臨汾系列小麥品種的農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀分析

尚保華，張建華，姜蘭芳，行翠平，盛 英

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所，山西臨汾041000；2.山東圣豐種業(yè)科技有限公司，山東濟(jì)寧272400）

山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所是山西省乃至黃淮北片小麥育種研究的一支重要力量，選育出了一系列臨汾品種[1-5]。從20世紀(jì)70年代初以來，臨汾系列小麥品種對(duì)山西乃至我國北方小麥生產(chǎn)作出了巨大貢獻(xiàn)[6]。潘伊正等[7-8]重點(diǎn)闡述了臨汾5074的主要特征特性及高抗吸漿蟲的特性。喬玲等[9-10]利用分子標(biāo)記解析骨干親本臨汾5064單元型區(qū)段在其衍生后代中的遺傳規(guī)律表明，臨汾5064所有衍生后代與親本完全相同的單元型區(qū)段有16個(gè)，貢獻(xiàn)率大于80%的染色體區(qū)段分布在所有染色體上。史民芳等[1，11]研究了臨汾8050的遺傳特性及高產(chǎn)栽培方法。任文斌等[12]對(duì)黑小麥農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀分析表明，株高與產(chǎn)量呈正相關(guān)，穗數(shù)與蛋白質(zhì)、濕面筋呈負(fù)相關(guān)。雷加容等[10]對(duì)綿麥系列小麥研究表明，千粒質(zhì)量與籽粒蛋白表現(xiàn)出顯著負(fù)相關(guān)，有效穗數(shù)與濕面筋和穩(wěn)定時(shí)間表現(xiàn)出極顯著正偏相關(guān)。但關(guān)于臨汾系列小麥農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀的研究較少。

本研究以生產(chǎn)中表現(xiàn)優(yōu)異的臨汾系列小麥品種為試材，對(duì)其主要農(nóng)藝性狀和品質(zhì)進(jìn)行研究，旨在為這些資源的應(yīng)用以及培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆性較強(qiáng)以及綜合性狀較好的小麥新品種提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

以20世紀(jì)90年代以來生產(chǎn)中主推的臨汾系列小麥品種為材料，對(duì)19個(gè)農(nóng)藝性狀及品質(zhì)特性 進(jìn)行研究分析（表1）。

表1 分析材料名稱及基本情況

1.2 試驗(yàn)方法

供試材料在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所試驗(yàn)基地種植。每種供試材料種植一小區(qū)（2.5 m×1.0 m），共種植18小區(qū)，行距20 cm，株距10 cm，田間管理與大田生產(chǎn)基本一致。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

成熟時(shí)每個(gè)品種隨機(jī)抽取10株單株，按小麥育種試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查記載農(nóng)業(yè)性狀，其中，旗葉長度在灌漿期測(cè)定，其他性狀在小麥成熟時(shí)測(cè)定；品質(zhì)性狀采用PertenDA7200二極管陣列紅外儀和SKCS4100谷物單粒分析儀測(cè)定[13-14]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，對(duì)樣本的農(nóng)藝性狀和品質(zhì)參數(shù)進(jìn)行相關(guān)分析及聚類判斷，聚類分析采用歐氏距離類平均法；采用SPSS24數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)藝性狀與品質(zhì)性狀的相關(guān)性分析

結(jié)果分析表明，臨汾系列小麥品質(zhì)之間的相關(guān)關(guān)系較為復(fù)雜，有10對(duì)性狀間表現(xiàn)為顯著或極顯著相關(guān)，有34對(duì)性狀間表現(xiàn)為顯著或極顯著偏相關(guān)（表2，3）。從表2可以看出，吸水率與產(chǎn)量、最大阻力與株高、吸水率與容重、穩(wěn)定時(shí)間與容重4對(duì)性狀間呈現(xiàn)顯著或極顯著正相關(guān)；濕面筋與穗下節(jié)長、最大阻力與穗長、小穗數(shù)、產(chǎn)量、籽粒直徑以及形成時(shí)間與產(chǎn)量6對(duì)性狀間表現(xiàn)為顯著或極顯著負(fù)相關(guān)。

表2 農(nóng)藝性狀與品質(zhì)性狀的相關(guān)性分析

由表3可知，穗下節(jié)長度與吸水率、穩(wěn)定時(shí)間、面積，株高與蛋白質(zhì)、濕面筋、吸水率、面積，千粒質(zhì)量與最大阻力、形成時(shí)間，產(chǎn)量與沉降值，株高與最大阻力，容重與蛋白質(zhì)、吸水率、沉降值、形成時(shí)間等18對(duì)性狀間表現(xiàn)為顯著或極顯著正偏相關(guān)；穗下節(jié)長度與延展性、最大阻力、形成時(shí)間，株高與延展性、最大阻力，千粒質(zhì)量與吸水率、穩(wěn)定時(shí)間、面積，產(chǎn)量與吸水率、形成時(shí)間等17對(duì)性狀間表現(xiàn)為顯著或極顯著負(fù)偏相關(guān)。

2.2 農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀的聚類分析

2.2.1 聚類分析 對(duì)農(nóng)藝性狀和品種性狀采用歐氏距離類平均法進(jìn)行聚類分析，結(jié)果表明（圖1），18個(gè)材料可聚為3類，其中，第Ⅰ類共11份材料，可繼續(xù)分為3個(gè)亞類，Ⅰ1類群包括晉麥49、臨汾126、臨汾 8190、臨汾 139、臨汾 5236、臨汾 137、臨汾6510、臨汾5244、晉麥37共計(jì)9個(gè)品種，其中，晉麥49、臨汾126、臨汾137、臨汾5244均為當(dāng)時(shí)山西省主導(dǎo)品種；Ⅰ2類群包括臨汾5295這1個(gè)品種，在山西南部表現(xiàn)優(yōu)異；Ⅰ3類群只包括臨汾125。第Ⅱ類可分為2個(gè)亞類，其中，Ⅱ1類群包括臨汾5064、臨汾127這2個(gè)品種，臨汾5064作為優(yōu)質(zhì)資源廣為應(yīng)用；Ⅱ2包括臨汾138、臨汾8050、臨汾5074，其中，臨汾8050和臨汾5074這2個(gè)品種連續(xù)多年作為山西省主導(dǎo)品種進(jìn)行了大面積推廣種植，臨汾5074由于具有抗吸漿蟲的特性，在全國進(jìn)行了推廣種植，表現(xiàn)優(yōu)異。第Ⅲ類共包括臨汾6208這1個(gè)品種，在山西南部、河北進(jìn)行推廣種植。

2.2.2 各類群主要農(nóng)藝性狀和品種性狀分析 從表4，5可以看出，第Ⅰ1，Ⅰ2，Ⅱ2和Ⅲ類群品種的產(chǎn)量優(yōu)勢(shì)明顯，在育種中可以作為高產(chǎn)資源加以利用；同時(shí)Ⅰ2和Ⅲ類群品種的株高明顯低于總體平均值，育種中又可以作為矮稈抗倒資源材料加以運(yùn)用；Ⅱ3類群品種的千粒質(zhì)量、小穗數(shù)和穗粒數(shù)優(yōu)勢(shì)特別突出，在育種中可以作為改良穗部特性資源材料加以利用；Ⅰ1，Ⅱ1和Ⅲ類群品種的蛋白質(zhì)、穩(wěn)定時(shí)間和形成時(shí)間均大于總體平均值，其中，Ⅱ1，Ⅲ類群品種達(dá)到了強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn)，育種中可以作優(yōu)質(zhì)資源材料加以運(yùn)用。Ⅰ2類群品種的千粒質(zhì)量、容重、吸水率大于總體平均值，育種中可作為改良粒質(zhì)量方面的資源加以應(yīng)用。因此，在利用臨汾系列小麥資源材料時(shí)，可根據(jù)育種目標(biāo)來選擇運(yùn)用。

表4 各類群農(nóng)藝性狀平均值

表5 各類群品質(zhì)性狀平均值

3 結(jié)論與討論

本研究相關(guān)性分析表明，臨汾系列小麥品種農(nóng)藝性狀與品質(zhì)性狀間有著復(fù)雜的相關(guān)關(guān)系。其中，容重與吸水率和穩(wěn)定時(shí)間呈極顯著正相關(guān)，這與要燕杰等[15]的研究結(jié)果相同；產(chǎn)量與吸水率和形成時(shí)間存在顯著或極顯著負(fù)偏相關(guān)關(guān)系；千粒質(zhì)量與吸水率、穩(wěn)定時(shí)間和面積呈極顯著負(fù)偏相關(guān)，與形成時(shí)間呈極顯著正偏相關(guān)，這與雷加容等[10]、陳樺萍等[16]的研究結(jié)果相似；容重與濕面筋和穩(wěn)定時(shí)間呈極顯著負(fù)偏相關(guān)，與吸水率、沉降值和形成時(shí)間呈極顯著正偏相關(guān)；蛋白質(zhì)含量與株高和容重呈顯著正偏相關(guān)，與穗長呈極顯著負(fù)偏相關(guān)，這與郭瑞林等[17-18]的研究結(jié)果相似；穩(wěn)定時(shí)間與穗下節(jié)長間呈極顯著正偏相關(guān)，與千粒質(zhì)量、籽粒直徑和容重呈極顯著負(fù)偏相關(guān)。

本研究聚類分析結(jié)果表明，臨汾8050、臨汾5295、臨汾 6208、晉麥 49、臨汾 126、臨汾 8190、臨汾 139、臨汾 5236、臨汾 137、臨汾 138等 10個(gè)品種可以作為高產(chǎn)育種材料；臨汾6208、臨汾5064、臨汾138、臨汾5074等4個(gè)品種可以作優(yōu)質(zhì)品質(zhì)育種材料，其中，臨汾5064作為親本育成濟(jì)南17、濟(jì)南19等大面積推廣的優(yōu)質(zhì)品種，臨汾5074可以作為抗吸漿蟲材料加以應(yīng)用；臨汾7203可從改善粒質(zhì)量方面加以應(yīng)用；臨汾5295、臨汾6208可以作為矮稈材料加以利用。

對(duì)臨汾系列小麥品種特異性分子標(biāo)記以及進(jìn)一步聚類分析臨汾系列小麥品種資源還有待研究。