２００１—２０１６年湖北省小麥區(qū)域試驗審定品種產量性狀分析

佟漢文 彭敏 劉易科 朱展望 陳泠 鄒娟 張宇慶 高春保

摘要：基于2001—2016年湖北省小麥（Triticum aestivum L.）區(qū)域試驗數據，分析了審定品種與對照鄭麥9023的增產幅度、產量及主要農藝性狀表現(xiàn)和變化趨勢，以及審定品種性狀間的相關關系。結果表明，與鄭麥9023相比，27個審定品種增產率分布在-2.02%～9.16%，審定品種的產量、穗粒數、株高和全生育期平均數值較高，而有效穗數和千粒重平均數值較低;與鄭麥9023相比，湖北省小麥審定品種產量潛力提高的同時，有效穗數和全生育期遞增，而穗粒數、千粒重和株高遞減;審定品種的有效穗數（0.65**）和千粒重（0.64**）與產量呈極顯著正相關，有效穗數與穗粒數（-0.54**）相互制約。因此，增加有效穗數和千粒重，注意解決有效穗數和穗粒數的矛盾是當前湖北省小麥產量育種的主攻方向。

關鍵詞：小麥（Triticum aestivum L.）;鄭麥9023;區(qū)域試驗;產量;農藝性狀;相關分析;湖北省

中圖分類號：S512.1? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2018）24-0046-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.24.012? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Abstract： Based on wheat （Triticum aestivum L.） regional trial in Hubei from 2001 to 2016， the yield-increasing rate， performance and changing trend of yield and main agronomic traits， and correlation among traits of wheat varieties released had been analyzed in the text. The results showed that， the yield-increasing rates of 27 wheat varieties released were from? ? ? -2.02% to 9.16%， and the average value of traits such as yield， kernals per spike， plant height and days to maturity were higher， and the average value of effective spikes and 1000-grain weight were lower than that of Zhengmai9023. Comparing with Zhengmai9023， yield， effective spikes and days to maturity were increasing progressively，and kernals per spike，1000-grain weight and plant height were descending. Effective spikes （0.65） and 1000-kernel weight （0.64） were positively related with yield at 0.01 level. Effective spikes was negatively related with kernals per spike（-0.54） at 0.01 level. Keeping on raising effective spikes， intensifying selecting large-grain， solving the contraction of effective spikes and kernals per spike would be major directions of wheat breeding on yield at present in Hubei province.

Key words： Wheat（Triticum aestivum L.）; Zhengmai9023; regional test; yield; agronomic traits; correlation analysis; Hubei province

湖北省作為中國小麥（Triticum aestivum L.）主產省份之一，近年來小麥單產增幅緩慢。據國家統(tǒng)計局數據，1997年和2016年湖北省小麥單產分別為3 500.22 kg/hm2和3 863.86 kg/hm2，年增產19.14 kg/hm2，單產水平及增產幅度遠低于全國平均水平[1，2]。

從區(qū)域試驗品種的表現(xiàn)可以看出作物育種的進展和水平，根據多年水稻[3]、谷子[4]、糜子[5]等區(qū)域試驗資料的統(tǒng)計分析確定其階段性育種目標或方向，對這些作物的育種起到了積極作用。在小麥區(qū)域試驗研究中，高輝明等[6]通過分析2001—2009年國家冬小麥區(qū)域試驗北部冬麥區(qū)水地組數據，得出選育生育期較短、千粒重較高的高產品種是未來適應氣候變暖的品種改良方向;張中州等[7]分析了2005—2012年河南省審定的半冬性小麥品種區(qū)域試驗數據，得出河南省小麥育種和高產栽培應采取在大群體的基礎上主攻千粒重;伍玲等[8]總結了1997—2007年四川省審定小麥品種區(qū)域試驗數據，得出四川省小麥產量育種應當在保持現(xiàn)有產量結構的基礎上，在增加穗數和千粒重兩個方向上突破。在湖北省小麥區(qū)域試驗研究中，楊朝柱等[9]分析了1992—1999年小麥良種試驗的24個品種的產量性狀，提出了湖北省小麥高產育種途徑應以多粒型品種為主;樂菊等[10]對2001—2015年湖北省小麥區(qū)域試驗進行了回顧，從策略上提出了一些供湖北省小麥育種參考的建議。

本研究通過對2001—2016年（即鄭麥9023作為湖北省小麥區(qū)域試驗對照以來）湖北省小麥區(qū)域試驗審定品種數據進行了匯總分析，全面客觀地了解近16年來湖北省小麥審定品種產量及主要農藝性狀的表現(xiàn)和變化，找出影響產量的主要限制因素，以期為湖北省小麥育種和生產提供理論依據。

1? 材料與方法

1.1? 材料

數據來源于2001—2016年湖北省小麥區(qū)域試驗總結，區(qū)域試驗總結會決定報廢的試點數據未納入統(tǒng)計。從2013年開始，湖北省小麥區(qū)域試驗增加鄂北組，由于試點有所不同，未計入內;鄂麥22雖是2004年審定，但因參加區(qū)試時間為1999—2001年，也未計入在內。從2003—2004年度開始，全生育期記載標準從播種到成熟的時間改為出苗到成熟的時間，記載標準有變，因此2004年審定品種的全生育期也未計入內[10]。

1.2? 方法

產量的增減產率是根據每品種參加區(qū)域試驗2年或3年的平均產量和其對應年份鄭麥9023（對照）的平均產量計算得來。性狀的統(tǒng)計分析和圖表制作利用Excel 2003，相關分析由DPS7.05進行處理。

2? 結果與分析

2.1? 審定品種的增產幅度

2004—2017年（2001—2016年參加區(qū)域試驗）湖北省審定小麥品種27個（表1），其中2004年審定的6個小麥品種是以鄂恩1號作為對照（即參加2001—2003年的A組區(qū)域試驗，增產率與B組對照鄭麥9023相比），其后21個均以鄭麥9023作為對照審定。與鄭麥9023相比，27個小麥新品種的增產率為-2.02%～9.16%，平均增產率4.68%。增產率超過5%的品種有11個，占審定品種的40.74%，其中漯麥6010的增產率最高。

2.2? 審定品種和鄭麥9023產量及主要農藝性狀的統(tǒng)計分析

就平均值而言，與鄭麥9023相比，審定品種的產量、穗粒數、株高和全生育期數值較高，而有效穗數和千粒重較低。從各個性狀數值范圍來看，除穗粒數和全生育期外，審定品種其他性狀的最小值均小于鄭麥9023;而除有效穗數外，審定品種其他性狀的最大值也均大于鄭麥9023，說明在湖北省可以選育有效穗數更多的品種。鄭麥9023產量和千粒重的變異系數明顯大于審定品種，說明這兩個性狀受環(huán)境的影響更大;相反，鄭麥9023有效穗數、穗粒數和全生育期的變異系數明顯小于審定品種，說明這3個性狀受基因型的控制更強;而株高的變異系數在兩者之間相差不大，說明株高受基因型和環(huán)境的影響力相當。

2.3? 審定品種和鄭麥9023產量及主要農藝性狀年度間的變化趨勢

以參加區(qū)域試驗年度為界限，計算同一年度所有審定品種和鄭麥9023相同性狀的區(qū)域試驗數據平均值，繪制年度變化趨勢圖（圖1）。鄭麥9023的變化趨勢是栽培管理及氣候條件等環(huán)境影響的主要結果，審定品種的變化剔除環(huán)境影響代表了品種選育的方向。由圖1可見，審定品種產量（X1）、有效穗數（X2）和全生育期（X6）變化速度大于鄭麥9023，而穗粒數（X3）、千粒重（X4）和株高（X5）的變化速度小于鄭麥9023，因此，近16年來湖北省小麥品種選育朝著增產、增穗、延長全生育期、減穗粒數、降千粒重和降株高的方向發(fā)展。

2.4? 性狀間的相關性分析

為進一步了解制約湖北省小麥產量提高的性狀要素，對審定品種產量及主要農藝性狀指標做了相關分析（表3）。產量與有效穗數和千粒重呈極顯著正相關，而與產量三要素之一的穗粒數相關不顯著;同時，穗粒數與有效穗數呈極顯著負相關，說明穗粒數和有效穗數是一對相互制約的因素。這也解釋了圖1中產量、有效穗數和千粒重是遞增趨勢，而穗粒數是遞減趨勢。此外，株高主要是通過正向影響穗粒數（0.53*）、負向影響有效穗數（-0.45*）從而對產量影響不顯著。

3? 小結與討論

3.1? 湖北省近十幾年來審定小麥品種的表現(xiàn)及變化

子粒產量是小麥生產的終極目標，國內外多數研究圍繞子粒產量展開，是小麥研究的熱點[11]。同時，小麥產量是復雜的數量性狀，受環(huán)境和基因型的共同影響，如本研究發(fā)現(xiàn)，產量的變異系數最大，且鄭麥9023的變異系數大于審定品種，說明產量在近十幾年的湖北區(qū)域試驗中受環(huán)境影響更大。同時，審定品種的有效穗數和千粒重平均值低于鄭麥9023，審定品種有效穗數的最大值也不及鄭麥9023的最大值，且審定品種有效穗數的變異系數也遠大于鄭麥9023，由此可以推斷，有效穗數主要受基因型控制且是當前限制湖北省小麥產量的主要因素。

近十幾年來的氣候條件和栽培措施等環(huán)境條件以及育種選擇共同促進了一些小麥性狀的發(fā)展方向。如審定品種和鄭麥9023的產量、有效穗數和千粒重均呈遞增趨勢，穗粒數和株高均呈遞減趨勢，全生育期審定品種呈遞增趨勢，而鄭麥9023呈遞減趨勢。剔除鄭麥9023的變化趨勢（環(huán)境影響部分），審定品種性狀基因型選擇的方向是產量增加、有效穗數增加、全生育期延長、穗粒數減少、千粒重降低和株高降低。因此近十幾年來湖北省小麥產量的增加主要得益于有效穗數的增加。

3.2? 性狀間的相關性分析及湖北省小麥育種展望

審定品種性狀間的相關分析表明，有效穗數和千粒重是影響產量的主要因素。穗粒數在本研究中隨年度下降且與產量不相關，與買春艷等[2]在北部冬麥區(qū)研究結論相反，這是由湖北省小麥審定品種本身性狀值造成的，如本研究中審定品種穗粒數平均值為35.22粒，高出鄭麥9023接近5粒，這也是審定品種產量高出鄭麥9023的原因所在。同時，有效穗數和穗粒數呈顯著負相關。因此增加有效穗數和千粒重，解決有效穗數和穗粒數的矛盾是當前湖北省小麥產量提升的主攻方向。

筆者一直以來困惑的是審定品種生產推廣面積一直沒有趕超鄭麥9023的原因所在。根據多年的生產實踐經驗結合本研究發(fā)現(xiàn)，主要原因是審定品種的廣適性不及鄭麥9023。如增產率最高的漯麥6010只通過湖北省審定，而鄭麥9023通過河南、湖北、安徽和江蘇4省審定，說明鄭麥9023的適應性更廣;同時，從種子生產的角度出發(fā)，多省審定可在多地制種，降低了鄭麥9023的制種風險和生產成本，有利于品種的生產推廣應用。除此以外，2004—2017年湖北省小麥審定年份相對集中以及產量等相關性狀的變異系數較大，也從側面反映了審定品種適應性不強的問題。為破解湖北省小麥審定品種適應性差、應對氣候變暖、極端和異常天氣等對小麥生產的影響[12，13]問題，從2012年開始，湖北省小麥品種審定已增加赤霉病抗性方面的要求[10]。柳娜等[14]對甘肅春小麥區(qū)試品系的研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)境及品系與環(huán)境互作對產量的影響大于品系，因此小麥育種還要大聯(lián)合大攻關，加大穿梭育種力度，采用多年多點產量試驗選拔苗頭品系，以選育高產廣適型小麥新品種，滿足湖北省小麥生產需求。

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