小麥特異種質(zhì)資源反季擴繁加代的適應(yīng)性研究

宋玉婷，劉 林

(1.成都理工大學(xué)環(huán)境學(xué)院，四川 成都 610059；2.西昌學(xué)院農(nóng)業(yè)科學(xué)學(xué)院，四川 西昌 615013)

小麥?zhǔn)且环N溫帶長日照植物，適應(yīng)范圍廣，是三大谷物之一，在我國乃至世界的糧食作物生產(chǎn)中具有舉足輕重的地位[2]，聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織指出：小麥產(chǎn)量關(guān)系著全球的糧食問題[1]。其中新品種的選育和栽培技術(shù)進步在增產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用[3]。

研究表明，想要獲得小麥高產(chǎn)必須同時具備優(yōu)良品種、適宜的環(huán)境以及配套的栽培技術(shù)，其中優(yōu)良的品種是小麥增產(chǎn)的根本[4]，而影響小麥產(chǎn)量的各個因素中，選育和推廣高產(chǎn)優(yōu)良新品種占據(jù)著主導(dǎo)作用[5,6]。此次將12種特異小麥種質(zhì)資源中包括有三粒小麥品種TP、中國春CS、中國春與三粒小麥雜交所獲得的品種CSTP、川麥系列的品種CM28和川麥42、川麥28與三粒小麥的雜交品種CM28TP、矮稈品種Rht16和Rht18，以及高稈品種LD和LD222，以及人工合成的品種Syn-Sau-1等進行引種栽培，利用普格縣特有的立體生態(tài)氣候進行反季擴繁加代的適應(yīng)性研究試驗，為解決川西南一年一季種植冬小麥栽培現(xiàn)狀，同時為篩選出適合該地區(qū)的小麥品種提供了科學(xué)依據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗于2017年6月6日，在四川省涼山州普格縣的馬鈴薯試驗基地進行的，該地區(qū)海拔2090m，屬于高原氣候條件，且該試驗地年溫差小，日溫差大，光照充足，前茬為韭菜，土壤為沙壤土，肥力中等偏上，地力均勻。

1.2 品種選擇

CS[7]、川麥42[8]、HTS-1、TP、CM28[9]、CM28TP、Rht16、Rht18、LD、LD222、CSTP、Syn-Sau-1共計12個特異小麥種質(zhì)資源。

1.3 試驗用具

卷尺、鋤頭、人工氣候室、電子天平、培養(yǎng)皿、噴壺、記號筆、標(biāo)簽紙、12cm×12cm×5cm規(guī)格的發(fā)芽盒、濾紙、衛(wèi)生紙、鑷子、剪刀、無菌水、75%酒精、筆記本、簽字筆。

1.4 試驗設(shè)計

1.4.1 田間試驗設(shè)計 選擇12塊大小一致、肥力一致的實驗小區(qū)，每塊小區(qū)長×寬為100cm×100cm，每塊小區(qū)之間間隔30cm，12個小麥品種隨機播種至12塊實驗小區(qū)內(nèi)，小麥種子進行人工點播，每塊小區(qū)種10行，每行間隔10cm,每粒小麥間距為10cm。

1.4.2 實驗室發(fā)芽實驗設(shè)計 分別從6個試驗樣品中隨機數(shù)取400粒種子，每份100粒，4次重復(fù)，即24個發(fā)芽實驗。

1.5 實驗方法與步驟

1.5.1 試驗方法 通過比較12個小麥品種在該試驗區(qū)的出苗期、分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、乳熟期、蠟熟期以及完熟期的表現(xiàn)，以及株高、穗長、穗數(shù)、實粒數(shù)、千粒重和發(fā)芽率等各個農(nóng)藝性狀的對比，初步篩選出適宜在該地栽培的品種[10]。

1.5.2 田間的管理 在播種小麥種子前把已腐熟的羊糞按照200kg/667m3的施肥量作為基肥使用，然后進行翻耕土地，避免燒種燒苗。利用鋤頭將試驗區(qū)的雜草，大型的石頭都清理干凈，并在每個試驗區(qū)之間挖出寬為30cm，深度為5cm的溝。全生育期施用尿素90kg/667m3，按基肥：追肥=7∶3方式施用，基肥在播種后對清水均勻澆施，追肥在苗期對清水均勻追肥[11]。在小麥抽穗前期用40%多酮福美雙100g加20%三唑酮50mL對水30～50kg/667m2，常規(guī)噴霧防治小麥赤霉病和白粉病等。在用藥后5d進行第2次噴藥，再次防治小麥赤霉病與蚜蟲，其他栽培措施同大田生產(chǎn)[12]。將不同時期成熟的小麥分別收獲，且收獲時從地下部分連根挖出，貼好標(biāo)簽后裝袋，帶回實驗室進行拷種。

1.5.3 發(fā)芽實驗 將帶回實驗室的小麥，分組進行晾曬，剝離麥粒并測量小麥株高、穗長、穗數(shù)、實粒數(shù)以及千粒重，為下步實驗做準(zhǔn)備。將脫粒后的小麥實粒曬種，將不飽滿的種子或者有霉菌的種子剔除。在各個已經(jīng)曬好的小麥試驗樣品種子中隨機取出100粒種子，每個小麥品種的試驗樣品種子都隨機的重復(fù)4次，每個品種共計400粒放入培養(yǎng)皿內(nèi)，使用標(biāo)簽紙分別編號CM28、川麥42、TP、HTS-1、CS和CM28TP共6個實驗樣品，加入清水浸透后，瀝去多余的水分，備用。再分別從各個品種中隨機數(shù)千粒數(shù)，重復(fù)3次，記錄各個小麥試驗樣品的的千粒重，最后計算平均千粒重。

此次實驗開始前，使用蘸有75%的酒精反復(fù)擦拭發(fā)芽盒，發(fā)芽盒蓋子、刀子和鑷子，同時使用裝有75%酒精的噴壺噴灑人工氣候室，發(fā)芽床使用的濾紙?zhí)崆笆褂酶邏赫羝麥缇仠缇?，以保證實驗的無菌環(huán)境。首先將發(fā)芽盒貼上標(biāo)簽紙編號，使用小刀剪裁出適合發(fā)芽盒大小的濾紙，將剪裁好的濾紙2張1組放入發(fā)芽盒內(nèi)，備用。將浸水后的種子，倒入發(fā)芽盒內(nèi)，使用鑷子將種子均勻的分布在發(fā)芽床上，種子的間距在種子長度的1倍左右，再將清水加入噴壺內(nèi)，噴淋至濾紙上，且使濾紙達到充分濕潤，但不積水，再在發(fā)芽盒內(nèi)加入2層干凈的衛(wèi)生紙，使用噴壺將其噴濕。

在小麥種子發(fā)芽的時間段內(nèi)，要及時補充發(fā)芽盒內(nèi)的水分，使發(fā)芽床始終保持濕潤，且人工氣候室的溫度維持在20℃。發(fā)芽床或者種子上滋生霉菌時，取出發(fā)霉的小麥種子，使用清水洗凈后，再放回原處。如果出現(xiàn)大量的霉菌感染時，就重新進行發(fā)芽實驗，同時利用酒精噴灑室內(nèi)空間，進行室內(nèi)的消毒。

每天都要對小麥的初次計數(shù)、末次計數(shù)時間以及每天的發(fā)芽種子數(shù)進行數(shù)據(jù)記載，最后進行結(jié)果計算和數(shù)據(jù)分析，實驗方法參考《種子生產(chǎn)與檢驗技術(shù)綜合實訓(xùn)》。

2 試驗結(jié)果與分析

2.1 小麥生育期的統(tǒng)計

從此次試驗的小麥品種的各個生育期不同時期的表現(xiàn)分析，從6月6日計，全生育期在96～155d，出苗期在6.12～6.13之間，無明顯差別；到分蘗期時，HTS-1和CS小麥2個品種表現(xiàn)出晚于其他10個品種的小麥3～4d；CM28、TP、CM28TP和川麥42號4個品種抽穗最早，LD和LD222抽穗期最晚，Rht16和Rht18沒有抽穗的表現(xiàn)。CM28、TP、CM28TP和川麥42的完熟期較早，LD和LD222完熟期最晚，且LD、LD222、CSTP、Syn-Sau-1 共4個品種都表現(xiàn)出灌漿不實現(xiàn)象。綜上，CS、川麥42、HTS-1、TP、CM28、CM28TP 計6個品種在高山冷涼地區(qū)能有良好的適應(yīng)性，Rht16、Rht18、LD、LD222、CSTP和Syn-Sau-1 這6個品種在高山冷涼地區(qū)的適應(yīng)性表現(xiàn)不佳，見表1。

表1 小麥全生育期記錄表單位：月·日

12個小麥品種的田間試驗，完全隨機設(shè)計，由于Rht16、Rht18、LD、LD222、CSTP和Syn-Sau-16個品種中，Rht16、Rht18這2個品種并未抽穗，LD、LD222、CSTP和Syn-Sau-1 小麥4個品種灌漿不實，因此未對該6個小麥品種進行拷種。分析此次試驗的中CS、川麥42、HTS-1、TP、CM28、CM28TP 6個小麥品種的株高、穗長、總穗數(shù)、實粒數(shù)4個性狀的數(shù)據(jù)。

2.2 小麥株高的統(tǒng)計

對株高進行測定，這是一個各處理重復(fù)數(shù)都為100的單因素隨機設(shè)計實驗資料，處理數(shù)為k=6，方差分析見表2。因為品種間的F>F0.01(5，594)、P<0.01,表明6個不同小麥品種的平均株高存在極顯著的差異。因而進行6個小麥品種平均株高的多重比較，采用SSR法，結(jié)果見表3。

由表3中各個差數(shù)進行多重比較，結(jié)果表明品種HTS-1和CS的平均株高極顯著高于CM28TP、川麥42、CM28、TP 4個品種的平均株高，HTS-1和CS的平均株高兩兩差異不明顯。而CM28、TP 2品種的平均株高極顯著低于其他4個品種的平均株高，CM28、TP這2個品種的平均株高兩兩差異不明顯。

表2 6個不同小麥品系平均株高方差分析表

表3 6個小麥品種平均株高多重比較表(SSR法)

表4 6個小麥品種平均穗長的多重比較表字母標(biāo)記法(SSR法)

2.3 小麥穗長的統(tǒng)計

對6個品種的小麥平均穗長進行方差分析，F(xiàn)>F0.01(5,594),P<0.01,6個不同品種的小麥平均穗長存在極顯著的差異，進行6個品種的小麥平均穗長的多重比較結(jié)果，見表4。

由表4中多重比較的結(jié)果表明品種川麥42、CM28TP、CS的平均穗長極顯著或者顯著長于小麥品種TP、HTS-1，所有品種中川麥42、CM28TP、CS的穗長最長，TP、HTS-1 小麥2個品種的平均穗長最短，CM28品種的小麥平均穗長居中。

2.4 小麥穗數(shù)的統(tǒng)計

對6個品種的小麥平均穗數(shù)進行方差分析，F(xiàn)>F0.01(5,594),P<0.01,6個品種的小麥平均穗數(shù)存在極顯著的差異，進行6個品種的小麥平均穗數(shù)的多重比較結(jié)果見表5。

由表5中各個差數(shù)進行多重比較，結(jié)果表明品種CM28和CS平均小穗數(shù)極顯著多于CM28TP、HTS-1、HTS-1、川麥42、TP小麥平均小穗數(shù)，CM28TP和HTS-1小麥2個品種平均小穗數(shù)居中。

2.5 小麥平均實粒數(shù)的統(tǒng)計

對6個品種的小麥平均實粒數(shù)進行方差分析，F(xiàn)>F0.01(5,594),P<0.01,6個品種的小麥平均實粒數(shù)存在極顯著的差異，進行6個品種的小麥平均實粒數(shù)的多重比較結(jié)果見表6。

表5 6個小麥品種平均小穗數(shù)的多重比較表字母標(biāo)記法(SSR法)

表6 6個小麥品種平均實粒數(shù)的多重比較表字母標(biāo)記法(SSR法)

由表6中各個差數(shù)進行多重比較的結(jié)果，表明6個品種的小麥實粒數(shù)都存在顯著差異，其中平均實粒數(shù)最多的是小麥品種CM28TP和小麥品種CS，其中平均實粒數(shù)最少的為HTS-1和TP。

6個小麥品種HTS-1、TP、川麥42、CM28、CS、CM28TP的平均千粒重分別為18.55g、18.699g、38.33g、47.96g、37.82g、35.62g。

2.6 小麥發(fā)芽率的統(tǒng)計

通過小麥發(fā)芽實驗數(shù)據(jù)得出[13]，CM28的發(fā)芽率為92.5%，發(fā)芽勢為56.8%；TP的發(fā)芽率為66%，發(fā)芽勢為28%；HTS-1的發(fā)芽率為80.75%，發(fā)芽勢為22.5%；川麥42的發(fā)芽率為94%，發(fā)芽勢為92.5%；CS的發(fā)芽率為93.5%，發(fā)芽勢為58.75%；CM28TP的發(fā)芽率為95.25%，發(fā)芽勢為49%，在同一個發(fā)芽試驗中，4次重復(fù)間的誤差在最大容許誤差內(nèi)，試驗結(jié)果可靠。CM28、川麥42、CS、CM28TP小麥 4個品種的發(fā)芽率都在90%以上，TP和HTS-1 小麥2個品種的發(fā)芽率分別為66%和80.75%，發(fā)芽率偏低。在4個發(fā)芽率較高的小麥品種中，發(fā)芽勢最高的為川麥42，其次為CS和CM28小麥2個品種，最次為CM28TP。

3 結(jié)語

綜上所述，從小麥的生育周期、株高、穗長、穗數(shù)、實粒數(shù)、千粒重、發(fā)芽率等農(nóng)藝性狀分析，12個小麥品種的生育周期在96～155d，其中川麥42、CM28、TP、CM28TP都是96d左右，全生育期最短，而LD和LD222的全生育期在155d左右，全生育期最長。CS、川麥42、HTS-1、TP、CM28、CM28TP 小麥6個品種在川西南高山冷涼氣候有良好的適應(yīng)性，Rht16、Rht18 2個小麥品種表現(xiàn)出不抽穗的現(xiàn)象，LD、LD222、CSTP、Syn-Sau-1 4個小麥品種表現(xiàn)出灌漿不實的現(xiàn)象。

CM28和CS的各個農(nóng)藝性狀都較優(yōu)，而HTS-1和TP小麥2個品種的農(nóng)藝性狀都略微差于川麥42，川麥42和CMTP小麥2個品種的農(nóng)藝性狀居中。

而此次試驗中未對小麥的株高和分蘗數(shù)進行實時的觀察記錄，對本次實驗的結(jié)果會有一定的影響；也未對小麥病蟲害情況進行統(tǒng)計和記錄，也會影響對此次小麥在該地區(qū)的適應(yīng)性的分析。

播期對小麥的干物質(zhì)量積累和小麥的分蘗都呈正相關(guān)影響，因此適當(dāng)?shù)靥嵩绮テ?，能對小麥的產(chǎn)量及其結(jié)構(gòu)產(chǎn)生積極的影響[14]。而此次播種期在6月6日，該時期降雨量過大，光照時間縮短，溫度過高，積溫不足，可能是造成此次小麥的不能正常灌漿結(jié)實的原因。