南陽地區(qū)“西農(nóng)”系列、“宛麥”系列小麥新品系抗性與產(chǎn)量性狀分析

簡俊濤,李玉鵬,張震,魏紅升,胡衛(wèi)麗,李金良,王成社

南陽地區(qū)“西農(nóng)”系列、“宛麥”系列小麥新品系抗性與產(chǎn)量性狀分析

簡俊濤1,2,李玉鵬1,2,張震1,2,魏紅升2,3,胡衛(wèi)麗1,李金良1,2,王成社2,3

（1.南陽市農(nóng)業(yè)科學院,河南南陽473000；2.西北農(nóng)林科技大學南陽小麥試驗示范站,河南南陽473000；3.西北農(nóng)林科技大學農(nóng)學院,陜西楊凌712100）

對108份“西農(nóng)”系列、“宛麥”系列小麥新品系在南陽地區(qū)的抗性、產(chǎn)量性狀進行分析,探究適應南陽氣候的小麥特征,為小麥新品種選育提供參考.結(jié)果表明：冬性品系容易遭受冬季凍害,春性品系容易遭受春季凍害；大部分品系對條銹病和葉銹病表現(xiàn)出較好的抗性,白粉病很少發(fā)生,全部品系均遭受赤霉病病害.對篩選出的16個抗性好、產(chǎn)量高的品系作進一步分析,發(fā)現(xiàn)冬前蘗與基本苗呈極顯著正相關(guān),穗粒數(shù)與春季蘗和穗數(shù)呈極顯著負相關(guān),穗數(shù)與冬前蘗呈顯著正相關(guān).在滿足綜合抗病性好的基礎上,冬前發(fā)育穩(wěn)健且春發(fā)能力強的品系能夠增強抗寒性、增加穗數(shù)、協(xié)調(diào)穗粒數(shù),容易獲得高產(chǎn).

南陽；小麥新品系；抗性；產(chǎn)量性狀

南陽（北緯33°,東經(jīng)112.5°）位于河南省西南部,與陜西、湖北相鄰,三面環(huán)山,因地處伏牛山以南、漢水以北而得名.獨特的地理位置造就了其獨特的氣候特色,南陽屬北亞熱帶季風型大陸性氣候,四季分明,冬季干冷且雨雪少,春季回暖較快并伴隨降雨的增加.河南省是個農(nóng)業(yè)大省,對穩(wěn)定全國糧食生產(chǎn)具有舉足輕重的作用,而南陽耕地面積占河南省的十分之一,素有“中州糧倉”之稱,是我國糧食生產(chǎn)核心主產(chǎn)區(qū).

我國小麥種植區(qū)大致可以劃分為10個生態(tài)類型區(qū),就麥區(qū)劃分而言,南陽處于黃淮麥區(qū)與長江中下游麥區(qū)交接處[1-2].南陽獨特的氣候特色吸引了一批小麥育種家,近年來南陽市陸續(xù)與西北農(nóng)林科技大學、中國農(nóng)業(yè)科學院等單位聯(lián)合開展小麥育種攻關(guān).在前期合作的基礎上,2015年5月13日,西北農(nóng)林科技大學與南陽市人民政府簽署協(xié)議,共建西北農(nóng)林科技大學南陽小麥試驗示范站/南陽市小麥試驗示范站,由南陽市農(nóng)業(yè)科學院承擔.歷年來南陽種植的小麥以弱春性及半冬性品種為主,如西農(nóng)979在南陽地區(qū)的成功推廣,就主要得益于其兼具冬性、優(yōu)質(zhì)強筋、高產(chǎn)、多抗、早熟、廣適、抗寒性好等特性[3-5],鄭麥9023則屬弱春性優(yōu)質(zhì)強筋型小麥品種,豐產(chǎn)性好,抗寒性弱于西農(nóng)979,在適時晚播的情況下,連續(xù)多年在南陽地區(qū)大面積種植[6-7].西農(nóng)979及鄭麥9023在南陽地區(qū)的成功推廣給我們的育種提供了一些參考,然而小麥新品種需要兼具哪些特性才能更好地滿足南陽氣候特征還不甚明了,仍需進一步探討.

本文以2015—2016年在南陽小麥試驗示范站進行鑒定的“西農(nóng)”系列、“宛麥”系列新品系為材料,通過對其在南陽地區(qū)的抗性、產(chǎn)量性狀進行分析,明確南陽獨特氣候下小麥品種的需求特性,為新品種選育提供參考.

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以2015—2016年“西農(nóng)”系列（西北農(nóng)林科技大學提供）、“宛麥”系列（南陽農(nóng)科院提供）新品系及從以上單位征集并中選的品系（共108份）為試驗材料,其中以MS134、HP72為代表的“西農(nóng)”系列新品系96個,以宛969、宛1643為代表的“宛麥”系列新品系12個.

1.2 試驗方法

供試小麥品種種植于南陽市農(nóng)科院潦河試驗基地.采用2BJM型小麥精密播種機播種,2次重復,每份材料種植6行,行長8 m,行距23 cm,播種量141 kg/hm2.記載項目與標準參照《農(nóng)作物品種（小麥）區(qū)域試驗技術(shù)規(guī)程（NY/T 1301—2007）》[8],記載小麥的物候期,田間調(diào)查基本苗、冬前蘗（冬季最高分蘗）、春季蘗（春季最高分蘗）、幼苗習性、冬凍害、春凍害、拔節(jié)期、抽穗期、成熟期、條銹病、葉銹病、白粉病、赤霉病、株高、穗數(shù)、穗粒數(shù)等,室內(nèi)考察千粒質(zhì)量、產(chǎn)量、粒色、飽滿度、質(zhì)地、大小等性狀.

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2007對數(shù)據(jù)進行整理,采用SPSS18.0對農(nóng)藝性狀進行相關(guān)性分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 抗寒性與抗病性

108個小麥品系的抗寒性和抗病性情況見表1.

表1 108個小麥品系抗寒性、抗病性分析Tab.1 Analysis of108 wheat strains in the cold hardiness and disease resistance

參照對照品種周麥18及偃展4110,根據(jù)幼苗習性、拔節(jié)期、抽穗期、成熟期等綜合判斷冬春性.由表1可知：供試的108份材料中,75個冬性品系的綜合抗寒性較好,33個春性品系抗寒性稍差,容易遭受春季凍害.盡管南陽地區(qū)為條銹病多發(fā)區(qū),但多數(shù)供試品系在條銹病上表現(xiàn)出了較好的抗性,足見育種家們在抗條銹病育種上的重視,而葉銹病對產(chǎn)量的影響較小,育種家一般不太重視葉銹病,因此部分供試品系葉銹病發(fā)生較重,但產(chǎn)量并不低；有白粉病的品系很少,只有6個品系發(fā)病且病害較輕；本年度赤霉病發(fā)病較重,所有品系均遭受赤霉病病害,部分“西農(nóng)”系列品系及“宛麥”系列品系赤霉病發(fā)病較輕.

2.2 豐產(chǎn)性

從108個供試品系中篩選出了16個高產(chǎn)、抗病性好、抗寒性好、抗倒伏好的優(yōu)良品系.16個優(yōu)良品系的產(chǎn)量相關(guān)性狀見表2,其單株特性分析和農(nóng)藝性狀之間的相關(guān)性分析分別見表3、表4.

表2 16個小麥品系的產(chǎn)量相關(guān)性狀Tab.2 Related yield traitsof16wheatstrains

由表2可知：16個優(yōu)良品系中包含宛969和宛1643兩個“宛麥”系列品系,其余14個為“西農(nóng)”系列品系.宛969和宛1643均為弱春性品系；14個“西農(nóng)”系列品系中有3個為弱春性品系,11個為冬性品系.16個小麥品系中產(chǎn)量最高的品系是10-19,產(chǎn)量達9 188.8 kg/hm2.公頃穗數(shù)最高的品系是宛1643,每hm2穗數(shù)可達616.7萬；公頃穗數(shù)最低的品系是10-19,每hm2穗數(shù)僅有362.3萬.穗粒數(shù)最少的品系是宛1643,為26.8個；穗粒數(shù)最多的品系是Hm118,為58.4個.千粒質(zhì)量最低的品系是1128矮,為41.2 g；千粒質(zhì)量最高的品系是10-19,為49.7 g.株高70～80 cm,平均株高75.8 cm,抗倒性較好,沒有出現(xiàn)倒伏.由于種子的大小、發(fā)芽率、破土能力等存在差異,所以各品系之間基本苗數(shù)相差較大,最低者僅有120.8× 104/hm2,最高者達288.9×104/hm2.冬前最低分蘗為474.4×104/hm2,最高分蘗為1 362.8×104/hm2.春季最低分蘗為845.3×104/hm2,最高分蘗為1 634.2×104/hm2.

表3 16個品系的單株特性Tab.3 The individualcharacteristicsof16wheatstrains

由表3可知,16個優(yōu)良品系的冬前平均單株分蘗為4.2個,春季平均單株分蘗為7.1個.試驗中發(fā)現(xiàn),部分品系如西農(nóng)617冬前和春季分蘗差異較大,品系MS134、10-19、3175-449、3175-815、2011096、06（12）-2等冬前和春季分蘗差異較小,可見品系間在分蘗能力及發(fā)育進程中有較大的差異.冬前最高分蘗與春季最高分蘗的比值最低為0.41,最高為1.15,平均為0.66.適當?shù)谋戎的軌虼_保小麥發(fā)育穩(wěn)健并形成冬前大分蘗,這對千粒質(zhì)量的提高和抗寒性的增強都有一定的作用.比值小表明冬前發(fā)育緩慢,比值大表明冬前發(fā)育迅猛.對有效穗數(shù)與冬前最高分蘗比和春季最高分蘗比進行分析,冬前分蘗利用率最小為0.37,最大為0.82,平均為0.60；春季分蘗利用率最低為0.28,最高為0.48,平均為0.35.

表4 16個品系農(nóng)藝性狀之間的相關(guān)性Tab.4 Correlation analysison agronomic traitsof16wheatstrains

由表4中16個優(yōu)良品系農(nóng)藝性狀的相關(guān)性可知：冬前蘗和基本苗呈極顯著正相關(guān),穗數(shù)和冬前蘗呈顯著正相關(guān),可見在保障一定基本苗的前提下,適度的冬前分蘗對于群體量是有利的.穗數(shù)與穗粒數(shù)呈極顯著負相關(guān),對產(chǎn)量而言這兩個性狀的協(xié)調(diào)性是獲得高產(chǎn)的一個重要因素.穗粒數(shù)和春季蘗呈極顯著負相關(guān),春季分蘗多或主要分蘗進程在春季對穗粒數(shù)是不利的.總體而言,適度的冬前分蘗對于獲得高產(chǎn)是有利的.對于產(chǎn)量來說,其與各農(nóng)藝性狀之間沒有出現(xiàn)顯著相關(guān)性,可見產(chǎn)量是多個性狀相互作用的結(jié)果,各性狀之間協(xié)調(diào)才能最終獲得高產(chǎn).

3 討論

南陽小麥秋播在10月中旬,夏收一般在5月中下旬,和黃淮麥區(qū)的陜西楊凌相比播種晚了近半個月,收獲提前十幾天.西農(nóng)979在南陽地區(qū)的成功推廣,吸引了一大批小麥育種家來到南陽開展育種研究[9-11].南陽地區(qū)春季回暖較快并伴隨著雨量的增加,有利于條銹病的爆發(fā)[12].2014—2015年南陽地區(qū)小麥銹病發(fā)生就很重.隨著氣候變暖及耕作模式的改變,秸稈還田有可能加重赤霉病的發(fā)生,然而部分“西農(nóng)”系列品系赤霉病發(fā)病較輕[13].2015—2016年南陽地區(qū)小麥赤霉病自然發(fā)病重,部分“西農(nóng)”系列和“宛麥”系列品系表現(xiàn)出了較好的抗性,其中早熟品系發(fā)病較輕,晚熟品系發(fā)病較重.筆者認為,在南陽地區(qū)適當?shù)脑缡鞜o論對抗病性還是對后茬作物來說都是有利的,表明了選育早熟性品種的必要性,這和前期的研究相吻合[14].田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)白粉病發(fā)生的材料很少,通過查詢相關(guān)資料,筆者認為南陽地區(qū)可能不能真實地反映供試品種（系）的白粉病抗性水平,建議在其他同類型生態(tài)區(qū)進行進一步鑒定.此外,本研究中沒有對稈銹病和紋枯病進行匯總,原因是在南陽地區(qū)稈銹病近年基本不發(fā)生或很少發(fā)生,可能南陽的氣候不適宜稈銹病流行,部分品種（系）雖有紋枯病發(fā)生但也比較輕.

在南陽地區(qū),正常年份冬季干冷雨雪少,春季回暖較快降雨增多,一般每年4月上旬容易出現(xiàn)倒春寒,這要求小麥品種（系）要有較好的抗寒性.南陽地區(qū)小麥生殖生長階段常常伴隨雨和風,這要求品種要具有一定的抗倒伏能力.從篩選的高產(chǎn)品種來看,株高在70～80 cm范圍內(nèi).本研究中“宛麥”系列品系以弱春性為主,很少出現(xiàn)半冬性品系.弱春性品系需要兼顧抗寒性,這要求冬前發(fā)育平緩穩(wěn)健,冬前不能太快.“西農(nóng)”系列品系以半冬性為主,部分為弱春性或強春性,然而冬性太強或春性太強容易遭受冬前或春季凍害,在南陽地區(qū)半冬性品系冬前發(fā)育不能太慢,春發(fā)能力要強.

冬前及春季單株平均分蘗能夠反映品種的分蘗特性及發(fā)育進程,冬前發(fā)育過快或過慢對高產(chǎn)來說都是不利的.筆者認為冬前發(fā)育穩(wěn)健易形成大穗并伴隨較好的抗寒性,春季發(fā)育平緩順暢能夠確保較好的倒春寒抗性.孫道杰等[15]認為在保障生長發(fā)育順暢高效的情況下,摒棄株型構(gòu)建和發(fā)育調(diào)控等方面的累贅是未來小麥改良的一種模式.從冬前蘗、春季蘗、冬前分蘗利用率、春季分蘗利用率來看,在滿足群體大小的情況下,16個多抗、高產(chǎn)品系分蘗利用率仍然較低,無效分蘗太多,盡管多莖蘗數(shù)能夠增強抵抗外界災害的能力,但過多無效的莖蘗對小麥來說則是一種“累贅”.

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（責任編輯：鄧天福）

Resistance and yield analysis of new wheat strains containing Xinong series and Wanmai series in Nanyang region

JIAN Juntao1,2,LIYupeng1,2,ZHANG Zhen1,2,WEIHongsheng2,3,HUWeili1,LIJinliang1,2,WANG Chengshe2,3
（1.Nanyang Academy ofAgricultural Science,Nanyang 473000,China；2.Nanyang Experimentand Demonstration Station ofWheat,NorthwestA&FUniversity,Nanyang473000,China；3.Collegeof Agronomy,NorthwestA&FUniversity,Yangling712100,China）

In order to provide a reference for new variety breeding,the characteristics ofwheatwhich could adapt to Nanyang climate were explored in this study.108 new wheat strains containing Xinong series and Wanmai serieswere analyzed between resistance and yield.The results showed that winter varieties were easy to suffer from the winter cold,while spring varieties were easy to suffer from the spring cold.Most of the strains showed good resistance for stripe rust and leaf rust,powdery mildew was rare,all strains were suffered from gibberellic disease.16 strains were screened which containing good resistance and high yield.Winter tillers and number of seedling had significantly positive correlation,the relations of grains per spike to spring tillers and to spike number were significant negative correlation,spike number and winter tillers was significant positive correlation.Development steady before winter and growing fast in spring could enhance hardiness and spike number,besides it could coordinate the grains per spike, finally itwas easy to obtain a high yield.

Nanyang；new wheat strains；resistance；yield traits

S512.1

A

1008-7516（2017）03-0001-05

10.3969/j.issn.1008-7516.2017.03.001

2017-03-31

國家重點研發(fā)計劃項目（2016YFD0100500）；西北農(nóng)林科技大學南陽小麥試驗示范站建設項目

簡俊濤（1990―）,男,河南信陽人,碩士,研究實習員.主要從事小麥遺傳育種研究.

王成社（1960―）,男,陜西乾縣人,博士,教授.主要從事生物技術(shù)育種研究.