要限制因素[4-6]。多年生產(chǎn)實(shí)踐表明，培育和推廣抗旱小麥新品種是解決干旱問題最直接有效的技術(shù)措施[7-13]。我國(guó)小麥連年豐收，新品種在增產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用，小麥良種對(duì)于增產(chǎn)的科技貢獻(xiàn)率已經(jīng)達(dá)到45%以上[14]。小麥區(qū)域試驗(yàn)是品種審定推廣的必要措施，通過科學(xué)、公正、客觀地評(píng)價(jià)新育成小麥品種（系）高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性、抗逆性及品質(zhì)，可為新品種審定提供依據(jù)[15?16]。我國(guó)小麥區(qū)域試驗(yàn)有規(guī)范的技術(shù)規(guī)程，新品種審定也有具體標(biāo)準(zhǔn)[17?18]，國(guó)審小麥新品種審定標(biāo)準(zhǔn)包括產(chǎn)量指標(biāo)、品質(zhì)指標(biāo)和抗逆指標(biāo)等方面，其中品質(zhì)指標(biāo)主要包括容重、籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、吸水率、穩(wěn)定時(shí)間、拉伸面積和最大抗延阻力共7個(gè)指標(biāo)，其中拉伸面積和最大抗延阻力是拉伸儀參數(shù)，只有在粉質(zhì)儀參數(shù)穩(wěn)定時(shí)間較長(zhǎng)，面團(tuán)延展性較好的條件下才可進(jìn)一步進(jìn)行拉伸試驗(yàn)[18?19]。

主成分分析是多元統(tǒng)計(jì)分析中的重要方法，在不丟掉主要信息的前提下，避開變量間共線性問題，從多個(gè)變量提取較少的綜合指標(biāo)，從而反映總體信息[20]。多個(gè)變量在主成分降維處理后，其結(jié)果可以進(jìn)一步進(jìn)行聚類分析[21?22]。主成分分析法一般與相關(guān)分析和聚類分析綜合應(yīng)用，在小麥研究多用于品質(zhì)性狀的分析。孫彩玲等[21]研究了297份山東省區(qū)域試驗(yàn)小麥品種（系），發(fā)現(xiàn)影響小麥品質(zhì)的主要因素是面筋指數(shù)、沉淀值、形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間；孫憲印等[23]探究了15份黃淮北片冬小麥品種（系）的情況，把9個(gè)主要品質(zhì)指標(biāo)解釋為營(yíng)養(yǎng)因子、加工因子、容重因子和吸水率因子，這4個(gè)因子對(duì)小麥品質(zhì)影響大小順序依次為加工因子gt;營(yíng)養(yǎng)因子gt;容重因子gt;吸水率因子；郝建宇等[24]對(duì)2009—2018年參加國(guó)家小麥品種審定的172份品種（系）的7個(gè)指標(biāo)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定時(shí)間是影響小麥品質(zhì)的主要因素之一，面團(tuán)流變學(xué)特性因子對(duì)小麥品質(zhì)的貢獻(xiàn)率最高。近年來，品種?性狀 （genotype by trait，GT）雙標(biāo)圖廣泛地用于基于多性狀的品種分類評(píng)價(jià)、目標(biāo)性狀間相關(guān)關(guān)系的直觀展示、品種與性狀互作特點(diǎn)的揭示等方面[25?26]。目前，針對(duì)多個(gè)小麥新品種（系）的評(píng)價(jià)主要是按照審定標(biāo)準(zhǔn)是否分別達(dá)到相關(guān)產(chǎn)量、抗逆和品質(zhì)指標(biāo)為依據(jù)。 GGEbiplot （genotype plusgenotype×environment interaction） 雙標(biāo)圖函數(shù)多應(yīng)用于對(duì)新品系產(chǎn)量單一性狀的分析，對(duì)其高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)特性進(jìn)行評(píng)價(jià)和理想品種的選擇[27-29]，本研究選取產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)對(duì)品種進(jìn)行綜合評(píng)判。運(yùn)用GGEbiplot函數(shù)對(duì)品系、因素變量構(gòu)建GT雙標(biāo)圖，同時(shí)展示不同種質(zhì)不同產(chǎn)量和品質(zhì)性狀相互關(guān)系及分類結(jié)果的研究在棉花中已有報(bào)道[26]。本研究探討了利用雙標(biāo)圖同時(shí)展示小麥新品系不同性狀間的關(guān)系、品系的分類結(jié)果的可行性，并用聚類分析圖進(jìn)行了驗(yàn)證。

本研究以2020—2021 連續(xù)2 年參加黃淮冬麥區(qū)旱地組的26 份小麥新品系為材料，研究了不同年際間產(chǎn)量、容重、籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、吸水率、穩(wěn)定時(shí)間共6 個(gè)指標(biāo)的變異及指標(biāo)間的相關(guān)性，并在主成分分析的基礎(chǔ)上，通過系統(tǒng)聚類和二維圖展示、評(píng)價(jià)參試品系分類特征和應(yīng)用價(jià)值，旨在為綜合評(píng)價(jià)小麥新品系、揭示產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)間的關(guān)系，為小麥育種提供有益參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為2020—2021連續(xù)2年參加黃淮北片旱肥地多點(diǎn)試驗(yàn)的26份新品系（表1）。

1.2 數(shù)據(jù)來源

26份小麥新品系的產(chǎn)量及品質(zhì)性狀數(shù)據(jù)來源于2020—2021連續(xù)2年黃淮北片旱肥地組的多點(diǎn)試驗(yàn)，試驗(yàn)地點(diǎn)為分布在山東、河南、河北、陜西及山西等地的22個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，品質(zhì)性狀包括容重、蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、吸水率和面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間等5項(xiàng)指標(biāo)。

1.3 GT 雙標(biāo)圖制作

制作GT雙標(biāo)圖時(shí)，首先對(duì)品種×性狀數(shù)值表進(jìn)行奇異值分解，然后將品種和性狀的前2個(gè)主成分（PC1和PC2）得分聚焦于性狀的奇異值分配和定標(biāo)處理，以2個(gè)主成分作為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)繪制二維散點(diǎn)圖，形成GT雙標(biāo)圖。連接原點(diǎn)到不同性狀的向量， 即形成GT雙標(biāo)圖的性狀間關(guān)系功能圖， 各性狀向量間的夾角大小表示性狀間的相關(guān)性， 夾角越小相關(guān)性越強(qiáng)， 品種到某性狀向量的投影距離表示品種在該性狀上的相對(duì)數(shù)值大小?；贕T雙標(biāo)圖的前2個(gè)主成分（PC1和PC2）得分計(jì)算品種圖標(biāo)間的歐氏距離，然后采用最小平方和法進(jìn)行品種相似性聚類分析，并在GT雙標(biāo)圖中展示各品種分類與性狀的互作模式，有助于直觀展示和分析不同品種的特征特性。這樣形成的二維圖中，不僅包含了品種、性狀信息，而且能反映不同品種不同性狀的大小，尤其是優(yōu)勢(shì)性狀，也能反映性狀間的關(guān)系，同時(shí)直觀地顯示不同品種的分類結(jié)果。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，利用R 語言3.6.2進(jìn)行性狀描述性統(tǒng)計(jì)分析、主成分分析和系統(tǒng)聚類分析，應(yīng)用chart.Correlation程序包進(jìn)行相關(guān)性圖形的繪制，并利用GGEbiplot函數(shù)對(duì)品系、因素變量構(gòu)建品系×性狀GT雙標(biāo)圖， 分析性狀間的相關(guān)性及其與品系的互作模式。

2 結(jié)果與分析

2.1 旱肥地新品系產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的變異及年份間差異分析

分別對(duì)2000年和2021年參試的26個(gè)小麥品系的5個(gè)品質(zhì)性狀和產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)量描述性統(tǒng)計(jì)分析（表2）。2020年5個(gè)品質(zhì)性狀和產(chǎn)量的變異系數(shù)為2.0%～74.2%，2021年5個(gè)品質(zhì)性狀和產(chǎn)量的變異系數(shù)為2.1%～95.1%，2年變異系數(shù)表現(xiàn)一致，均為穩(wěn)定時(shí)間gt;濕面筋含量gt;蛋白質(zhì)含量gt;吸水量=單位面積產(chǎn)量gt;容重。年份間變化量表明，2021年比2020年產(chǎn)量降幅不大，大部分品質(zhì)指標(biāo)值如容重、蛋白質(zhì)含量和穩(wěn)定時(shí)間增大，濕面筋含量和吸水量減小，可見不同基因型新品系的產(chǎn)量和品質(zhì)性狀均受到不同年際環(huán)境因素變化的影響，濕面筋含量和吸水量減小的原因可能是面粉蛋白質(zhì)組分的含量和淀粉組分的含量不同造成的。t 測(cè)驗(yàn)分析表明，產(chǎn)量和品質(zhì)性狀年份間的變化程度不同，年份間濕面筋含量差異顯著，其余指標(biāo)均不顯著，變化程度從大到小依次為濕面筋含量gt;穩(wěn)定時(shí)間gt;蛋白質(zhì)含量gt;吸水量gt;容重gt;產(chǎn)量。

2.2 旱肥地品系產(chǎn)量和品質(zhì)性狀間的相關(guān)性

分別對(duì)2020年和2021年調(diào)查的產(chǎn)量和品質(zhì)性狀進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果（圖1）顯示，2年間產(chǎn)量除了與容重正相關(guān)外，與其他品質(zhì)指標(biāo)如蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量及穩(wěn)定時(shí)間等均表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)，且相關(guān)性大小順序相似，表現(xiàn)為容重gt;蛋白質(zhì)含量gt;濕面筋含量。2020 年產(chǎn)量與吸水量正相關(guān)、2021年二者負(fù)相關(guān)；2年間容重均與產(chǎn)量正相關(guān)，與蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、吸水量負(fù)相關(guān)，2020年與2021年容重與穩(wěn)定時(shí)間分別表現(xiàn)為正相關(guān)和負(fù)相關(guān)；2年間蛋白質(zhì)含量與其他指標(biāo)間相關(guān)性表現(xiàn)一致，即蛋白質(zhì)含量與產(chǎn)量、容重負(fù)相關(guān)，而與濕面筋含量、吸水量和穩(wěn)定時(shí)間正相關(guān)，且與濕面筋含量相關(guān)程度最高；2年間濕面筋含量均表現(xiàn)與產(chǎn)量和容重負(fù)相關(guān)，與蛋白質(zhì)含量、吸水量正相關(guān)，2020年濕面筋含量與穩(wěn)定時(shí)間負(fù)相關(guān)，2021 年二者是正相關(guān)，相關(guān)程度??；2年間吸水量均表現(xiàn)與蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、穩(wěn)定時(shí)間正相關(guān)，與容重負(fù)相關(guān)，但2020年吸水量與產(chǎn)量正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)低，2021年二者負(fù)相關(guān)；2 年分析結(jié)果表明，穩(wěn)定時(shí)間均與蛋白質(zhì)含量、吸水量正相關(guān)，而與產(chǎn)量負(fù)相關(guān)，其中與蛋白質(zhì)含量相關(guān)系數(shù)均較高，而2020年穩(wěn)定時(shí)間與容重正相關(guān)，2021年二者負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)較小，為-0.018。2020年穩(wěn)定時(shí)間與濕面筋含量負(fù)相關(guān)，2021年二者則正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)較小，為-0.023。目前，穩(wěn)定時(shí)間是小麥品質(zhì)提升的主要限制因素，穩(wěn)定時(shí)間與蛋白質(zhì)含量正相關(guān)且相關(guān)系數(shù)較高，可以通過提高蛋白質(zhì)含量來間接提高穩(wěn)定時(shí)間。

2.3 26 份小麥新品系產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的主成分分析

對(duì)26份小麥新品系產(chǎn)量和品質(zhì)性狀進(jìn)行主成分分析，結(jié)果（表3）表明，2020年和2021年前4個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率分別為93.80% 和91.08%。第1個(gè)主成分貢獻(xiàn)率分別為 41.83%和41.67%，特征向量均表現(xiàn)為產(chǎn)量和容重是正值，蛋白質(zhì)、濕面筋含量、吸水量、穩(wěn)定時(shí)間為負(fù)值，其中濕面筋、蛋白質(zhì)、產(chǎn)量和容重因子的絕對(duì)值較大；第2個(gè)主成分貢獻(xiàn)率分別為25.50%和 19.72%，特征向量均表現(xiàn)為穩(wěn)定時(shí)間最大，主要不同是2020年吸水量為正值，2021年該指標(biāo)為負(fù)值；第3個(gè)主成分貢獻(xiàn)率分別為14.59%和16.08%，特征向量吸水量絕對(duì)值均較大，但2020年特征向量產(chǎn)量性狀最大其次是吸水量性狀，2021年特征向量吸水量絕對(duì)值最大；第4個(gè)主成分貢獻(xiàn)率分別為11.88%和13.62%，特征向量濕面筋含量均較大，而2020年特征向量容重最大，其次是濕面筋含量。2021年特征向量濕面筋含量最大，其次是產(chǎn)量。

2.4 26 份小麥新品系產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的聚類分析

根據(jù)4個(gè)主成分的產(chǎn)量和品質(zhì)性狀對(duì)26份小麥新品系進(jìn)行聚類分析（圖2、表4），2020與2021年均將26份品系劃分為4類。2020年第Ⅰ類含2份材料，分別是‘長(zhǎng)優(yōu)173’ （V10）和‘國(guó)科11’ （V21）；2021年第Ⅰ類含1份材料，為‘長(zhǎng)優(yōu)173’ （V10），表現(xiàn)為產(chǎn)量較低、品質(zhì)優(yōu)、蛋白質(zhì)含量高、穩(wěn)定時(shí)間較高，連續(xù)2 年均劃分為同一類；2020 年第2 類含5份材料，分別是‘泰科麥4835’ （V2）、‘山農(nóng)611436’ （V5）、‘ 西農(nóng)711’ （V15）、‘ 農(nóng)大162’（V19）和‘洛旱35’ （V26）；2021年第Ⅱ類含5份材料，分別為‘泰科麥4835’ （V2）、‘洛旱35’ （V26）、‘農(nóng)大162’ （V19）、‘山農(nóng)611436’ （V5）和‘國(guó)科11號(hào)’ （21），表現(xiàn)為產(chǎn)量較高、品質(zhì)優(yōu)良，其中‘泰科麥4835’ （V2）、‘洛旱35’ （V26）、‘農(nóng)大162’ （V19）、‘山農(nóng)611436’ （V5）連續(xù)2年分為同類，均推薦進(jìn)入下一輪區(qū)域試驗(yàn)。2020 年第Ⅲ類含10 份材料，2021年第3類含11份材料，表現(xiàn)為產(chǎn)量中等品質(zhì)達(dá)到中筋水平，穩(wěn)定時(shí)間較短，2年分別為3.71和4.28 min，其中‘K64628’ （V1）、‘ 洛旱34’ （V25）、‘BC17PT161’ （V24）、‘ 品育8177’ （V22）、‘ 西農(nóng)908’ （V14）和‘渭麥15號(hào)’ （V12）連續(xù)2年劃為該類；第Ⅳ類連續(xù)2年均有9份材料歸為此類，表現(xiàn)為產(chǎn)量中等，品質(zhì)屬于弱筋水平，穩(wěn)定時(shí)間最短，平均穩(wěn)定時(shí)間不同年際之間僅為2.21和2.38 min，其中‘衡H1914’ （V8）、‘ 西農(nóng)1109’ （V17）、‘ 農(nóng)8178’ （V7）、‘17T5252’ （V9）和‘西農(nóng)631’ （V11）連續(xù)2 年均劃為此類。綜上，不同基因型新品系產(chǎn)量性狀的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)特性和品質(zhì)性狀的穩(wěn)定性不同，受不同年際間氣候因素變化的影響，產(chǎn)量和品質(zhì)性狀均發(fā)生不同程度的變化，其中第Ⅱ類參試品系表現(xiàn)產(chǎn)量較高、品質(zhì)優(yōu)良，變幅較小。第Ⅰ類品系，產(chǎn)量較低，但品質(zhì)達(dá)到強(qiáng)筋小麥標(biāo)準(zhǔn)，沒有進(jìn)入下一輪試驗(yàn)，可以保留作為種質(zhì)資源，用于改良小麥品質(zhì)。

2.5 26 份小麥新品系雙標(biāo)圖分析

由2020年和2021年產(chǎn)量和品質(zhì)性狀主成分1和主成分2的GT雙標(biāo)圖3可知，除了吸水量外其他性狀分布大致相同。單位面積產(chǎn)量、容重分布在第1象限，穩(wěn)定時(shí)間、蛋白質(zhì)含量在第2象限，濕面筋含量在第4象限，但2020年吸水量分布在第2象限，2021年該指標(biāo)則分布在第4象限。圖中帶有箭頭線條的長(zhǎng)度近似于變量的方差，即線條越長(zhǎng)，方差越大，線條指向品系相對(duì)應(yīng)的性狀值較高。如V2產(chǎn)量性狀連續(xù)2年較高，V21穩(wěn)定時(shí)間連續(xù)2年均表現(xiàn)數(shù)值最高。2020年各性狀線條長(zhǎng)度相近，2021年穩(wěn)定時(shí)間方差最大，吸水率方差最小。不同線條之間角度的余弦值，可以近似于它們所對(duì)應(yīng)變量之間的關(guān)聯(lián)性。角度越接近90°（cos 90° = 0）或者270°（cos 270° = 0），相關(guān)度就越小。同理，0°或180°的角度分別反映了1或-1的關(guān)聯(lián)性。連續(xù)2年的主成分圖中均顯示產(chǎn)量與容重強(qiáng)正相關(guān)關(guān)系明顯，產(chǎn)量指標(biāo)和品質(zhì)指標(biāo)負(fù)相關(guān)。

GT雙標(biāo)圖中的點(diǎn)表示了品系信息，GT雙標(biāo)圖中的向量表示各個(gè)產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)的信息。不同品系點(diǎn)之間的距離近似于真實(shí)的多變量空間中2個(gè)觀測(cè)點(diǎn)之間的歐氏距離，反映它們對(duì)應(yīng)樣本之間的差異大小，兩點(diǎn)相距較遠(yuǎn)則對(duì)應(yīng)樣本差異大，不同樣本點(diǎn)相距較近則對(duì)應(yīng)樣本差異小，存在相似性，可以運(yùn)用95% 置信區(qū)間聚類在一起（圖2～3）。

2.6 小麥新品系GT 雙標(biāo)圖分類結(jié)果與性狀聚類結(jié)果比較

2020年與2021年的產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)主成分GT雙標(biāo)圖分別展示了試驗(yàn)真實(shí)信息的67.33%和61.39%。其中，2020年GT雙標(biāo)圖新品系分類結(jié)果與聚類分析中的品種系分類結(jié)果完全一致，2021年GT雙標(biāo)圖新品系分類結(jié)果與聚類分析中的品種系分類結(jié)果大致一致，可能的原因一是2021年度參試品系的產(chǎn)量、品質(zhì)性狀多表現(xiàn)差異相對(duì)2020年度較小，部分品系分類橢圓有交叉；二是GT雙標(biāo)圖是依據(jù)前2個(gè)主成分分析的，系統(tǒng)聚類分析是依據(jù)前4個(gè)主成分分析的，代表試驗(yàn)真實(shí)信息量的大小不同，2020與2021年的產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)系統(tǒng)聚類圖分別代表了試驗(yàn)信息的93.80%和91.08%（表3、圖2～3）。相比于傳統(tǒng)聚類，GT雙標(biāo)圖代表的信息更豐富、直觀，GT雙標(biāo)圖中包含了品系的坐標(biāo)位置、性狀指標(biāo)及分類結(jié)果。由GT雙標(biāo)圖可以看出品系的優(yōu)勢(shì)性狀、性狀間的相關(guān)性、品系之間的相似性。

3 討論

3.1 黃淮冬麥區(qū)旱肥地小麥產(chǎn)量和品質(zhì)性狀年際間的變化

黃淮冬麥區(qū)小麥旱肥地試驗(yàn)的目的是對(duì)參加旱地組多點(diǎn)品比試驗(yàn)的小麥新品系進(jìn)行連續(xù)2年的產(chǎn)量和品質(zhì)比較試驗(yàn)，為參試單位和個(gè)人提供參試品系的適應(yīng)性信息，從中篩選出豐產(chǎn)性和適應(yīng)性及品質(zhì)達(dá)標(biāo)的品系，進(jìn)一步提交國(guó)家品種區(qū)域試驗(yàn)，以便優(yōu)良品種盡快投入生產(chǎn)[30]。因此，合理分析和評(píng)價(jià)參試新品系不同年際間主要性狀的遺傳特點(diǎn)并分析性狀間的關(guān)系，不僅可以評(píng)價(jià)小麥參試新品系，同時(shí)也可以為新品系的選育提供有益信息。

冬小麥品種在旱作條件下種植，受降雨、溫度等氣候因素影響較大，品種的農(nóng)藝、品質(zhì)性狀表現(xiàn)可能在年際間差異很大，前人已進(jìn)行了較多研究[31-33]。本研究的26 份新品系在不同年份的產(chǎn)量和品質(zhì)性狀表現(xiàn)不同，變異系數(shù)的大小反映了種質(zhì)變異程度的大小，可以反映出各性狀的變異豐富程度和性狀適應(yīng)性。各性狀2 年變異系數(shù)大小表現(xiàn)一致，依次為穩(wěn)定時(shí)間gt;濕面筋含量gt;蛋白質(zhì)含量gt;吸水率=單位面積產(chǎn)量gt;容重。同時(shí)t 測(cè)驗(yàn)表明，產(chǎn)量和品質(zhì)性狀年份間的變化程度不同，年份間濕面筋含量差異顯著，其余指標(biāo)均不顯著，變化程度從大到小依次為濕面筋含量gt;穩(wěn)定時(shí)間gt;蛋白質(zhì)含量gt;吸水量gt;容重gt;產(chǎn)量。結(jié)合《主要農(nóng)作物品種審定標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)家級(jí)）》[19]，強(qiáng)筋小麥品種要求：粗蛋白質(zhì)含量（干基）≥14.0%、濕面筋含量（14% 水分基）≥30.5%、吸水率≥60%、穩(wěn)定時(shí)間≥10.0 min。26 份小麥新品系蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量及吸水率等指標(biāo)的平均值較高，超過了強(qiáng)筋小麥指標(biāo)，只有穩(wěn)定時(shí)間較低，2年間分別為4.42和5.69 min。因此，結(jié)合不同指標(biāo)的變異系數(shù)大小及t 測(cè)驗(yàn)中不同指標(biāo)年際間變化的差異，旱肥地強(qiáng)筋小麥品種的選育應(yīng)該以提高穩(wěn)定時(shí)間并關(guān)注穩(wěn)定時(shí)間不同年份間的穩(wěn)定性為重點(diǎn)。小麥的品質(zhì)性狀與優(yōu)質(zhì)亞基有關(guān)，1Ax1、1Bx7+1By8、1Bx17+1By18、Dx5+1Dy10亞基對(duì)蛋白質(zhì)、沉降值、穩(wěn)定時(shí)間、最大抗延阻力和拉伸面積等品質(zhì)指標(biāo)有顯著的正向效應(yīng)，可在小麥豐產(chǎn)的基礎(chǔ)上，關(guān)注品種（系）優(yōu)質(zhì)亞基組成[34?35]。

3.2 黃淮冬麥區(qū)旱肥地小麥產(chǎn)量和品質(zhì)性狀之間的相關(guān)性

本研究中2年間6個(gè)性狀之間的相關(guān)性都較強(qiáng)。2年間產(chǎn)量均表現(xiàn)為與容重正相關(guān)，與蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量及穩(wěn)定時(shí)間等均表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)，且相關(guān)性大小順序相似，依次為容重gt;蛋白質(zhì)含量gt;濕面筋含量，不同的是，2020 年產(chǎn)量與吸水量正相關(guān)，但相關(guān)系數(shù)僅為0.075，而2021年二者負(fù)相關(guān)；因此，產(chǎn)量與品質(zhì)性狀存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，這與范家霖等[36]和韓啟秀等[37]的結(jié)果一致。蛋白質(zhì)含量與濕面筋含量、吸水量和穩(wěn)定時(shí)間正相關(guān)；穩(wěn)定時(shí)間均與蛋白質(zhì)含量、吸水量正相關(guān)，其中穩(wěn)定時(shí)間與蛋白質(zhì)含量相關(guān)系數(shù)均較高，據(jù)此推斷可以通過提高蛋白質(zhì)含量來提高穩(wěn)定時(shí)間。蛋白質(zhì)含量可以利用近紅外微量測(cè)定法來完成，具有快速、批量、無損、高效的特點(diǎn)，而穩(wěn)定時(shí)間需要粉質(zhì)儀測(cè)定，對(duì)種子數(shù)量有一定要求，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

3.3 GT 雙標(biāo)圖和聚類分析圖在新品系分類中應(yīng)用

本研究在分析不同小麥產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性的基礎(chǔ)上，利用主成分分析，減少變量的數(shù)量，同時(shí)保留盡可能多原始變量信息。在主成分分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行聚類分析，可以清楚地了解每個(gè)新品系的特點(diǎn)及歸類。主成分GT雙標(biāo)圖中展示的信息分別為不同年際間的67.3%和61.4%，為此，選用4個(gè)主成分值，信息量分別占到總信息量的93.8%和93.1%，聚類結(jié)果與新品系的實(shí)際表現(xiàn)一致。利用聚類分析結(jié)合其分類和指標(biāo)變化，可以反映每個(gè)新品系的歸類和指標(biāo)量的大小，其中‘泰科麥4835’‘洛旱35’‘農(nóng)大162’‘山農(nóng)611436’連續(xù)2年分為第2類，其特點(diǎn)是產(chǎn)量較高、品質(zhì)優(yōu)良，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

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