湖北稻茬小麥新品種(系)孕穗期耐漬性的鑒定與評價

佟漢文，高春保,2，鄒 娟，劉易科，朱展望，陳 泠，張宇慶，吳 波

(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學院糧食作物研究所/農(nóng)業(yè)部華中地區(qū)小麥病害生物學科學觀測實驗站/湖北省小麥工程技術研究中心，湖北武漢 430064； 2.主要糧食作物產(chǎn)業(yè)化湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北荊州 434025)

湖北稻茬小麥新品種(系)孕穗期耐漬性的鑒定與評價

佟漢文1，高春保1,2，鄒 娟1，劉易科1，朱展望1，陳 泠1，張宇慶1，吳 波1

(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學院糧食作物研究所/農(nóng)業(yè)部華中地區(qū)小麥病害生物學科學觀測實驗站/湖北省小麥工程技術研究中心，湖北武漢 430064； 2.主要糧食作物產(chǎn)業(yè)化湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北荊州 434025)

為了解湖北近期選育的稻茬小麥新品系孕穗期耐漬性狀的表現(xiàn)，在2013-2015年度采用灌水處理模擬田間漬害，對2013-2014年度湖北省和長江中下游小麥區(qū)域試驗參試材料為主的小麥品種(系)進行了孕穗期耐漬性的鑒定和隸屬函數(shù)綜合評價。結果表明，漬水脅迫對小麥性狀的抑制作用表現(xiàn)為主莖綠葉數(shù)>籽粒產(chǎn)量>SPAD值>千粒重>穗粒重>穗下莖長>株高>穗粒數(shù)>小穗數(shù)>穗長。在供試材料中，鄂麥155、鄂麥170、851、荊麥41、寧麥0898、寧麥09-72、華麥1168、揚麥20、鄭麥122、揚麥10G47和慶麥914的耐漬性綜合評價值高于耐漬對照品種農(nóng)林46。通過聚類分析將參試材料劃分為高耐漬、耐漬、中等耐漬和低耐漬4個類群，材料數(shù)分別為8、13、14和2個，分別占參試材料的21.62%、35.14%、37.84%和5.41%。耐漬性綜合評價值與主莖綠葉數(shù)呈顯著正相關(P<0.05)，與穗粒重、千粒重、SPAD值和主莖綠葉數(shù)的耐漬系數(shù)均呈顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)正相關。

湖北稻茬小麥；孕穗期；耐漬性；鑒定與評價

湖北麥區(qū)隸屬我國西南麥區(qū)和長江中下游麥區(qū)交匯處，地處我國南北過渡地帶，具有豐富的光、熱、水資源，蘊藏著巨大的小麥生產(chǎn)潛力[1]，但該麥區(qū)作物種植以水旱輪作為主，小麥生長期間雨水較多，特別是抽穗期降雨常常超出小麥正常需水量，容易導致漬害發(fā)生，成為影響該麥區(qū)小麥產(chǎn)量和品質(zhì)穩(wěn)定的重要逆境因素之一[2-5]。針對這一問題，小麥專家曾在“六五”、“七五”期間聯(lián)合攻關，篩選鑒定了一大批國內(nèi)外小麥種質(zhì)資源，其中白玉花、水里占、農(nóng)林46、Pato等48個國外小麥資源達到1級耐漬水平，萬年2號、翻山小麥、寧8675、揚85-85、Alondra“S”等181份國內(nèi)外小麥資源達到2級耐漬水平[6-7]。這些耐漬小麥種質(zhì)資源在當時的生產(chǎn)或育種中發(fā)揮了巨大作用，對于解決當時的溫飽問題，以及后來的耐漬研究奠定了材料基礎。肥料運籌方式等耕作栽培措施也在抗?jié)n保豐產(chǎn)中發(fā)揮了積極作用[8-9]，但近年來，隨著農(nóng)村勞動力的減少及減肥減藥等農(nóng)業(yè)節(jié)能增效綜合技術的推廣，利用栽培措施減輕漬害的空間越來越小，因此培育耐漬小麥品種無疑是減輕漬害最經(jīng)濟有效的方法，而準確地鑒定及評價耐漬種質(zhì)資源是耐漬新品種培育的首要條件，也是分子標記、QTL定位等分子生物學研究耐漬性的基礎[10-11]。

作物耐漬性的鑒定和評價一直是農(nóng)學研究的熱點和難點，至今沒有一個統(tǒng)一的標準。我國《小麥種質(zhì)資源數(shù)據(jù)質(zhì)量標準》對“耐濕性”也只有定性的描述，如把“生長良好，葉片保持正常綠色，產(chǎn)量相對較高而穩(wěn)定”的小麥種質(zhì)劃分為強耐濕性。對引進高耐漬對照品種農(nóng)林46的耐漬性評價，主要依據(jù)主莖綠葉數(shù)相對受害率的差值來劃分耐漬性的強弱[6,12]，我國此后的小麥耐漬性研究多采用此種方法[13]。對照品種農(nóng)林46的引進有利于不同年度、不同地點間鑒定結果的比較，這在其他作物耐漬性鑒定中尚未見報道。主莖綠葉數(shù)的耐漬系數(shù)雖然與耐漬性存在一定的關系[13]，但筆者根據(jù)多年的田間經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)由于不同基因型生育進程的差異、葉部病害發(fā)生程度及對干熱風等氣象條件的反應不同，主莖綠葉數(shù)耐漬系數(shù)與耐漬性的關系不盡一致。周廣生等[14]通過盆栽試驗借助漬害系數(shù)和隸屬函數(shù)值，將農(nóng)藝性狀與生化指標相結合，對12個小麥品種(系)孕穗期的耐漬性進行了更加準確的評價，這在小麥耐漬性評價方法上又是一個突破。

稻茬麥是我國西南麥區(qū)及長江中下游麥區(qū)小麥漬害的主要發(fā)生模式，在稻茬麥田評價小麥孕穗期耐漬性更能接近這些地區(qū)小麥生產(chǎn)實際[ 15 ]，此方面的研究還未曾見報道。區(qū)域試驗材料是本區(qū)域育種單位最高育種成果的體現(xiàn)，代表最新小麥品種(系)特性，是未來生產(chǎn)推廣品種的后續(xù)儲備。本研究在前幾年預備試驗和生產(chǎn)調(diào)研的基礎上，分別于2013-2014、2014-2015兩年度以2013-2014年度湖北省和長江中下游小麥區(qū)域試驗參試品種(系)為主要材料，在稻茬麥田于孕穗至抽穗期進行漬水脅迫處理，并對漬水和正常水分條件下小麥籽粒產(chǎn)量、主莖綠葉數(shù)、株高、SPAD值、穗下莖長、千粒重等11個性狀進行觀察比較和統(tǒng)計分析，篩選耐漬性較好的小麥材料，揭示耐漬性綜合評價值與不同性狀間的關系，以期為稻茬麥田耐漬小麥新品種的推廣、耐漬鑒定和評價、以及耐漬機理的研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗以2013-2014年度湖北省及長江中下游小麥區(qū)域試驗參試品種(系)為主要材料，其中，1級耐漬小麥品種農(nóng)林46由江蘇省農(nóng)業(yè)科學院糧食作物研究所蔡士賓研究員提供，鄂麥11、鄂麥12為本課題組早年選育品種(表1)。

1.2 試驗方法

試驗于2013-2014、2014-2015兩年度在湖北省農(nóng)業(yè)科學院糧食作物研究所水稻制種田(武漢洪山區(qū)南湖，稻茬麥田)進行。試驗設漬水和不漬水兩處理，每個處理一個小區(qū)(兩小區(qū)相隔3個水泥路基，12 m)。小區(qū)寬5.00 m，長30.00 m。小區(qū)橫向中間腰溝寬0.30 m，橫向兩側和縱向兩側圍溝寬0.35 m，溝溝相通，以保障排灌方便。

試驗材料隨機排列，三次重復，每重復單行種植，行長2.00 m，行距0.25 m，兩處理種植順序相同，基本苗控制在每公頃180萬～240萬株。于拔節(jié)后50%的材料挑旗時(2013-2014、2014-2015兩年度分別為3月18日、3月20日)進行漬水處理，水層保持在廂面2 cm以上，兩年度(2013-2014、2014-2015)分別于漬水20 d、18 d后與不漬水處理性狀差異明顯(清水處理下農(nóng)林46下層葉片發(fā)黃)時排水晾干。排水后第15天，每重復隨機選取10株統(tǒng)計其主莖綠葉數(shù)并測量其株高，選主莖測定旗葉SPAD值、穗長、每穗小穗數(shù)、每穗不孕小穗數(shù)和穗下莖長，收獲后測定穗粒數(shù)、穗粒重、產(chǎn)量和千粒重。

1.3 耐漬性評價

1.3.1 耐漬系數(shù)(WTC，waterlogging tolerance coefficient)的計算[16]

WTC=Xt/XCK

(1)

其中，Xt和XCK分別為性狀處理值和對照值；由于漬害脅迫增加不孕小穗數(shù)，因此不孕小穗數(shù)的WTC=XCK/Xt。

1.3.2 綜合評價值(D)的計算[17]

Uij=(WTCij-WTCjmin)/(WTCjmax-WTCjmin)

(j=1,2,3，……11；i=1,2,3，…，37)

(2)

Di=∑(Uij×σj)

(3)

式中，Uij為第i個材料第j個性狀的隸數(shù)函數(shù)；WTCij為第i個材料第j個性狀的耐漬系數(shù)；WTCjmax為第j個性狀的最大耐漬系數(shù)；WTCjmin為第j個性狀的最小耐漬系數(shù)；σj為第j個性狀指標的變異系數(shù)。

以上數(shù)據(jù)處理及分析采用EXCEL 2003、DPS 7.05軟件完成。

2 結果與分析

2.1 孕穗期漬水脅迫對小麥不同性狀的影響

從耐漬系數(shù)平均值來看，除每穗不孕小穗數(shù)外，孕穗期漬水脅迫對小麥其他性狀均產(chǎn)生抑制作用，但不同性狀所受的抑制作用大小不同(表1)。其中對主莖綠葉數(shù)的抑制作用最大，降幅為28.14%；其次是籽粒產(chǎn)量、SPAD值和千粒重，降幅分別為25.11%、16.89%和10.40%；對穗長、每穗小穗數(shù)和穗粒數(shù)的作用最小，降幅均在5%以下；而對穗粒重、穗下莖長和株高的抑制作用，其降幅集中在7%～8%之間。

除每穗不孕小穗數(shù)、主莖綠葉數(shù)和株高外，在漬水脅迫下均有其他性狀值升高的小麥材料。如穗長、每穗小穗數(shù)、穗粒數(shù)和穗粒重和每穗不孕小穗數(shù)上，耐漬系數(shù)大于1的材料分別有18、16、12、10和7個，各占參試材料的48.65%、43.24%、32.43%、27.03%和18.92%；穗下莖長、千粒重、SPAD值和籽粒產(chǎn)量上耐漬系數(shù)大于1的材料分別有3、2、1和1個，各占參試材料的8.11%、5.41%、2.70%和2.70%。在所測性狀中，主莖綠葉數(shù)的變異程度最大，其次是每穗不孕小穗數(shù)、SPAD值、穗粒重和籽粒產(chǎn)量，均在10%以上；而株高、每穗小穗數(shù)、穗粒數(shù)、穗長、千粒重和穗下莖長的變異系數(shù)均在10%以下。

2.2 小麥新品種(系)耐漬性的綜合評價

小麥耐漬性呈數(shù)量遺傳，涉及多個性狀，目前仍無統(tǒng)一的指標進行鑒定和評價。隸屬函數(shù)法是將獨立測定的各性狀轉換成相互獨立的綜合指標，以綜合評價值(D)作為抗逆性的綜合評價依據(jù)，消除了單個指標帶來的片面性[14,17]。根據(jù)公式(2)和公式(3)，計算每份參試材料隸屬函數(shù)值和D值。結果(表2)表明，參試小麥材料具有豐富的耐漬性變異，D值范圍為0.348～0.641，變異系數(shù)為13.32%。同時，比1級耐漬品種農(nóng)林46D值高的品種(系)有鄂麥155、鄂麥170、851、荊麥41、寧麥0898、寧麥09-72、華麥1168、揚麥20、鄭麥122、揚麥10G47和慶麥914，說明當前湖北及長江中下游小麥品種(系)中有不少耐漬性好的材料。

利用類平均法(UPGMA)，以絕對值距離對供試材料耐漬性綜合評價值D進行聚類分析，結果(圖1)表明，37份材料的耐漬性在絕對值距離0.06處明顯聚為4大類。其中第I類包括鄂麥170、鄂麥155、851、荊麥41、寧麥0898、寧麥09-72、華麥1168和揚麥20共8個小麥品種(系)，占參試材料的21.62%，其D值范圍為0.560～0.626，平均D值為0.583，可視為高耐漬類群；第Ⅱ類包括鄭麥122、揚麥10G47、農(nóng)林46、鄭麥9023、鄂麥12等13個小麥品種(系)，占參試材料的35.14%，其D值范圍為0.484～0.531，平均D值0.504，可視為耐漬類群；第Ⅲ類包括襄麥35、富麥1號、鄂麥11等14個小麥新品種(系)，占參試材料的37.84%，其D值范圍為0.403～0.477，平均D值0.441，可視為中等耐漬類群；第Ⅳ類包含華麥2859和鎮(zhèn)麥10375等2份材料，占參試材料的5.41%，其D值范圍為0.340～0.377，平均D值0.360，可視為低耐漬類群。

表1 37份小麥新品種(系)各性狀的耐漬系數(shù)

Table 1 WTC(waterlogging tolerance coefficient) of all traits of 37 wheat varieties(lines)

品種(系)Variety(line)SPADGYNGLMSPHSNSSNGNSGWSSLTGWSS06?1350．9360．6610．7380．9001．0060．9800．9570．8810．9960．8490．867襄麥28 Xiangmai280．7760．7600．6510．9630．9990．8681．0241．0580．8940．9510．946川麥12145 Chuanmai121450．8250．8050．7910．9450．9700．8240．9120．7751．0380．8880．939荊麥41 Jingmai410．6761．0160．8740．9560．9811．1680．9780．8690．9860．8780．880慶麥914 Qingmai9140．8490．6540．5910．8751．0300．9701．0681．1660．9620．8750．918鄂麥170 Emai1701．0100．6990．9200．8781．0080．8880．9841．0521．0290．9970．8778510．8160．8340．7950．9191．0130．9651．0290．9770．9930．9110．970鄂麥155 Emai1550．9900．7700．9250．9430．9920．7620．8830．9891．0251．0530．902鄭麥122 Zhengmai1220．8870．7940．8890．8890．9860．8250．9520．8580．9970．9000．995華麥2859 Huamai28590．9180．6580．6180．8920．9930．9560．8950．7360．9590．8840．943扶麥189 Fumai1890．8420．7350．6150．8921．0610．8051．0381．0860．9870．8960．851墾麥038 Kenmai0380．8450．6980．6440．9211．0030．7810．9850．9430．9910．7890．880億麥28 Yimai280．6310．7130．5930．9431．0160．8951．0551．0260．9450．8780．883富麥88 Fumai880．8600．6320．6730．9190．9630．9280．9590．8700．9680．8980．899春曉2號 Chunxiao20．8840．5310．6830．9190．9951．3850．9960．9301．0160．7800．845華麥1168 Huamai11680．8820．7270．7280．9341．0161．0890．9780．8601．0640．8671．049富麥1號 Fumai10．8830．7510．6530．9251．0170．5801．0551．0300．9840．8850．905揚麥10G47 Yangmai10G470．7570．6460．6990．9181．0410．9151．0351．0440．9560．9091．054鄭麥9023 Zhengmai90230．9120．7090．7040．9241．0181．0880．9060．8281．0090．9580．900襄麥35 Xiangmai350．8690．7500．7790．9431．0230．8390．9860．9020．9830．8590．842鄂麥048 Emai0480．5180．8250．8540．9700．9741．1120．8560．7001．0450．9050．915EM518 EM5180．8160．6260．6210．9390．9270．8820．9570．9871．0190．9440．874鄂麥11 Emai110．8220．7920．5610．9391．0170．8581．0330．9490．9690．7750．962鄂麥12 Emai120．9540．7320．7630．9460．9511．0940．9190．7241．0150．8770．940豐慶108 Fengqing1080．6610．8310．5950．9371．0110．9310．9150．9541．0140．9510．871華麥0722 Huamai07220．8440．7370．7800．9060．9540．9270．9240．8201．0110．8990．922漯麥6010 Luomai60100．9590．8160．6870．9270．9840．9760．9210．8341．0100．9160．888寧麥0898 Ningmai08980．9960．8890．7310．9510．9650．9400．9690．9040．9820．8970．949寧麥09121 Ningmai091210．7730．8530．8550．9190．9601．0120．8710．7171．0680．8660．909寧麥09?72 Ningmai09?720．7570．8550．9700．9350．9410．9260．9490．8651．0510．9570．958農(nóng)林46 Nonglin460．7210．8490．6020．9211．0150．6931．0721．1440．9780．9670．939新麥2號 Xinmai20．8590．6670．6530．8961．0240．9621．0550．9980．9530．7990．955揚麥09?111 Yangmai09?1110．7830．7340．7660．9340．9680．8920．9611．0070．9831．0090．885揚麥10?66 Yangmai10?660．7540．7570．6740．9240．9980．8111．0310．9911．0210．8891．000揚麥20 Yangmai200．9950．6810．7770．9410．9960．7661．0681．0231．0220．8340．951億麥9號 Yimai90．7920．6950．7190．9390．9290．9950．9520．8271．0230．9000．914鎮(zhèn)麥10375 Zhenmai103750．7020．8280．4180．9380．9710．9520．9110．7601．0190．8650．989平均值 Average0．8310．7490．7190．9260．9920．9260．9740．9210．9990．8960．924最大值 Max．1．0101．0160．9700．9701．0611．3851．0721．1661．0681．0531．054最小值 Min．0．5180．5310．4180．8750．9270．5800．8560．7000．8940．7750．842標準差 STDEVA0．1090．0910．1170．0230．0310．1420．0610．1200．0350．0600．052變異系數(shù) CV/%13．16012．11016．3202．4503．11015．3506．27013．0303．5406．7205．590

GY：籽粒產(chǎn)量，NGLMS：主莖綠葉數(shù)， PH：株高，SN：小穗數(shù)，SSN：不孕小穗數(shù)， GNS：穗粒數(shù)，SL：穗長，TGW：千粒重，SS：穗下莖長，GWS：穗粒重。下同。

GY:Grain yield; NGLMS:Number of green leaves per main shoot; PH:Plant height; SN:Spikelet number; SSN:Sterile spikelet number; GNS:Grain number per spike; SL:Spike length; TGW:Thousand grain weight; SS:Spike stalk; GWS:Grain weight per spike. The same as below.

表2 37份小麥新品種(系)的綜合評價值(D)及耐漬等級

Table 2Dvalue and waterlogging tolerance level of 37 wheat varieties(lines)

品種(系)Variety(line)D排名No．品種(系)Variety(line)D排名No．鄂麥170 Emai1700．6261襄麥35 Xiangmai350．47722鄂麥155 Emai1550．6022富麥1 Fumai10．467238510．586306?1350．46524荊麥41 Jingmai410．5804寧麥09121 Ningmai091210．46325寧麥0898 Ningmai08980．5725川麥12145 Chuanmai121450．45526寧麥09?72 Ningmai09?720．5726華麥0722 Huamai07220．45427華麥1168 Huamai11680．5627鄂麥11 Emai110．44728揚麥20 Yangmai200．5608億麥9號 Yimai90．43829鄭麥122 Zhengmai1220．5319豐慶108 Fengqing1080．43130揚麥10G47 Yangmai10G470．52610EM5180．42231慶麥914 Qingmai9140．51911鄂麥048 Emai0480．42132農(nóng)林46 Nonglin460．51812億麥28 Yimai280．42133揚麥09?111 Yangmai09?1110．51113富麥88 Fumai880．41534襄麥28 Xiangmai280．50814墾麥038 Kenmai0380．40335鄭麥9023 Zhengmai90230．49915華麥2859 Huamai28590．37736漯麥6010 Luomai60100．49716鎮(zhèn)麥10375 Zhenmai103750．34037揚麥10?66 Yangmai10?660．49617平均值 Average0．490鄂麥12 Emai120．49118最大值 Max．0．626春曉2號 Chunxiao20．48919最小值 Min．0．340扶麥189 Fumai1890．48520標準差 STDEVA0．065新麥2號 Xinmai20．48421變異系數(shù) CV/%13．320

圖1 37份小麥新品種(系)耐漬性聚類圖

2.3 綜合評價值(D)與不同性狀及其耐漬系數(shù)的相關性

相關分析(表3)表明，D值只與主莖綠葉數(shù)呈顯著正相關，與其他性狀平均值相關不顯著，表明主莖綠葉片數(shù)越多，耐漬性越強。D值與主莖綠葉數(shù)的耐漬系數(shù)呈極顯著正相關，與SPAD值、千粒重和穗粒重呈顯著正相關，與其他性狀的耐漬系數(shù)相關不顯著。

表3 37份小麥新品種(系)性狀值及其耐漬系數(shù)與綜合評價值D的相關性

Table 3 Correlation analysis between traits value,WTC andD-value of 37 wheat varieties(lines)

SPADGYNGLMSPHSNSSNGNSGWSSLTGWSSDSPAD1-0．43??0．73??-0．100．46??0．220．240．070．250．09-0．130．30GY-0．35?1-0．54??0．36?-0．36?-0．230．240．03-0．11-0．240．34?0．12NGLMS0．190．281-0．060．270．24-0．110．04-0．080．45??-0．310．37?PH-0．38?0．42??0．0710．14-0．010．200．33?0．04-0．030．60??0．08SN0．05-0．16-0．30-0．37?10．100．49??0．320．52??-0．160．04-0．07SSN-0．12-0．100．110．09-0．211-0．36?-0．260．210．25-0．04-0．14GNS0．03-0．22-0．34?-0．230．57??-0．35?10．52??0．34?-0．50??0．20-0．01GWS0．06-0．23-0．24-0．280．57??-0．46??0．82??10．32?0．240．21-0．27SL0．040．180．45??0．11-0．42??0．22-0．54??-0．49??1-0．040．12-0．28TGW-0．010．230．36?0．08-0．18-0．24-0．280．170．101-0．15-0．05SS-0．050．12-0．030．020．03-0．090．14-0．070．03-0．071-0．17D0．38?0．240．64??-0．070．1700．260．37?0．110．38?0．171

表中右上角為漬水條件下的性狀值與綜合評價值的相關系數(shù)，左下角為性狀耐漬系數(shù)與綜合評價值的相關系數(shù)。*：P<0.05；**：P<0.01。

Correlation coefficient between trait values under water logging andDvalues are on the top right corner;Correlation coefficient of WTC andDvalues are on the left bottom corner.*：P<0.05；**：P<0.01.

3 討 論

3.1 孕穗期漬水脅迫對小麥生長發(fā)育的影響

本研究中，從耐漬系數(shù)平均值看，除不孕小穗數(shù)外，孕穗期漬水脅迫對小麥所測性狀的抑制作用表現(xiàn)為主莖綠葉數(shù)>籽粒產(chǎn)量>SPAD值>千粒重>穗粒重>穗下莖長>株高>穗粒數(shù)>每穗小穗數(shù)>穗長，這與本地區(qū)以往的研究結果[13]，以及與Boru等[18]用葉片萎黃率對小麥耐漬性的研究結果相一致。而漬水對穗長和每穗小穗數(shù)的影響最小，可能由于本研究漬水脅迫起始時有50%的材料處于挑旗期，即葉齡余數(shù)小于1.0有關，此時期小麥幼穗發(fā)育已完成了柱頭伸長期[19]。

孕穗期漬水處理對所有供試材料的主莖綠葉數(shù)和株高均是抑制作用，而在其他9個性狀上均出現(xiàn)測定值升高的小麥材料，這與于晶晶等[20]在江漢平原主推小麥品種抗?jié)n能力研究中發(fā)現(xiàn)漬水脅迫反而促使部分材料增產(chǎn)的現(xiàn)象相一致。同時，漬水處理促使性狀值提高的現(xiàn)象近幾年來在油菜[21]，大麥[11]、花生[22]等其他作物研究中也有報道，這可能與不同作物基因型生長對水分的適應性[23]、空氣相對濕度[24]、地下水位[25]等差異有關，也可能與我們長期以來高肥水條件下的超高產(chǎn)育種目標相關。

3.2 小麥孕穗期耐漬性的綜合評價

作物耐漬性是一個受多基因控制的復雜性狀[15，26]，用單一指標難以可靠評價，而基于多個性狀耐漬系數(shù)和隸屬函數(shù)的綜合評價方法，已全面、客觀、科學、準確地成功應用于耐鹽性[27]、抗旱性[28]等作物抗逆性的綜合評價。本研究也采用此方法，篩選到11份比農(nóng)林46耐漬性強的小麥新品種(系)，這些高耐漬品種(系)可用于生產(chǎn)推廣，或為耐漬小麥新品種選育提供中間材料。如鄂麥170(鄂審麥2014001)[29]、揚麥20(國審麥2010002)[30]已有相關稻茬麥高效栽培技術研究的報道[31-32]；同時，揚麥20以良好的綜合抗性、適應性和豐產(chǎn)性，已于2014年秋播開始被選為長江中下游冬小麥區(qū)域試驗的對照品種。小麥新品種(系)鄂麥155、851雖在區(qū)域試驗中表現(xiàn)欠佳，但其穗長、千粒重或小穗數(shù)和穗粒數(shù)的耐漬系數(shù)在本研究中表現(xiàn)突出，也可能由于其有較快的灌漿速率(有待進一步研究)，可以利用此優(yōu)勢作為中間材料選育耐漬小麥新品種(系)。

除農(nóng)林46外，本研究供試材料中鄂麥11、鄂麥12及鄭麥9023均在孕穗期耐漬性鑒定中有報道。如向厚文(1993)等[33]研究得出，鄂麥11的耐漬性(千粒重、主穗粒數(shù)和主穗粒重的相對受害率)優(yōu)于農(nóng)林46；周廣生等[14]利用隸屬函數(shù)對根部、光合速率、綠葉數(shù)等9個性狀綜合評價得出鄂麥12為高耐漬品種；于晶晶等[20]以盆栽單株產(chǎn)量將鄭麥9023和揚麥20耐漬性劃分為中產(chǎn)不耐漬型。前人的這些研究結果與本研究存在差異，除存在不同參試材料、不同測定性狀、不同的評價方法以及不同種植鑒定方法有關，還與不同土壤類型、不同年度氣候條件等有關[34]。如本研究中，綜合評價值排在前兩位的鄂麥170和鄂麥155均為本試驗相同生態(tài)條件下選育而成。這也進一步說明了耐漬性的復雜性，因此有必要進一步增加不同地點持續(xù)深入的研究。

3.3 不同性狀及其耐漬系數(shù)與綜合評價值的關系

漬水脅迫影響小麥多個性狀的表達，理清不同性狀表現(xiàn)與耐漬性綜合評價值的關系，有助于耐漬性鑒定標準的制定以及耐漬機理的研究。本研究表明，耐漬性綜合評價值與主莖綠葉數(shù)呈顯著正相關，這也與漬水脅迫對主莖綠葉數(shù)的抑制作用最大相一致；同時主莖綠葉數(shù)與籽粒產(chǎn)量呈極顯著負相關，所以在以籽粒產(chǎn)量為主要目標的小麥育種中，主莖綠葉數(shù)的選擇要慎重，因為依此有可能選到生育期偏遲而低產(chǎn)的材料。漬水脅迫對穗長的抑制作用最小，穗長及其耐漬系數(shù)與綜合評價值的相關均不顯著。綜合評價與穗粒重和千粒重的耐漬系數(shù)呈顯著正相關，這與抽穗期漬害主要是通過影響籽粒灌漿，進而降低籽粒產(chǎn)量的結論[35]相吻合。綜合評價值與SPAD值和主莖綠葉數(shù)的耐漬系數(shù)分別呈顯著和極顯著正相關，雖然主莖綠葉數(shù)過多，會影響產(chǎn)量，但漬水脅迫下，保持較高的葉綠素含量和適當?shù)木G葉數(shù)有利于光合作用及產(chǎn)量形成。

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Evaluation of Waterlogging Tolerance of Wheat Varieties at Booting Stage in Hubei Rice-Wheat Rotation System

TONG Hanwen1,GAO Chunbao1,2,ZOU Juan1,LIU Yike1,ZHU Zhanwang1,CHEN Ling1,ZHANG Yuqing1,WU Bo1

(1.Food Crops Institute,Hubei Academy of Agricultural Sciences/Wheat Disease Biology Research Station on Central China, Ministry of Agriculture/Hubei Engineering and Technology Research Center of Wheat,Wuhan,Hubei 430064,China; 2.Hubei Collaborative Innovation Center for Grain Industry,Jingzhou,Hubei 434025,China)

To understand waterlogging tolerance of wheat varieties(lines) at booting stage in Hubei rice-wheat rotation system,thirty-seven wheat varieties(lines) mainly from the official regional experiments in Hubei province and the middle and lower reaches of Yangtze River were identified and evaluated in 2013-2015 through simulating field waterlogging by irrigation. The comprehensive evaluation value(Dvalue) transformed by a few related traits was used in waterlogging tolerance evaluation. Measured traits inhibited by waterlogging were number of green leaves per main shoot(NGLMS)>grain yield(GY)>SPAD>1 000-grain weight(TGW) >grain weight per spike(GWS)>stem stalk(SS)>plant height(PH)>grain number per spike(GNS) >spikelet number per spike(SNS)>spike length(SL). Based onDvalue,Emai 155,Emai 170,851，Jingmai 41,Ningmai 0898,Ningmai 09-72,Huamai 1168,Yangmai 20,Zhengmai 122,Yangmai 10G47 and Qingmai 1914 were more tolerant to waterlogging than Nonglin 46,which is an internationally recognized waterlogging tolerant wheat variety.Four categories divided by system clustering were high tolerance(8 materials,21.62%),tolerance(13 materials,35.14%),moderate tolerance(14 materals,37.84%),and low tolerance(2 materials,5.41%).Dvalue had significant positive correlation with NGLMS at 0.05 level,and had significant positive correlation with WTC(waterlogging tolerance coefficient) of GWS,TGW,SPAD and NGLMS at 0.05 or 0.01 level.

Wheat in rice-wheat rotation system;Booting stage； Waterlogging tolerance; Identification and evaluation

麥類作物學報 2016，36(12)：1643?1650JournalofTriticeaeCropsdoi：10．7606/j．issn．1009?1041．2016．12．14

時間：2016-12-07

2016-07-06

2016-08-20

農(nóng)業(yè)部現(xiàn)代小麥產(chǎn)業(yè)技術體系項目(nycytx-03)；湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心資助項目(2007-620-001-03)

E-mail：tonghanwen@126.com 通訊作者：高春保(E-mail：gcbgybwj@163.com)

S512.1；S311

A

1009-1041(2016)12-1635-08

網(wǎng)絡出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20161207.1751.026.html