謝華峰

（河北省種子管理總站，河北 石家莊 050031）

冀中南水地區(qū)域優(yōu)質(zhì)小麥品種22年性狀演進(jìn)報(bào)告

謝華峰

（河北省種子管理總站，河北 石家莊 050031）

分析了22年以來通過河北省農(nóng)作物品種審定委員會審定（認(rèn)定）的適宜冀中南水地區(qū)域種植的27個優(yōu)質(zhì)小麥品種的農(nóng)藝性狀之間的關(guān)系，以及各農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量之間的關(guān)系，提出了今后小麥育種的建議。

冀中南；水地區(qū)域；小麥；性狀演進(jìn)

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)來源于1992—2014年通過河北省農(nóng)作物品種審定委員會審定（認(rèn)定）的適宜黑龍港流域種植的27個小麥品種。1992—2003年的品種數(shù)據(jù)來自于《河北省農(nóng)作物優(yōu)良品種》一書，2004—2014年的品種數(shù)據(jù)來自于歷年河北省農(nóng)作物品種審定委員會發(fā)布的品種審定公告。審定品種年平均性狀匯總見表1。

表1 冀中南水地區(qū)域優(yōu)質(zhì)小麥審定品種年平均性狀匯總表

1.2 分析項(xiàng)目

選擇與產(chǎn)量有關(guān)的全生育期、株高、穗粒數(shù)、穗數(shù)及千粒重進(jìn)行分析。產(chǎn)量一般為兩年區(qū)域試驗(yàn)產(chǎn)量的平均值，少數(shù)品種為多年區(qū)域試驗(yàn)產(chǎn)量的平均值。

1.3 分析方法

先對27個小麥品種進(jìn)行簡單的常規(guī)分析，計(jì)算各組每年審定品種的全生育期、株高、穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重及產(chǎn)量的年平均值，利用Excel軟件描繪出各組品種全生育期、株高、穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重、產(chǎn)量相對于審定年份的散點(diǎn)分布圖，總結(jié)各農(nóng)藝性狀的演變趨勢；然后采用統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)量性狀指標(biāo)相關(guān)性分析和回歸分析。

2 結(jié)果分析

2.1 小麥品種的遺傳演變規(guī)律

為了研究冀中南水地區(qū)域優(yōu)質(zhì)小麥審定品種主要性狀在22年中的變化特點(diǎn)，對不同年份、不同組別小麥品種主要性狀的平均數(shù)依年份進(jìn)行了回歸分析，通過回歸系數(shù)的大小來探討主要性狀的遺傳改良效果，見表2。

表2 冀中南水地區(qū)域優(yōu)質(zhì)小麥審定品種按年份劃分的直線回歸

2.2 主要性狀間的相關(guān)性分析和回歸分析

為了進(jìn)一步研究小麥品種在演變過程中各性狀之間的相互關(guān)系以及產(chǎn)量三要素對產(chǎn)量貢獻(xiàn)的大小，對所有性狀進(jìn)行了相關(guān)性分析和產(chǎn)量與產(chǎn)量性狀間的全回歸分析，其結(jié)果列于表3、表4。

2.2.1 冀中南水地區(qū)域優(yōu)質(zhì)小麥審定品種主要性狀間的相關(guān)性分析

從表3可以看出，全生育期與株高、穗數(shù)呈正相關(guān)，與千粒重呈顯著負(fù)相關(guān)，與穗粒數(shù)、產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)。表明在品種改良過程中，品種的生育期縮短、株高變矮、穗數(shù)減少是一個同步改良的過程，都有利于產(chǎn)量的提高。以上分析與性狀演變規(guī)律分析相一致。

表3 冀中南水地區(qū)域優(yōu)質(zhì)麥審定品種主要性狀間的相關(guān)性分析

株高與千粒重呈正相關(guān)，表明在品種改良過程中，隨著株高的降低，千粒重也在減少。與穗粒數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)，與穗數(shù)呈負(fù)相關(guān)，與產(chǎn)量呈極顯著負(fù)相關(guān)，表明隨著株高的降低，穗粒數(shù)、穗數(shù)都在增加，產(chǎn)量也在增加。

穗粒數(shù)與穗數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)，與千粒重呈負(fù)相關(guān)，與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)；穗數(shù)與千粒重呈顯著負(fù)相關(guān)，與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)；千粒重與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)。說明產(chǎn)量構(gòu)成三要素中只有穗粒數(shù)的提高有利于產(chǎn)量的提高，穗數(shù)與千粒重的提高都制約產(chǎn)量的提高，同時三要素彼此之間又是相互制約、協(xié)調(diào)發(fā)展的。

2.2.2 產(chǎn)量與產(chǎn)量性狀間的全回歸分析

從表4可以看出，品種生育期、株高對產(chǎn)量有著不顯著的正向貢獻(xiàn)，偏回歸系數(shù)分別是1.284和0.021，表明隨著全生育期、株高的增加，都有利于產(chǎn)量的提高；產(chǎn)量構(gòu)成三要素對產(chǎn)量直接貢獻(xiàn)大小順序依次為：穗粒數(shù)＞穗數(shù)＞千粒重。產(chǎn)量構(gòu)成三要素中對產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)最大的是穗粒數(shù)，偏回歸系數(shù)是7.089，說明在過去的22年里，穗粒數(shù)對產(chǎn)量提高起主要作用，通過增加穗粒數(shù)可以達(dá)到提高產(chǎn)量的目的；穗數(shù)對產(chǎn)量的直接影響僅次于穗粒數(shù)，偏回歸系數(shù)是4.554；千粒重對產(chǎn)量的直接影響最小，偏回歸系數(shù)是3.926。

表4 冀中南水地區(qū)域優(yōu)質(zhì)麥產(chǎn)量與產(chǎn)量性狀回歸方程系數(shù)顯著性

3 討論與結(jié)論

3.1 優(yōu)質(zhì)小麥審定品種主要性狀演變規(guī)律

全生育期隨著品種審定年份的逐漸縮短，平均每年減少0.155 d，且與產(chǎn)量呈不顯著負(fù)相關(guān)，說明隨著生育期的變短，產(chǎn)量呈不明顯增加趨勢，這與冀中南水地組原因一致；全回歸分析顯示，全生育期對產(chǎn)量有不顯著正向貢獻(xiàn)，說明隨著生育期的變短，產(chǎn)量有不明顯降低趨勢，全回歸分析的結(jié)果符合小麥生長的一般規(guī)律。

株高隨著品種審定年份的逐漸降低，平均每年減少0.742 8 cm，且與產(chǎn)量呈極顯著負(fù)相關(guān)，表明隨著株高的變矮，產(chǎn)量呈極明顯增加趨勢；全回歸分析顯示，株高對產(chǎn)量有不顯著正向貢獻(xiàn)，說明隨著株高的變矮，產(chǎn)量有不明顯降低趨勢。這與冀中南水地組原因一致。

穗粒數(shù)隨著品種審定年份的逐漸增加，平均每年增加0.269 8粒，且與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)；全回歸分析顯示，穗粒數(shù)對產(chǎn)量有顯著正向貢獻(xiàn)，是對產(chǎn)量貢獻(xiàn)最大的性狀。表明穗粒數(shù)的提高在小麥增產(chǎn)中起重要作用，隨著穗粒數(shù)的增加，產(chǎn)量有極明顯的提高。

穗數(shù)隨著品種審定年份略有減少，平均每年減少0.510 7萬穗/667 m2，且與產(chǎn)量呈不顯著負(fù)相關(guān)，表明隨著穗數(shù)的減少，產(chǎn)量呈不明顯增加趨勢，說明穗數(shù)的降低改善了群體的通風(fēng)透光性，使得產(chǎn)量略有提高；全回歸分析顯示穗數(shù)對產(chǎn)量有不顯著正向貢獻(xiàn)，說明隨著穗數(shù)的增加，產(chǎn)量呈不明顯的增加趨勢。表明該組品種具有較強(qiáng)分蘗力和較高成穗率，確保了產(chǎn)量提高。

千粒重隨著品種審定年份的逐漸增加，平均每年增加0.069 g，且與產(chǎn)量呈不顯著負(fù)相關(guān)，表明隨著千粒重的增加，產(chǎn)量呈不明顯減少趨勢；全回歸分析顯示千粒重對產(chǎn)量有不顯著正向貢獻(xiàn)，說明隨著千粒重增加，產(chǎn)量呈不明顯增加趨勢。筆者認(rèn)為，導(dǎo)致這一結(jié)果的原因，一是千粒重的提高在小麥增產(chǎn)中起到了作用，隨著千粒重的增加，產(chǎn)量有所提高；二是穗粒數(shù)對于產(chǎn)量的貢獻(xiàn)大于千粒重，且二者呈不顯著負(fù)相關(guān)，千粒重的提高制約了穗粒數(shù)的增加，因而導(dǎo)致產(chǎn)量降低。

產(chǎn)量隨著審定年份的逐漸增加，平均每年增加5.855 kg/667 m2，達(dá)顯著水平。產(chǎn)量三要素也隨著產(chǎn)量的不斷提高而發(fā)生了變化。綜上所述，在過去的22年里，冀中南水地區(qū)域優(yōu)質(zhì)小麥品種的育種家們是在穩(wěn)定穗數(shù)的基礎(chǔ)上，通過縮短生育期、降低株高、增加穗粒數(shù)以及提高千粒重等手段來實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)效果的。

3.2 關(guān)于提高冀中南水地區(qū)域優(yōu)質(zhì)小麥產(chǎn)量的育種建議

3.2.1 生育期

從小麥生長的一般規(guī)律來講，生育期越長，灌漿越充分，小麥的產(chǎn)量越高。從目前河北省種植結(jié)構(gòu)來看，小麥生育期縮短有利于后茬作物的播種；此外，在小麥生長后期，自然災(zāi)害對小麥的影響依然存在，但總體產(chǎn)量保持增加。因此，筆者建議在今后的品種選育過程中，在保證籽粒灌漿充分的前提下，應(yīng)協(xié)調(diào)其他生長期的發(fā)育時間，選育生育期短的品種。

3.2.2 株高

從河北省的育種實(shí)踐來看，20世紀(jì)80年代以后，育種家們利用矮稈基因成功地選育出了一批半矮稈小麥品種，解決了小麥在增加密度和高產(chǎn)栽培條件下嚴(yán)重倒伏的問題，推進(jìn)了河北省小麥單產(chǎn)的大幅度提高。從生物學(xué)特性看，植株矮化到一定程度，會產(chǎn)生種種不利效應(yīng)。莖稈過矮的小麥品種，冠層低而密集、通風(fēng)透光性均不好，群體過大時就易造成郁蔽。從提高產(chǎn)量潛力看，植株的矮化勢必限制生物學(xué)產(chǎn)量的提高，而在收獲指數(shù)達(dá)到一定高度時，進(jìn)一步提高產(chǎn)量潛力在很大程度上決定于生物學(xué)產(chǎn)量的提高。因此，筆者建議在今后的品種選育過程中，不要僅僅通過降低株高來增強(qiáng)品種的抗倒性，應(yīng)在保證一定株高的前提下，選育莖稈韌性較好的材料，增強(qiáng)品種的抗倒伏能力。

3.2.3 穗粒數(shù)

從生物學(xué)特性看，每穗粒數(shù)是由每穗有效小穗數(shù)和每小穗粒數(shù)構(gòu)成的，增加每穗有效小穗數(shù)比增加每小穗粒數(shù)較為有利，因?yàn)榍罢叽蠖嗨胄洼^長、籽粒比較整齊、千粒重較高；后者往往穗型緊密、籽粒大小不均、千粒重較低。從遺傳特性看，每穗有效小穗數(shù)是一個重要的產(chǎn)量性狀，部分顯性，且小穗不抑制其他產(chǎn)量因素。從河北省的育種實(shí)踐來看，育種家們認(rèn)為靠增加每穗有效小穗數(shù)對提高生產(chǎn)性能成效顯著，他們大多通過培育具有超多小穗特性的穗分枝品種，使小麥產(chǎn)量育種獲得重大突破。因此，筆者認(rèn)為，通過繼續(xù)采用目前的育種手段，河北省小麥品種的穗粒數(shù)還有一定的增長空間。

3.2.4 穗數(shù)

從生物學(xué)特性看，穗數(shù)限制產(chǎn)量的因素有兩個：一是穗數(shù)偏少、生物產(chǎn)量不足，導(dǎo)致產(chǎn)量不高；二是穗數(shù)偏多，使得群體通風(fēng)透光性變差、病蟲害發(fā)生加重、倒伏可能性加大，導(dǎo)致產(chǎn)量不高。從河北省的育種實(shí)踐來看，育種家們認(rèn)為穗數(shù)增加效果明顯，穗數(shù)的自身調(diào)節(jié)能力是對產(chǎn)量補(bǔ)償最強(qiáng)的因素，但當(dāng)穗數(shù)40萬～45萬穗/667m2、產(chǎn)量達(dá)到500 kg/667 m2左右時，增產(chǎn)效應(yīng)不明顯。因此，筆者建議在今后的品種選育過程中，穗數(shù)可以在提高莖稈韌性和改善株型結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上稍有增加，幅度不能太大，以避免在小麥生長后期遭受病蟲害和自然災(zāi)害。

3.2.5 千粒重

從生物學(xué)特性看，影響千粒重進(jìn)而限制產(chǎn)量的因素主要有3個：一是穗粒數(shù)或穗數(shù)較多；二是灌漿速度慢或灌漿時間短；三是為增加千粒重而延長灌漿時間，使生育期延長，導(dǎo)致小麥生長后期受到病蟲害和自然災(zāi)害的影響。從河北省的育種實(shí)踐來看，育種家們認(rèn)為千粒重在遺傳上是最可靠的產(chǎn)量構(gòu)成因素。有專家推算，在保持穗數(shù)和穗粒數(shù)基本穩(wěn)定的前提下，千粒重每增加1 g，可增產(chǎn)2.5%。目前，提高千粒重仍然是育種家們改良品種的重要目標(biāo)。筆者認(rèn)為，千粒重的提高雖然還有潛力，但只提高千粒重對提高產(chǎn)量而言不是最有利的，因?yàn)榍ЯＶ嘏c穗粒數(shù)、穗數(shù)都呈負(fù)相關(guān)。因此，筆者建議在今后的品種選育過程中，可以通過提高籽粒灌漿速度和延長灌漿時間來增加千粒重，同時還要增強(qiáng)小麥生長后期對病蟲害和自然災(zāi)害的抗性。

1005-2690（2016）08-0109-03

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2016-04-28）