山西省小麥區(qū)域試驗(yàn)品種品質(zhì)和銹病抗性分析

溫輝芹 程天靈 裴自友

摘要 為了解近年山西省小麥區(qū)域試驗(yàn)品種品質(zhì)和抗病性情況，為今后小麥育種提供有效信息，對(duì)參加2016—2019年度山西省區(qū)域試驗(yàn)的小麥品種進(jìn)行品質(zhì)與條銹、葉銹抗病性分析。結(jié)果表明，綜合區(qū)域4項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)看，圣麥104、臨研16、運(yùn)旱139-1和臨旱5115共4個(gè)品種達(dá)優(yōu)質(zhì)中強(qiáng)筋以上小麥標(biāo)準(zhǔn)，圣麥101、ZM148、臨研151和旱優(yōu)6號(hào)等22個(gè)品種達(dá)到優(yōu)質(zhì)中筋小麥標(biāo)準(zhǔn)。各品種性狀指標(biāo)不均衡，74.5%的品種面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間較短（低于3 min），有待提高。僅長(zhǎng)5656、臨麥7006、伊麥158、運(yùn)麥1521和京麥5379表現(xiàn)抗條銹病，占參試品種比例為3.88%。所有品種均感葉銹病，需要引進(jìn)抗源，從而同步提高品質(zhì)水平，培育高產(chǎn)、抗病、優(yōu)質(zhì)專(zhuān)用小麥品種。

關(guān)鍵詞 小麥;品質(zhì);抗病性;山西省

中圖分類(lèi)號(hào) S512.1 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A ?文章編號(hào) 0517-6611（2020）19-0045-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.19.013

Abstract In order to understand the quality and disease resistance of wheat varieties in regional trials in Shanxi Province in recent years and to provide effective information for wheat breeding in the future， the quality， stripe and leaf rust resistance of wheat varieties participating in 2016-2019 regional trials in Shanxi Province were analyzed. The results showed that according to the four quality indexes of region， four varieties of Shengmai 104， Linyan 16， Yunhan 1391 and Linhan 5115 reached the standard of wheat with medium and strong gluten， while 22 varieties， including Shengmai 101， ZM148， Linyan 151 and Hanyou 6， reached the standard of wheat with medium gluten. The dough stability time of 74.5% varieties was short （less than 3 min）， which needed to be improved. Only 5 cultivars， including Chang 5656， Linmai 7006， Yimai 158， Yunmai 1521 and Jingmai 5379， showed resistance to stripe rust， accounting for 3.88% of the total. All varieties were susceptible to leaf rust. So it was necessary to introduce resistant sources， to improve the quality level at the same time， and to cultivate highyield， disease resistant and good quality special wheat varieties.

Key words Wheat;Quality;Disease resistance;Shanxi Province

基金項(xiàng)目 山西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（201803D221018-2，201903D 221084）;山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院育種工程項(xiàng)目（17yzgc081）;山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新研究課題（YCX2020YQ28，YCX2020407）。

作者簡(jiǎn)介 溫輝芹（1966—），女，山西祁縣人，研究員，碩士，從事小麥遺傳育種工作。*通信作者，研究員，博士，從事小麥遺傳育種研究。

收稿日期 2020-02-17

小麥?zhǔn)巧轿魇〉诙蠹Z食作物，小麥的豐欠直接關(guān)系到山西省的糧食安全，發(fā)展小麥生產(chǎn)對(duì)生產(chǎn)發(fā)展和保障“口糧絕對(duì)安全”具有重大戰(zhàn)略意義[1]。近幾年山西省小麥生產(chǎn)面臨新的挑戰(zhàn)，對(duì)新品種提出了更高的要求。一方面病害問(wèn)題日益嚴(yán)重[2];另一方面，審定品種品質(zhì)較差，強(qiáng)筋和中強(qiáng)筋小麥比例很少，不能滿足消費(fèi)需求的升級(jí)，且多數(shù)品種綜合抗性較差，缺乏兼抗性小麥品種[3-4]。

小麥銹病（條銹病、葉銹病、稈銹?。┚哂邪l(fā)生范圍廣、傳播速度快、危害損失重的特點(diǎn)，是長(zhǎng)期影響我國(guó)小麥安全生產(chǎn)的主要真菌病害[5-6]。小麥條銹和葉銹病是山西省小麥生產(chǎn)的主要病害，2011—2016年山西省年均條銹病發(fā)生面積為3.9萬(wàn)hm2，其中2012和2013年較重發(fā)生，發(fā)生面積均達(dá)6.7萬(wàn)hm2。小麥葉銹病常年發(fā)病面積在9.4萬(wàn)hm2以上，2013年發(fā)生面積為16.7萬(wàn)hm2，占當(dāng)年全省小麥播種面積的24.6%[2]。近年來(lái)，由于全球氣候變暖等原因，葉銹病在山西省有加重的趨勢(shì)。因此，選育優(yōu)質(zhì)、抗病小麥新品種，加速品種的更新?lián)Q代步伐對(duì)促進(jìn)山西小麥生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展，保證山西省的糧食安全具有重要意義。

小麥品種區(qū)域試驗(yàn)是對(duì)新育成品種的綜合評(píng)價(jià)，分析區(qū)域試驗(yàn)品種存在的問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)對(duì)小麥品種選育具有重要意義。胡學(xué)旭等[7]分析了2000—2015年國(guó)家黃淮和北部冬麥區(qū)域試驗(yàn)品種品質(zhì)狀況，指出我國(guó)小麥品質(zhì)育種進(jìn)展緩慢，北部冬麥區(qū)組應(yīng)加大強(qiáng)筋和中強(qiáng)筋品種的選育，同時(shí)改善中筋品種品質(zhì)。王君等[8]、曹穎妮等[9] 和趙倩等[10]分析了黃淮南片、河南省和山東省小麥區(qū)域試驗(yàn)參試品種（系）的籽粒品質(zhì)性狀，明確小麥品種品質(zhì)性狀發(fā)展不平衡，黃淮南片區(qū)域試驗(yàn)缺少品質(zhì)穩(wěn)定的強(qiáng)筋小麥品種。劉太國(guó)等[11]和李娟等[12]對(duì)小麥區(qū)試品種抗病性趨勢(shì)進(jìn)行了分析，提出應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)多抗性育種。鑒于此，筆者系統(tǒng)分析了山西省2016—2019年度冬小麥區(qū)域試驗(yàn)品種品質(zhì)和抗病性，明確山西省小麥后備品種和高代品系的品質(zhì)和抗性情況，以期為今后的小麥新品種選育提供信息。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

根據(jù)2016—2019年度山西省冬小麥新品種區(qū)域試驗(yàn)方案，區(qū)域試驗(yàn)（包括區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)）共分為山西省南部中熟冬麥區(qū)水地、山西省南部中熟冬麥區(qū)旱地、中部晚熟冬麥區(qū)水地和中部晚熟冬麥區(qū)旱地（以下分別簡(jiǎn)稱(chēng)為南部水地SI、南部旱地SD、中部水地CI和中部旱地CD）4個(gè)區(qū)組。除去4個(gè)對(duì)照品種后，2016—2017年度有57個(gè)參試品種、2017—2018年度59個(gè)（58個(gè)品種有品質(zhì)檢測(cè)結(jié)果）、2018—2019年67個(gè)（僅對(duì)22個(gè)生產(chǎn)試驗(yàn)品種進(jìn)行了品質(zhì)檢測(cè)）?？共⌒匀コ甓乳g重復(fù)品種后共129個(gè)品種。

1.2 試驗(yàn)方法

參試品種統(tǒng)一由農(nóng)業(yè)部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（哈爾濱）進(jìn)行品質(zhì)檢測(cè)，檢測(cè)項(xiàng)目包括容重、蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、穩(wěn)定時(shí)間等性狀;由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所進(jìn)行條銹、葉銹病鑒定。品質(zhì)和抗性檢測(cè)結(jié)果來(lái)自山西省種子總站提供的區(qū)域試驗(yàn)總結(jié)材料。年度間有重復(fù)鑒定抗病結(jié)果的品種以記載的最高嚴(yán)重度所對(duì)應(yīng)的抗性類(lèi)別為準(zhǔn)。參照2017年國(guó)家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)新修訂實(shí)施的《主要農(nóng)作物（小麥）品種審定標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行品質(zhì)分類(lèi)[13]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007和DPS 9.50軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 品質(zhì)性狀分析

2.1.1 容重。

從表2可以看出，小麥參試品種的籽粒容重變幅在706～840 g/L，平均值為794.2 g/L，變異系數(shù)為2.67%，在所有指標(biāo)中最低。年度間以2017—2018年度的容重的變異系數(shù)最高，為3.43%。絕大多數(shù)品種符合小麥品種品質(zhì)分類(lèi)（GB/T 17320—2013）標(biāo)準(zhǔn)（≥770 g/L）[14]。

2.1.2 蛋白質(zhì)含量。

粗蛋白質(zhì)（干基）含量變幅在13.05%～20.13%，平均值為15.28 g/L，均高于中強(qiáng)筋品種分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)（≥13.0%），其中有115個(gè)品種蛋白質(zhì)含量達(dá)到強(qiáng)筋水平。各年度變異系數(shù)均低于10.00%，其中2018—2019年度品種蛋白質(zhì)含量的變異系數(shù)最高，為9.93%。

2.1.3 濕面筋含量。

面粉濕面筋含量均高于中筋品種分類(lèi)指標(biāo)（≥24%），濕面筋的變化范圍在26.4%～47.2%，平均值為33.6%，變異系數(shù)為10.88%。有111個(gè)品種濕面筋含量達(dá)到強(qiáng)筋水平，19個(gè)品種濕面筋含量達(dá)到中強(qiáng)筋水平。年度間以2017—2018年度的變異系數(shù)最高（10.10%）。

2.1.4 吸水率。

品種的吸水率平均值為60.8%，變幅為51.6%～67.0%，變異系數(shù)為5.42%。有86個(gè)品種吸水率達(dá)到強(qiáng)筋水平，26個(gè)品種吸水率達(dá)到中強(qiáng)筋水平。各年度變異系數(shù)均低于6.00%，年度間以2016—2017年度的變異系數(shù)最高，為5.73%。

2.1.5 穩(wěn)定時(shí)間。

參試品種3年面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間的變幅為0.5～17.0 min，平均值為2.7 min，變異系數(shù)為98.65%，在所有指標(biāo)中最高。平均穩(wěn)定時(shí)間依次為2018—2019年度（3.8 min）>2016—2017年度（3.5 min）>2017—2018年度（1.4 min）。其中2018—2019年度面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間的變異系數(shù)最高，為96.50%。3年中穩(wěn)定時(shí)間達(dá)到強(qiáng)筋、中強(qiáng)筋、中筋、弱筋標(biāo)準(zhǔn)的品種數(shù)分別為5、3、27和102個(gè)，其所占比例依次為3.6%、2.2%、19.7%和74.5%。

2.2 品種品質(zhì)分類(lèi)

由表2可知，參試品種中沒(méi)有符合優(yōu)質(zhì)弱筋小麥標(biāo)準(zhǔn)的品種。2016—2019年度符合優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋、中強(qiáng)筋、中筋小麥審定標(biāo)準(zhǔn)的品種數(shù)量分別為2、4和25個(gè)，各占全部參試品種（3個(gè)年度合計(jì)）比例為1.46%、2.92%和18.25%。

分年度看，參試品種中達(dá)優(yōu)質(zhì)小麥（包括強(qiáng)筋、中強(qiáng)筋和中筋）標(biāo)準(zhǔn)比例由高到低的順序依次為2018—2019年度（50.00%）>2016—2017年度（31.58%）>2017—2018年度（3.45%）。

2.3 抗病性評(píng)價(jià)

2.3.1 條銹病抗性。

由表3可知，129個(gè)品種中有5個(gè)抗病品種和124個(gè)感病品種，占比分別為3.88%和96.12%。具體來(lái)看，近免疫、中抗、輕感、中感和高感品種占比依次為0.78%、3.10%、11.63%、79.07%和5.43%。從生態(tài)區(qū)組看，輕感以上品種所占比例從大到小依次為南部水地（34.78%）>中部旱地（8.33%）>中部水地（7.41%）>南部旱地（0%），以南部水地抗性最好，46個(gè)品種均沒(méi)有高感條銹病品種，其中5個(gè)品種表現(xiàn)抗病，11個(gè)品種表現(xiàn)輕感，占比分別為10.87%和23.91%。

2.3.2 葉銹病抗性。

由表3可知，129個(gè)品種全部感葉銹病，其中7個(gè)品種表現(xiàn)輕感，117個(gè)品種表現(xiàn)中感，5個(gè)品種表現(xiàn)高感，占比分別為5.43%、90.70%和3.88%。從生態(tài)區(qū)組看，中感以上（中感+輕感）品種葉銹病比例由高到低的順序依次為中部水地（100%）=中部旱地（100%）>南部水地（93.75%）>南部旱地（93.48%），以中部水地和旱地品種葉銹病抗性較好。

3 結(jié)論與討論

3.1 小麥區(qū)域試驗(yàn)品種的品質(zhì)

近3年山西省區(qū)域試驗(yàn)小麥品種的蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量相對(duì)較高。4項(xiàng)區(qū)試品質(zhì)指標(biāo)達(dá)中強(qiáng)筋以上比例由大到小依次為蛋白質(zhì)含量（100%）>濕面筋含量（94.9%）>吸水率（81.8%）>穩(wěn)定時(shí)間（5.8%）;按達(dá)中筋以上標(biāo)準(zhǔn)劃分，排序依次為蛋白質(zhì)含量（100%）=濕面筋含量（100%）>吸水率（92.0%）>穩(wěn)定時(shí)間（25.5%）。因此，達(dá)標(biāo)小麥比例低的第一限制因素是穩(wěn)定時(shí)間較低。整體分析表明，3個(gè)年度供試的137個(gè)品種均沒(méi)有符合弱筋小麥標(biāo)準(zhǔn)的品種，圣麥104、臨研16、運(yùn)旱139-1和臨旱5115共4個(gè)品種達(dá)優(yōu)質(zhì)中強(qiáng)筋以上優(yōu)質(zhì)小麥標(biāo)準(zhǔn)，圣麥101、ZM148、臨研151和旱優(yōu)6號(hào)等22個(gè)品種（去除年度重復(fù)品種）達(dá)到優(yōu)質(zhì)中筋小麥標(biāo)準(zhǔn)，可用作高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)育種親本。這與2015—2016年度山西省小麥區(qū)域品種品質(zhì)結(jié)果類(lèi)似，以中筋小麥達(dá)標(biāo)較多[15]。

根據(jù)國(guó)家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)2017年7月印發(fā)的《主要農(nóng)作物品種審定標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)家級(jí)）》，符合優(yōu)質(zhì)小麥品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（區(qū)試4項(xiàng)：粗蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、吸水率和穩(wěn)定時(shí)間）的參試品種還需進(jìn)行最大拉伸阻力和拉伸面積的檢測(cè)，滿足上述6項(xiàng)相關(guān)指標(biāo)要求的方能最終定為強(qiáng)筋、中強(qiáng)筋、中筋小麥優(yōu)質(zhì)品種。

3.2 小麥區(qū)試品種的條銹、葉銹病抗性

對(duì)山西省小麥區(qū)域試驗(yàn)參試品種進(jìn)行條銹病和葉銹病的鑒定，但不鑒定稈銹病抗性。結(jié)果表明，近年參加山西省小麥區(qū)域試驗(yàn)的品種對(duì)條銹、葉銹病的抗性較差，沒(méi)有兼抗條銹和葉銹病的品種，所有品種均感小麥葉銹病，絕大多數(shù)（96.12%）的品種感條銹病。5個(gè)抗條銹病品種中，京麥5379雖中抗條銹病，但其為雜交種，因此僅長(zhǎng)5656（近免疫）、臨麥7006（中抗）、伊麥158（中抗）和運(yùn)麥1521（中抗）可用做抗條銹病育種親本。

綜合來(lái)看，所有供試材料均不是優(yōu)質(zhì)且抗病的品種。今后應(yīng)加快分析近年山西省小麥區(qū)域試驗(yàn)新品系（后備品種和高代品系）高分子量谷蛋白亞基組成，篩選優(yōu)質(zhì)和特異亞基。同時(shí)選用條銹、葉銹病的功能標(biāo)記或連鎖標(biāo)記，明確其抗性基因組成，為山西省小麥品質(zhì)與抗病育種和研究提供科學(xué)參考，以提高穩(wěn)定時(shí)間作為主攻方向，培育高產(chǎn)、抗病、優(yōu)質(zhì)專(zhuān)用品種。

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