小麥邊行優(yōu)勢(shì)及其對(duì)育種選擇的影響

郭宗學(xué)，張?jiān)鰹?，王清?/p>

（1.冠縣農(nóng)業(yè)局技術(shù)站，山東冠縣252500；2.山東冠豐種業(yè)科技有限公司，山東冠縣252500；3.冠縣北陶鎮(zhèn)聯(lián)合校，山東冠縣252524）

小麥邊行優(yōu)勢(shì)及其對(duì)育種選擇的影響

郭宗學(xué)1，張?jiān)鰹?，王清秀3

（1.冠縣農(nóng)業(yè)局技術(shù)站，山東冠縣252500；2.山東冠豐種業(yè)科技有限公司，山東冠縣252500；3.冠縣北陶鎮(zhèn)聯(lián)合校，山東冠縣252524）

研究了小麥在模擬雜交育種F3種植模式下的邊行優(yōu)勢(shì)，結(jié)果表明，公頃穗數(shù)和千粒質(zhì)量的邊行優(yōu)勢(shì)非常明顯，達(dá)到1%的極顯著水平；二者均為邊Ⅰ行的邊行優(yōu)勢(shì)最大，邊Ⅲ行最?。凰肓?shù)無明顯的邊行優(yōu)勢(shì)。因此，對(duì)雜交后代進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)注意公頃穗數(shù)和千粒質(zhì)量邊行優(yōu)勢(shì)的影響，以便于更準(zhǔn)確地對(duì)各株行進(jìn)行預(yù)測(cè)和選擇。

小麥；邊行優(yōu)勢(shì)；育種；公頃穗數(shù)；千粒質(zhì)量

小麥等許多作物都有邊行優(yōu)勢(shì)，到目前為止，對(duì)作物邊行優(yōu)勢(shì)的研究大多是栽培方面的，而邊行優(yōu)勢(shì)對(duì)育種選擇方面的影響研究較少，尤其在小麥育種選擇方面更為少見。

在小麥雜交育種F2進(jìn)行選擇時(shí)，由于選擇的都是單株或者單穗，所收獲的籽?？倲?shù)較少，在種植F3時(shí)，常常僅能種植單行且播種長(zhǎng)度非常有限，這樣在同一畦中就必然要種植數(shù)個(gè)來源于同一或不同F(xiàn)2所選單株（穗）的株行。由于邊行優(yōu)勢(shì)的影響，對(duì)這些株行進(jìn)行鑒定和選擇時(shí)就會(huì)出現(xiàn)一些誤差，因此，有必要在該種植模式下進(jìn)行小麥邊行優(yōu)勢(shì)對(duì)育種選擇影響的研究，從而減少育種選擇的盲目性，增加選擇的可靠性，達(dá)到快速選育新品種的目的。

1 材料和方法

1.1 材料

選用魯西地區(qū)近年來種植面積較大的2個(gè)小麥品種：濟(jì)麥22、魯原502。

1.2 方法

試驗(yàn)設(shè)在冠縣山東冠豐種業(yè)科技有限公司試驗(yàn)田，土壤肥力中等。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)6次，每小區(qū)播種1個(gè)品種，共10行；小區(qū)行長(zhǎng)3 m，行距30 cm，株距5 cm，每株人工點(diǎn)播2粒，種植行向?yàn)槟媳狈较?。每小區(qū)均調(diào)查東邊5行，自東向西依次編號(hào)為：Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ。每行選中間2 m用以調(diào)查小麥公頃穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)結(jié)果采用DPS 7.05軟件進(jìn)行分析，采用MicrosoftExcel2003處理數(shù)據(jù)并繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 方差分析

經(jīng)方差分析（表1），小麥公頃穗數(shù)：品種、各行間均在1%水平上差異極顯著；穗粒數(shù)：品種間在5%水平上差異顯著，各行之間在5%水平上差異不顯著；千粒質(zhì)量：品種、各行間均在1%水平上差異 極顯著。

表1 方差分析結(jié)果

2.2 不同行間的邊行優(yōu)勢(shì)

2.2.1 不同行間公頃穗數(shù)的邊行優(yōu)勢(shì) 從表2可以看出，小麥各行之間每公頃穗數(shù)在1%水平上差異極顯著，其大小順序?yàn)棰瘢劲酰劲簦劲颍劲蟆⒃?行從邊行至內(nèi)行的公頃穗數(shù)比較得出，呈字母“V”的趨勢(shì)變化（圖1）：邊Ⅰ行公頃穗數(shù)最多，邊行優(yōu)勢(shì)最強(qiáng)；邊Ⅲ行公頃穗數(shù)最少，邊行優(yōu)勢(shì)最弱。

表2 不同行間公頃穗數(shù)的多重比較

2.2.2 不同行間穗粒數(shù)的邊行優(yōu)勢(shì) 由表3可知，小麥各行之間穗粒數(shù)在5%水平上無顯著差異，即邊行對(duì)內(nèi)行無邊行優(yōu)勢(shì)。

表3 不同行間穗粒數(shù)的多重比較 粒

2.2.3 不同行間千粒質(zhì)量的邊行優(yōu)勢(shì) 由表4可知，小麥各行之間千粒質(zhì)量在1%水平上差異極顯著，其優(yōu)勢(shì)大小順序?yàn)椋孩瘢劲颍劲簦劲酰劲?。從圖2可以看出，邊Ⅰ行千粒質(zhì)量最大，邊行優(yōu)勢(shì)最強(qiáng)；邊Ⅲ行千粒質(zhì)量最小，邊行優(yōu)勢(shì)最弱。

表4 不同行間千粒質(zhì)量的多重比較 g

3 結(jié)論與討論

有研究表明，邊行優(yōu)勢(shì)與品種本身的有效穗數(shù)有關(guān)[1]。本研究也表明，參試品種中有效穗數(shù)較多的品種，其邊行優(yōu)勢(shì)顯著；小麥產(chǎn)量構(gòu)成三要素的邊行優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)為公頃穗數(shù)和千粒質(zhì)量的邊行優(yōu)勢(shì)，穗粒數(shù)的邊行優(yōu)勢(shì)不顯著。

公頃穗數(shù)的邊行優(yōu)勢(shì)主要是因?yàn)?，在小麥苗期，邊行利用了較大土壤空間中充足的水肥等條件[2]，使小麥根系發(fā)達(dá)、生長(zhǎng)健壯，分蘗增加，最終單位面積有效穗數(shù)增多，即邊行小麥在苗期長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)條件下為有效穗數(shù)的邊行優(yōu)勢(shì)打下了基礎(chǔ)。曹亞萍等[3]研究認(rèn)為，單株成穗數(shù)易受環(huán)境條件的影響，相對(duì)優(yōu)越的邊行環(huán)境致使公頃穗數(shù)具有邊行優(yōu)勢(shì)；在該試驗(yàn)條件下，邊Ⅰ行優(yōu)勢(shì)最大；邊Ⅱ行由于邊Ⅰ行的競(jìng)爭(zhēng)，優(yōu)勢(shì)明顯減弱；邊Ⅲ行受外2行的競(jìng)爭(zhēng)而處于劣勢(shì)[4]；邊Ⅳ行、邊Ⅴ行則由于受邊Ⅰ行的影響減弱而基本能夠正常生長(zhǎng)，公頃有效穗數(shù)上升。

千粒質(zhì)量的邊行優(yōu)勢(shì)可能主要是由于小麥生長(zhǎng)后期，邊行的光照、通風(fēng)條件較好以及病蟲害較輕等所致。

在小麥產(chǎn)量構(gòu)成三要素的邊行優(yōu)勢(shì)方面，王樹林等[5]研究認(rèn)為，單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量均有明顯優(yōu)勢(shì)；高連海等[6]研究也認(rèn)為，小麥邊行產(chǎn)量三要素大幅度提高；趙秉強(qiáng)等[7]研究認(rèn)為，邊行較內(nèi)行增穗為主，其次是增粒，再次是增粒質(zhì)量；安玉林[8]研究認(rèn)為，增產(chǎn)的主要因素是穗粒數(shù)較多和千粒質(zhì)量較高；楊鐵剛等[9]研究認(rèn)為，小麥邊行效應(yīng)主要反映在單位面積成穗數(shù)方面，而對(duì)小麥的穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量無明顯影響；王成超等[10]研究認(rèn)為，小麥邊行優(yōu)勢(shì)的形成具有時(shí)間積累效應(yīng)，拔節(jié)—挑旗期的貢獻(xiàn)率最大，占31.2%，此階段為主要增穗期；柏立超等[11]研究認(rèn)為，邊行較內(nèi)行增產(chǎn)，其中，公頃穗數(shù)的貢獻(xiàn)最大。以上不同的試驗(yàn)結(jié)果可能是由于各自試驗(yàn)中品種[12]、種植方式等不同造成的[13]。本試驗(yàn)是在采用了2個(gè)小麥品種、行距固定在30 cm的條件下進(jìn)行的，若增加品種數(shù)量、采用多個(gè)不同的行距，則試驗(yàn)結(jié)果會(huì)更加可靠。

鑒于小麥邊行優(yōu)勢(shì)的存在，在小麥的育種過程中，對(duì)雜交后代F3株行進(jìn)行鑒別選擇時(shí)，應(yīng)該注意單位面積穗數(shù)和千粒質(zhì)量的邊行優(yōu)勢(shì)影響，若以其作為選擇目標(biāo)，可參考邊行與內(nèi)行優(yōu)勢(shì)的變化進(jìn)行合理選擇，以增加選擇的可靠度。其中，邊Ⅰ行的公頃穗數(shù)和千粒質(zhì)量邊行優(yōu)勢(shì)最強(qiáng)，可靠性最差，選擇時(shí)應(yīng)該剔除其邊行優(yōu)勢(shì)部分；邊Ⅲ行的邊行優(yōu)勢(shì)最弱，可靠性最大。而以穗粒數(shù)作為目標(biāo)進(jìn)行選擇時(shí)，則不必考慮邊行優(yōu)勢(shì)的影響，選擇結(jié)果會(huì)相對(duì)可靠。

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Study on Wheat Marginal Superiority and Its Effect on Selection of Breeding

GUOZongxue1，ZHANGZengwei2，WANGQingxiu3

（1.TechnicalStation ofGuanxian AgriculturalBureau，Guanxian 252500，China；2.Guanfeng Seed Industry Technology Limited Company，Guanxian 252500，China；3.Beitao United SchoolofGuanxian，Shandong，Guanxian 252524，China）

Wheat marginal superiority was studied under the simulated planting pattern of the third cross breeding progeny.The results showed that there were significant differences in the marginal superiority of hectares ear number and 1 000-grain quality（P＜0.01）.Itshowed the maximum value in hectares ear number and 1 000-grain quality ofrowⅠ,while itshowed the minimum value in hectares ear number and 1 000-grain quality ofrowⅢ.There were no significantdifferences in grains per ear.Therefore,it should be pay attention to the effectofmarginalsuperiority ofhectares earnumberand 1 000-grain quality while selecting the hybrid progeny so as to forecastand selectaccurately to each row.

wheat（Triticum aestivum L.）;marginalsuperiority;breeding;hectares earnumber;1 000-grain quality

S512.103.2

：A

：1002-2481（2017）09-1405-03

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.09.03

2017-04-12

郭宗學(xué)（1966-），男，山東冠縣人，農(nóng)藝師，碩士，主要從事小麥育種研究工作。