， ， ， 鵬飛， ， (.洛陽市農(nóng)產(chǎn)品安全檢測中心， 河南 洛陽 47009； .河南科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 河南 洛陽 4703)

小麥種質(zhì)資源抗蚜性的篩選與相關(guān)性分析

張偉1，龐玉輝2，曹曉風(fēng)2，張鵬飛2，張帥2，王春平2
(1.洛陽市農(nóng)產(chǎn)品安全檢測中心， 河南 洛陽 471009； 2.河南科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 河南 洛陽 471023)

為了研究小麥種質(zhì)資源對麥長管蚜的抗性，分析了種質(zhì)資源的抗蚜性與農(nóng)藝性狀的關(guān)系。由田間表型鑒定結(jié)果分析可知：金鈴麥1號與千斤早優(yōu)系為中抗種質(zhì)資源?；疑P(guān)聯(lián)度分析表明，蚜情指數(shù)與農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度排序?yàn)椋翰辉行∷?穗長>株高>頸長>穗下節(jié)長>可孕小穗>成穗數(shù)>整齊度>穗粒重>穗粒數(shù)；參試品種與參考品種之間的關(guān)聯(lián)度排序?yàn)椋呵Ы镌鐑?yōu)系>豫70>陜糯1號>金鈴麥1號>東旱1號>3399>長武613>98-10-30>Astron>PI 262660。聚類分析表明，可以把種質(zhì)資源分為三類，第一類包括PI 262660一個種質(zhì)資源；第二類有98-10-30和Astron兩個種質(zhì)資源；第三類7個種質(zhì)資源，分別為金鈴麥1號、千斤早優(yōu)系、東旱1號、陜糯1號、豫70、3399、長武613。通過對小麥抗蚜性和農(nóng)藝性狀的綜合分析，篩選了主要性狀和優(yōu)異的種質(zhì)資源，為抗蚜品種的選育奠定了理論基礎(chǔ)。

小麥； 麥長管蚜； 抗性； 農(nóng)藝性狀； 鑒定

小麥?zhǔn)侨澜绶植挤秶顝V、栽培面積最大和總產(chǎn)量最高的糧食作物，并且食品加工種類最豐富，世界人口的35%～40%以其為主要食物[1]。麥長管蚜是我國小麥生產(chǎn)上的主要蚜蟲之一。在我國，麥長管蚜主要危害小麥穗部，當(dāng)小麥穗部麥長管蚜蟲達(dá)到100頭時，小麥減產(chǎn)高達(dá)44.2%。因此，麥長管蚜已經(jīng)嚴(yán)重危害了小麥高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)[4]。所以，控制病蟲害最有效的方法是選育和種植抗病蟲品種。

前人在小麥種質(zhì)資源對麥蚜抗性篩選鑒定方面做了很多探索，佟漢文等[7]進(jìn)行了CIMMYT高降雨量區(qū)小麥種質(zhì)資源的農(nóng)藝性狀和抗蚜性評價。杜利鋒等[3]通過對比抗感品種的葉面積、蠟質(zhì)層、葉毛等物理性狀，取得了一些抗性種質(zhì)資源；胡想順等[4]通過蚜蟲在小麥品種上取食行為的比較，篩選抗性種質(zhì)資源。同時國內(nèi)外學(xué)者[5-11]也從不同的角度鑒定了小麥種質(zhì)資源對麥長管蚜的抗性。前人對小麥抗蚜的篩選與分析研究均做了很大努力，為后來的研究奠定基礎(chǔ)。但利用抗性指標(biāo)結(jié)合綜合評價方法判斷種質(zhì)資源的優(yōu)劣還有待于探討。本研究以小麥種質(zhì)資源98-10-30、Astron、金鈴麥1號等為材料，用蚜情指數(shù)法，灰色關(guān)聯(lián)度分析以及聚類分析的方法對小麥抗蚜性和農(nóng)藝性狀進(jìn)行綜合分析，篩選了主要性狀和優(yōu)異的種質(zhì)資源，為抗蚜品種的選育奠定了理論基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 材 料

10份小麥種質(zhì)資源由河南科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院小麥遺傳育種課題組提供。

1.2 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于河南科技大學(xué)試驗(yàn)農(nóng)場進(jìn)行，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，行距0.24 m，行長1 m，常規(guī)的大田管理，整個生育期不噴農(nóng)藥。

1.3 室內(nèi)考種

在小麥?zhǔn)斋@后，每個材料隨機(jī)選取15株進(jìn)行室內(nèi)考種，考察的農(nóng)藝性狀包括：株高、穗下節(jié)間長、穗長、頸長、整齊度、不孕小穗數(shù)、可孕小穗數(shù)、穗粒數(shù)、飽滿度、單株穗重、整齊度等。

1.4 成株期抗蚜性鑒定

在小麥揚(yáng)花期至灌漿期，利用蚜情指數(shù)法進(jìn)行成株期抗蚜性鑒定。隨機(jī)抽取10點(diǎn)，定15株調(diào)查，重復(fù)5次。參考Painter[12]分級標(biāo)準(zhǔn)，蚜情指數(shù)是指某一品種(系)單株蚜蟲平均數(shù)/所有品種(系)單株蚜蟲平均數(shù)，按照7級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類，如表1所示[12]。

1.5 數(shù)據(jù)處理方法

本試驗(yàn)通過比較分析抗蚜性和農(nóng)藝性狀的相關(guān)性，對小麥種質(zhì)資源抗麥長管蚜進(jìn)行鑒定和評價。此過程中運(yùn)用到的分析方法為方差分析、灰色關(guān)聯(lián)度分析和聚類分析。運(yùn)用方差分析軟件和DPS 7.05數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，考察種質(zhì)資源、農(nóng)藝性狀的差異性，并尋找種質(zhì)資源抗蚜性與農(nóng)藝性狀之間的相關(guān)性以及抗性的種質(zhì)資源。

表3 小麥種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀的平均結(jié)果

品種株高(cm)成穗數(shù)(個)整齊度穗下節(jié)長(cm)頸長(cm)穗長(cm)不孕小穗(個)可孕小穗(個)穗粒數(shù)(個)穗粒重(g)金鈴麥1號60．048．222．2222．425．5410．560．8318．4453．1713．10千斤早優(yōu)系63．557．482．2122．486．269．751．8818．7557．0411．54東旱1號63．827．832．6118．973．937．991．2821．6157．7213．32陜糯1號67．917．962．4518．904．568．171．0229．7952．0312．00PI262660123．918．332．7838．7012．9111．192．4418．0640．066．5698?10?3082．527．632．6429．1410．065．671．6718．1343．409．53豫麥7068．956．382．0119．763．349．281．0419．9057．6311．54Astron81．014．892．0026．246．7512．043．0020．1138．834．18339964．547．782．3919．563．758．711．3320．2862．7211．76長武61370．077．942．8323．484．737．271．7221．7247．1111．38

表1 小麥抗蚜蟲級別的標(biāo)準(zhǔn)

抗級抗蚜性蚜情指數(shù)0免疫0．001高抗0．01～0．302中抗0．31～0．603低抗0．61～0904低感0．91～1．205中感1．21～1．506高感>1．50

2 結(jié)果與分析

2.1 小麥種質(zhì)資源的抗蚜性分析

采用成株期田間自然感蚜的方法進(jìn)行試驗(yàn)，共重復(fù)5次，每次對每個品種的15株小麥進(jìn)行蚜蟲調(diào)查。每次調(diào)查可得出某品種的蚜蟲指數(shù)，試驗(yàn)進(jìn)行了5次調(diào)查，因此有5個蚜蟲指數(shù)值。求得每個種質(zhì)資源的蚜蟲指數(shù)平均值，然后根據(jù)抗蚜性劃分標(biāo)準(zhǔn)得出小麥種質(zhì)的抗性級別，參照Painter(1951)分級標(biāo)準(zhǔn)，各種質(zhì)資源對應(yīng)的抗蚜性級別見表2。

由表2可知，抗性評價為中抗的種質(zhì)資源有2個，即金鈴麥1號和千斤早優(yōu)系；抗性評價為低抗的種質(zhì)資源是Astron和98-10-30；抗性評價為低感的種質(zhì)資源有東旱1號、豫麥70、3399、長武613四種；抗性評價為高感的種質(zhì)資源有陜糯1號、PI 262660兩種。

2.2 小麥種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀灰色關(guān)聯(lián)度分析

將試驗(yàn)調(diào)查的5次重復(fù)值整理后，得到小麥種質(zhì)資源抗蚜性的農(nóng)藝性狀平均值(見表3)。

表2 小麥種質(zhì)資源抗蚜性的表現(xiàn)及抗性評價

種質(zhì)資源蚜情指數(shù)抗性評價金鈴麥1號0．5397±0．1439MR千斤早優(yōu)系0．501±0．2101MR東旱1號0．7254±0．3241LS陜糯1號1．5772±0．475HSPI2626601．874±1．4877HS98?10?300．7962±0．3833LR豫麥700．9174±0．2812LSAstron0．7672±0．3358LR33991．0108±0．4059LS長武6131．0827±0．4539LS

根據(jù)農(nóng)藝性狀和蚜情指數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，以蚜情指數(shù)為母序列得到蚜情指數(shù)與其他因子的關(guān)聯(lián)順序，如表4所示。

表4 蚜情指數(shù)與農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度

因子關(guān)聯(lián)系數(shù)位次不孕小穗0．83551穗長0．83212株高0．81853頸長0．78284穗下節(jié)長0．77955可孕小穗0．76646成穗數(shù)0．73777整齊度0．72978穗粒重0．70779穗粒數(shù)0．697310

由表4可知，不孕小穗數(shù)、穗長、株高3種性狀的關(guān)聯(lián)度排序居于前3位，與參考性狀蚜情指數(shù)最為接近，且數(shù)值均高于0.81，可以認(rèn)為這3種性狀與小麥的抗蚜性最為相關(guān)，說明，不孕小穗數(shù)越多、穗長越長，蚜情指數(shù)越高，抗蚜性就越差。反之，穗粒重越重、穗粒數(shù)越多，蚜情指數(shù)越低，抗蚜性就越強(qiáng)。

以參考品種為母系列，對各品種進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，處理數(shù)據(jù)后如表5所示。

表5 小麥種質(zhì)資源綜合性狀的關(guān)聯(lián)度

種質(zhì)資源關(guān)聯(lián)系數(shù)位次千斤早優(yōu)系0．96671豫麥700．96422陜糯1號0．96383金鈴麥1號0．96214東旱1號0．9578533990．95056長武6130．943798?10?300．89248Astron0．88669PI2626600．856510

分析表5可知，參試品種千斤早優(yōu)系、豫麥70、陜糯1號、金鈴麥1號的關(guān)聯(lián)度排序居于前4位，與參考品種最為接近，且數(shù)值均高于0.96，認(rèn)為它們的綜合性狀表現(xiàn)較其它品種(系)優(yōu)良。

以穗粒重為母序列，對各品種的農(nóng)藝性狀進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，處理數(shù)據(jù)后如表6所示。

表6 穗粒重與其他農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)序列

性狀關(guān)聯(lián)系數(shù)位次成穗數(shù)0．82161穗粒數(shù)0．81562可孕小穗0．72233穗長0．69154整齊度0．68085不孕小穗0．65756株高0．62997穗下節(jié)長0．61858頸長0．61269

由表6可知，成穗數(shù)、穗粒數(shù)、可孕小穗數(shù)與穗粒重關(guān)系最為密切，關(guān)聯(lián)度排序居于前3位，且數(shù)值均高于0.72，說明，成穗數(shù)越多，穗粒數(shù)越高，可孕小穗數(shù)越多，穗粒重越重，這3種性狀比其他性狀與穗粒重關(guān)系密切，頸長關(guān)聯(lián)系數(shù)最小，說明它與穗粒重關(guān)系最不密切。

2.3 小麥種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀聚類分析

根據(jù)表3中株高、成穗數(shù)、整齊度、穗下節(jié)長、頸長、穗長、不孕穗數(shù)、可孕穗數(shù)、穗粒數(shù)、穗粒重農(nóng)藝性狀平均值為指標(biāo)，對供試材料進(jìn)行聚類分析(見圖1)。

注：1為金鈴麥1號，2為千斤早優(yōu)系，3為東旱1號，4為陜糯1號，5為PI 262660，6為98-10-30，7為豫麥70，8為Astron，9為3399，10為長武613。圖1 10種小麥種質(zhì)資源主要農(nóng)藝性狀的聚類分析

由圖1可知，如果以閾值為2進(jìn)行分組，小麥種質(zhì)資源大致可分為三大類，第一類包括“PI 262660”一個品種，屬于高感品種(系)；第二類包括金鈴麥1號、千斤早優(yōu)系、東旱1號、陜糯1號、豫麥70、3399、長武613七個品種(系)，屬于中抗和低感品種(系)；第三類包括98-10-30和Astron兩個品種，屬于低抗品種(系)。

3 討 論

本試驗(yàn)通過方差分析法、灰色關(guān)聯(lián)度分析法和聚類分析法，對小麥種質(zhì)資源進(jìn)行篩選與鑒定，在小麥種質(zhì)資源抗蚜性評價上，只有2個品種表現(xiàn)為中抗，雖然有中抗、低抗、低感和高感，但是抗蚜級別劃分范圍比較小，數(shù)據(jù)差值比較小，例如金鈴麥1號和千斤旱優(yōu)系，因此在抗性級別的劃分上有待進(jìn)一步研究[13-15]。

灰色關(guān)聯(lián)度分析法能綜合客觀地評價性狀的好壞，考察了抗性級別、單株產(chǎn)量、可孕小穗數(shù)、整齊度等性狀，結(jié)果是可信的，證明了小麥種質(zhì)資源的抗蚜性與農(nóng)藝性狀選擇相結(jié)合是正確的，這在以往的報道中還未見到。同時在主要性狀排序中，抗性級別的灰色關(guān)聯(lián)度為0.836，此值最大，其原因主要是參考數(shù)列的影響，如果參考數(shù)列發(fā)生改變，或者說比較標(biāo)準(zhǔn)改變，必然會引起其結(jié)果的改變。這主要是由灰色關(guān)聯(lián)分析的整體性與相對性兩個性質(zhì)所決定的[16-18]。

通過對田間農(nóng)藝性狀的調(diào)查，用聚類分析法將小麥種質(zhì)資源分為3組，在抗蚜性方面，與前人報道的蚜情評價基本一致[5,13-19]，但是有個別種質(zhì)資源不太一致。原因可能是抗蚜標(biāo)準(zhǔn)的不一致，導(dǎo)致抗感結(jié)果的不準(zhǔn)確。本次試驗(yàn)更準(zhǔn)確更全面的抗小麥抗蚜性種質(zhì)資源多樣性的分析還需進(jìn)一步深入研究。

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Screening and Correlation Analysis of Wheat Germplasm Resistance to the English Grain Aphid,SitobionAvenae

ZHANGWei1，PANGYuhui2，CAOXiaofeng2，ZHANGPengfei2，ZHANGShuai2，WANGChunping2

2016-04-25

洛陽市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

張 偉(1969—)，男，河南洛陽人；高級農(nóng)藝師，碩士，碩士生導(dǎo)師，主要從事種子生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測工作；E-mail：wzhly@139.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2016.08.091

S 512.1

A

1001-4705(2016)08-0091-04