小麥新品種品育8012 及其近源品種產(chǎn)量與品質(zhì)性狀分析

李曉麗，王敏，曹勇，馬小飛，姜蘭芳，郝建宇，張定一，姬虎太

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所，山西臨汾041000）

小麥作為世界總產(chǎn)量排名第二的糧食作物，養(yǎng)活了全球約40%的人口，為了滿足于世界人口增長需求，小麥生產(chǎn)力需要每年增加1.6%［1］。研究表明，不斷選育和推廣優(yōu)良品種是提高小麥產(chǎn)量最經(jīng)濟有效的措施［2］。因此，植物新品種保護與品種特異性（distinctness）、一致性（uniformity）和穩(wěn)定性（stability）即DUS 測試，越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的重視［3］。植物品種性狀表達狀態(tài)穩(wěn)定是DUS 測試的基礎(chǔ)［4］，也是測試指南研制選擇測試性狀基本原則之一［5］。我國發(fā)布的小麥DUS 測試指南中，通過分析不同生育時期的40 多個農(nóng)藝和形態(tài)性狀在不同生長季節(jié)中的綜合表現(xiàn)來評價其表達狀態(tài)是否穩(wěn)定［6］。鑒于植物遺傳背景的差異，統(tǒng)計學(xué)方法應(yīng)用在判定植物新品種差異等方面的作用日趨明顯［7］。Eeuwijk 等［8］提出使用單元和多元統(tǒng)計方法來判定植物新品種的特異性。徐振江等［9］對水稻每穗粒數(shù)、谷粒長寬比等進行t 檢驗，指出除DUS 指南判別外，統(tǒng)計分析判別也是水稻新品種的重要判別依據(jù)。陳海榮等［10］對水稻芽鞘色等48 個性狀進行差異顯著性分析，為判定新品種及其近似品種測試性狀的特異性提供了依據(jù)。

由于我國小麥育種的遺傳基礎(chǔ)相對狹窄［11］，加上育種工作者普遍以高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、廣適應(yīng)性和多抗病性等作為育種的主要目標(biāo)［12］，申請品種審定的小麥新品種與其近源品種的主要性狀差異越來越?。?3］。品質(zhì)性狀作為品種審定時的重要指標(biāo)，需要考察申請品種權(quán)的新品種間品質(zhì)性狀是否存在明顯不同［14］。本研究通過對品育8012 及其近源品種的產(chǎn)量及其構(gòu)成要素、籽粒粒徑、籽粒硬度、籽粒蛋白含量、容重、粉質(zhì)儀參數(shù)、沉降值及濕面筋含量等性狀進行分析，旨在為植物新品種權(quán)保護提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

品育8012 來源于山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所；濟麥22 由山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所提供；山農(nóng)20 由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)提供；嬰泊700 由河北省嬰泊種業(yè)科技有限公司提供；良星66 由山東良星種業(yè)有限公司提供。

1.2 試驗方法

1.2.1 田間設(shè)計

田間試驗在山西省農(nóng)科院小麥所韓村試驗場（北緯 35°23'～36°57'、東經(jīng) 110°22'～112°34'）進行，設(shè)品育 8012、濟麥 22、山農(nóng) 20、嬰泊 700、良星 66 共5 個基因型處理；小區(qū)面積6.7 m2（行長4.6 m，行距17.5 cm，每小區(qū)6 行），隨機排列，設(shè)3 次重復(fù)。2018 年 10 月 10 日播 種 ，2019 年 6 月 10 日 收 獲 ，基本苗為300 萬株·hm-2，田間管理同常規(guī)。

1.2.2 測定項目與方法

株高、產(chǎn)量及其構(gòu)成要素：按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19557.2-2017 測定；

籽粒粒徑、籽粒硬度：用單粒谷物測定儀（SKCS4100，Perten）測定300 粒種子的平均值；

籽粒蛋白含量與容重：用近紅外谷物分析儀（DA7200，Perten）測定；

制粉：參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，用磨粉儀（880101，Brabender）制粉；

粉質(zhì)儀參數(shù)：用電子粉質(zhì)儀（Farinograph-E，Brabender），按 AACC 54-21 測定吸水率、面團形成時間、穩(wěn)定時間、弱化度、粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)等面團流變學(xué)特性；

濕面筋含量：用面筋數(shù)量和質(zhì)量測定系統(tǒng)（GM2200，Perten）機洗法測定；

沉降值：參照澤倫尼（Zeleny）方法，用Zeleny沉降試驗專用磨粉儀（880101，Brabender）制粉，用沉降值儀（Brabender）測定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010 及SPSS 軟件進行數(shù)據(jù)處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 品育8012 與近源品種的產(chǎn)量及其構(gòu)成要素分析

小麥品種DUS 測試指南（GB/T 19557.2-2017）將株高、穗粒數(shù)、千粒重列為必須測定的性狀，可見株高、穗粒數(shù)及千粒重差異水平可以作為區(qū)分小麥新品種與其近源品種的重要依據(jù)。對產(chǎn)量及其構(gòu)成要素進行分析（表1），品育8012 與其近源品種在產(chǎn)量和穗數(shù)水平無顯著性差異；與山農(nóng)20 在株高和千粒重方面有極顯著性差異；與良星66 在穗粒數(shù)和千粒重方面存在極顯著性差異，與濟麥22、嬰泊700 千粒重方面有極顯著性差異。

表1 品育8012 與近源品種的產(chǎn)量及其構(gòu)成要素分析結(jié)果Table 1 Analysis of yield components of Pinyu 8012 and its related varieties

2.2 品育8012 與近源品種的籽粒磨粉品質(zhì)分析

磨粉品質(zhì)是判定小麥品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)［15］，籽粒硬度、容重等指標(biāo)與小麥磨粉品質(zhì)關(guān)系密切［16］。研究表明，磨粉品質(zhì)受環(huán)境條件影響較小，主要受小麥品種自身遺傳控制［17］。因此，通過分析小麥品種的磨粉品質(zhì)可以作為鑒定品種特異性的方法之一。由表2 可見，品育8012 與濟麥22在粒徑和容重方面有極顯著性差異；與山農(nóng)20 在粒徑和籽粒蛋白含量方面有極顯著性差異；與嬰泊700 在硬度方面有顯著差異，但在粒徑和容重方面有極顯著差異；與良星66 在粒徑、硬度、容重、籽粒蛋白含量等四方面均存在極顯著性差異。

2.3 品育8012 與近源品種粉質(zhì)儀參數(shù)、沉降值及濕面筋含量分析

粉質(zhì)儀參數(shù)、沉降值及濕面筋含量等品質(zhì)性狀是小麥新品種審定的重要檢測指標(biāo)，可為判斷新品種與其近源品種是否存在差異提供依據(jù)。由表3 可見，品育8012 與濟麥22 在穩(wěn)定時間和沉降值方面有極顯著性差異；品育8012 與山農(nóng)20 在穩(wěn)定時間、弱化度、粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)、沉降值、濕面筋含量等方面存在極顯著性差異；品育8012 與嬰泊700在弱化度和沉降值方面有顯著性差異，在吸水率、穩(wěn)定時間及粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)等方面存在極顯著性差異；品育8012 與良星66 在穩(wěn)定時間有顯著性差異，在吸水率、沉降值及濕面筋含量等方面存在極顯著性差異。

表3 品育8012 與近源品種的粉質(zhì)儀參數(shù)、沉降值及濕面筋含量分析結(jié)果Table 3 Analysis of farinograph parameters，sedimentation value，wet gluten of Pinyu 8012 and its related varieties

2.4 品育8012 與近源品種DUS 測試性狀分析

根據(jù)小麥品種DUS 測試指南（GB/T 19557.2-2004）中的分級標(biāo)準(zhǔn)［18］（表 4），品育 8012的千粒重與4 個近源品種相比存在2 個代碼的差異，表明品育8012 與近源品種均存在極顯著差異，F(xiàn) 檢驗也進一步證實了這一結(jié)論。根據(jù)株高、穗粒數(shù)、容重、穩(wěn)定時間和沉降值的分級標(biāo)準(zhǔn)（表4），品育8012 與近源品種相比不存在代碼差異。但是，F(xiàn)檢驗表明，品育8012 與山農(nóng)20 的株高存在極顯著性差異；與良星66 的穗粒數(shù)存在極顯著性差異；與山農(nóng)20、嬰泊700、良星66 的容重存在極顯著差異；與濟麥22、山農(nóng)20、嬰泊700 的穩(wěn)定時間有極顯著性差異；與濟麥22、山農(nóng)20、良星66 的沉降值有極顯著性差異。

3 討論與結(jié)論

DUS 測試指南一般選擇容易識別和記錄的外觀形態(tài)性狀作為檢測指標(biāo)，因此新修訂的小麥品種 DUS 測試指南（GB/T 19557.2-2017）［6］取消了穩(wěn)定時間、沉降值等相關(guān)指標(biāo)的檢測。然而，穩(wěn)定時間、沉降值作為品種審定時的重要指標(biāo)，對判別小麥新品種與其近源品種的品質(zhì)性狀是否存在差異具有重要作用。本試驗研究發(fā)現(xiàn)，品育8012的沉降值與嬰泊700 有顯著性差異，而與濟麥22、山農(nóng)20 及良星66 有極顯著性差異；品育8012 的濕面筋含量與濟麥22 和嬰泊700 無顯著差異，但與山農(nóng)20 和良星66 有極顯著性差異。穩(wěn)定時間是反映小麥加工品質(zhì)的重要指標(biāo)，品育8012 與4 個近源品種的穩(wěn)定時間均存在顯著性差異。因此，品育8012 與其近源品種相比具有特異性，可為小麥新品種品育8012 申請新品種權(quán)保護提供依據(jù)。在外觀性狀不存在顯著性差異的情況下，對沒有列入DUS 測試指南的性狀可以要求審批機關(guān)進行附加性狀的委托測試。所以，籽粒粒徑、籽粒硬度、粉質(zhì)儀參數(shù)、沉降值、濕面筋含量等非DUS 測試指標(biāo)也可以作為檢測品種真實性的手段和方法之一，用于知識產(chǎn)權(quán)保護和新品種審定及管理。

表4 DUS 測試性狀分級標(biāo)準(zhǔn)Table4 Grading standard of DUS test traits