2001-2020年河南省審定小麥品種育種特點及表型性狀演變分析

李愛國，宋曉霞，張文斐，王改革

(漯河市農業科學院，河南漯河 462300)

河南省是我國小麥生產大省，根據國家統計局《中國統計年鑒2020》，2019年河南小麥播種面積、總產、單產均居全國首位。研究表明，品種改良可以提高小麥產量20%～50%，充分挖掘小麥高產潛力，培育高產品種是提高單產的重要途徑[1-2]。不斷培育并推廣應用高產、穩產、優質、多抗、廣適的小麥新品種，對農業高質量發展、人民生活改善、糧食安全保障有著十分重要的意義。

品種創新能力是國家農業核心競爭力的重要體現。目前，已有學者對我國小麥品種農藝性狀的演變規律進行了大量研究，如曹廷杰等[3]研究了1988-2008年河南省半冬性小麥品種主要農藝性狀的演變規律；宋健民等[4]對1999年至2010年山東省審定的55個小麥品種農藝和品質指標及其演變情況和相關性進行了分析；張中州等[5]研究了2005-2012年河南省審定的半冬性小麥品種產量和主要農藝性狀特點；張俊靈等[6]分析了1986-2015年北部冬麥區旱地小麥品種的演變規律；郭鳳芝等[7]對山東省2001-2017年審定的83個高產品種的農藝、品質性狀及其演變趨勢進行了分析；宋曉霞等[8]對2009-2017年黃淮南片區試小麥的增產潛力及系譜進行了分析；郭 瑞等[9]研究了1981-2012河南省審定不同冬春發育類型小麥品種產量和農藝性狀的演變規律；王成社等[10]對1942-2013年陜西關中麥區小麥代表性品種產量及其構成的演變情況進行了研究；朱保磊等[11]研究了176個河南省小麥品種(系)的品質狀況及演變規律；李潤芳等[12]分析了山東省近60年來主推小麥品種主要農藝性狀演變情況；蔣 進等[13]研究了2008-2018年四川省育成小麥品種農藝性狀和品質性狀演變規律；馬小飛等[14]對1997-2018年山西省審定的175個小麥品種的農藝性狀和品質指標的演變進行了研究。前人的研究大多集中在小麥品種的農藝、產量性狀演變，針對河南省小麥品種的育種特點及品質性狀演變研究相對較少。本研究利用歷年來河南省小麥品種審定公告數據，分析2001-2020年河南省不同冬春類型小麥品種的育種特點、農藝、產量及品質性狀演變規律，以期為今后河南小麥育種工作提供參考。

1 材料與方法

試驗材料為2001-2020年河南省審定小麥品種，數據資料來源于當年的審定公告(2020年為初審公告公示品種)。本研究統計年份為品種試驗結束年份，如某品種在2020年結束試驗，審定公告2021年發布，將其記入2020年。

根據歷年來河南省小麥品種審定公告， 2001-2020年共審定小麥品種555個，包括水地品種425個，旱地品種47個，特殊用途品種25個，南部麥區品種58個。由于旱地品種、特殊用途品種、南部麥區品種產量較低，且年度間品質性狀測定指標不統一，本文僅對330個半冬性品種和95個弱春性品種的產量(Y,yield)、產量比對照增幅(增幅，YI,yield increase)、生育期(GD,growth duration)、株高(PH,plant height)、單位面積穗數(SN,spike number)、穗粒數(KPS,kernels per spike)、千粒重(GW,1 000 grain weight)7個農藝性狀及容重(TW,test weight)、蛋白質含量(PC,protein content)、濕面筋含量(WGC,wet gluten content)、穩定時間(ST,stability time)、吸水量(WA,water absorption)5個主要品質性狀進行分析。

利用EXCEL 2007和SPSS 20.0對數據進行處理和分析。

2 結果與分析

2.1 近年來河南省審定品種概況及育種特點

2.1.1 河南省審定品種概況

品種審定速度不斷加快。2001-2020年，河南省共審定小麥品種555個，年均審定27.75個(表1)。其中，2001-2005年審定品種60個，年均審定12個；2006-2010年審定品種76個，年均審定15.2個；2011-2015年審定品種95個，年均審定19個；2016年-2020年審定品種324個，分別為2001-2005、2006-2010、2011-2015的5.4倍、4.3倍和3.4倍；年均審定64.8個，為2001到2020年均審定數的2.34倍。

表1 2001-2020年河南省審定品種概況

2.1.2 育種特點

由表2可知，555個小麥品種主要育種方法有品種間雜交(505個，90.99%)、矮敗群體輪回選擇(19個，3.42%)、系統選擇(14個，2.52%)、誘變(11個，1.98%)、遠緣雜交(9個，1.62%)、雙單倍體育種(3個，0.54%)等。品種間雜交依然是品種選育的主要手段，利用該方法育成了299個半冬性品種、85個弱春性品種、45個旱地品種、55個適宜河南南部麥區種植的品種及21個特殊用途小麥。近年來，河南農業大學利用雙單倍體育種技術選育出了豫農901(釀酒小麥)、豫農902(弱春性品種)、豫農908(半冬性中強筋品種)等3個不同類型的小麥新品種，驗證了該技術在小麥育種中的可行性。

從育種單位的類型看，2001-2015年各類科研機構(科研院所及大學等)是審定品種的主導力量，共選育了148個小麥新品種，種子企業(含農場、農技站、展覽中心等)審定品種數量(81個)約為同期科研機構的54.7%。2016-2020年，種子企業育成的品種數量超過了科研機構群體，共選育202個新品種，是科研機構育成品種數量的 1.85倍，成為了育種的主導力量。這可能是因為《主要農作物品種審定辦法》等一系列政策的頒布實施及試驗渠道的拓寬，增加了試驗容量，促進了各育種主體特別是企業的育種積極性所致。

2.1.3 親本資源利用特點

對555個小麥新品種的親本組合進行分析，發現利用頻次較高的種質資源有周麥16(半冬性品種62次，弱春性品種14次，旱地品種8次，南部組品種3次)、矮抗58(半冬性品種60次、弱春性品種7次、旱地品種5次、南部組品種4次)、周麥22(半冬性品種50次、弱春性品種8次、旱地品種1次)、豫麥21(半冬性品種20次、弱春性品種5次、旱地品種6次、南部組品種2次、特殊用途品種2次)、周麥13(半冬性品種24次、弱春性品種6次、南部組品種1次)、豫麥18(半冬性品種6次，弱春性品種13次，南部組品種9次)、周麥18(半冬性品種22次、旱地品種4次、南部組品種1次)、豫麥49(半冬性品種15次、弱春性品種3次、旱地品種5次、南部組品種2次、特殊用途品種1次)、豫麥57(半冬性品種13次、弱春性品種5次、旱地品種2次、南部組品種3次)、偃展4110(半冬性品種9次，弱春性品種8次，旱地品種1次，南部組品種4次)等種質資源上。在育成的25個特殊用途小麥中，漯珍1號的利用達到6次。說明該省小麥品種資源利用較為集中，遺傳基礎較為狹窄，品種同質化嚴重，這在一定程度上限制了河南小麥育種水平的進一步提升。

表3 2001-2020年河南省審定小麥品種親本利用情況統計

2.2 不同類型小麥品種產量和農藝性狀演變

2.2.1 農藝及產量性狀概況

2001-2020年河南省審定品種的農藝及產量性狀的演變情況如表4、表5所示。從表4可以看出，近年來河南省審定的半冬性小麥品種除產量增幅的變異系數達40.78%外，其他性狀的變異系數在1.93%～6.90%之間，產量平均達到7 932.4 kg·hm-2，變異系數為5.98%。弱春性品種除產量增幅的變異系數達39.5%外，其他性狀的變異系數在2.07%～8.75%之間，產量平均達到7 488.6 kg·hm-2，變異系數為6.34%。在兩類品種中，產量增幅的變異系數均最大，可能是因為品種間差異較大或品種受年度影響較大。生育期的變異最小，說明品種因適應不同生態、氣候，其生育期已相對固化。兩類品種產量的變異系數均低于產量三要素的變異，說明產量的形成是一個三因素互為協調的平衡過程。

表4 2001-2020年河南省審定小麥品種農藝及產量性狀統計

從產量及其構成三要素來看，平均產量最高的品種為豫冠369(半冬性，8 788.5 kg·hm-2)、來麥205(弱春性，8 692.5 kg·hm-2)，穗數最多的品種為駐麥6號(半冬性，720穗·m-2)、新原958(弱春性，705穗·m-2)，穗粒數最多的品種為豫保1號(半冬性，45.5粒)、周麥23(弱春性，45.9粒)，千粒重最高的品種為花培6號(半冬性，54.7 g)、豫教2號(弱春性，55.0 g)。利用現代分子生物學方法把這些優異性狀(基因)聚合，選育出農藝性狀更好、產量潛力更高的小麥品種，對于提高河南省乃至全國小麥產量具有非常重要的意義。

2001-2020年河南省審定半冬性、弱春性小麥品種的產量水平分別達到7 932.4 kg·hm-2、7 488.6 kg·hm-2。從產量三因素看，兩類品種的各性狀相差較小，目前河南省應選育單位面積穗數600穗·m-2左右，穗粒數35～40粒之間，千粒重45 g以上，株高80～85 cm的中大穗類型品種更易實現穩產、高產。

2.2.2 產量及農藝性狀演變情況

2001-2020年，河南省審定品種的單產、千粒重、穗粒數穩步增長，生育期延長，而株高變化較小(表5)。半冬性品種產量從7 590.8 kg·hm-2增至8 200.8 kg·hm-2，年均增產30.5 kg·hm-2；弱春性品種產量從7 412.6 kg·hm-2增至8 085.4 kg·hm-2，年均增產33.6 kg·hm-2。半冬性品種生育期從年均 227.3 d延長至230.6 d，年均延長0.165 d；弱春性品種從222.8 d延長至227.8 d，年均延長0.25 d。半冬性品種穗粒數從32.5粒增至35.5粒，年均增加0.15粒；弱春性品種從32.7粒增至36.1粒，年均增加0.17粒。半冬性品種千粒重從 42.6 g增加至47.3 g，年均增加0.24 g；弱春性品種從45.6 g增至47.3 g，年均增加0.09 g。兩類品種的株高變化較小。半冬性品種的穗數略有減少，弱春性品種穗數從566.3穗·m-2升至631.5 穗·m-2，年均增加3.26穗·m-2。這說明河南省近年來小麥的產量提升可能是品種生育期延長、穗粒數增加、千粒重提高等因素共同作用的結果。

表5 2001-2020年河南省審定品種的農藝及產量性狀演變a

為了進一步探索河南小麥產量和品質改良途徑，對425個水地組審定品種(330個半冬性品種和95個弱春性品種)中產量較高和較低的20個品種的7個農藝和5個主要品質性狀進行了統計比較。結果(表 6)表明，兩組產量、增幅、生育期、株高、穗數、穗粒數和千粒重差異均達到極顯著水平。高產組產量較低產組高出1 996.4 kg·hm-2，20個高產品種的平均增幅高出3.1個百分點，生育期延長10.6 d。從產量三要素看，二者間穗數、穗粒數和千粒重差異均達到極顯著水平，高產組較低產組穗數多33.8 穗·m-2，穗粒數多 2.7粒，千粒重高3.7 g。從品質性狀看，所有品質指標的差異均不顯著。高產品種的容重、濕面筋含量略高，但容重、蛋白質含量、濕面筋含量、穩定時間和吸水量最高的品種均為產量較低的品種。高產品種中蛋白質含量最高達 15.9%、濕面筋含量最高達33.4%，穩定時間最長為19.8 min，吸水量最高為65.8%，說明部分高產品種的單一品質指標已達到強筋標準，但綜合指標不協調，品質改良仍有較大提升空間。

表6 2001-2020年河南省審定小麥品種產量最高和最低20個品種農藝及品質性狀比較

2.3 不同類型小麥品種品質性狀演變

2.3.1 品種品質概況

由表7可知，無論是半冬性品種還是弱春性品種，其穩定時間、最大拉伸阻力、拉伸面積等性狀的變異系數較大，均在57%以上，說明這些性狀的品種間差異較大，有較大的改良潛力；而蛋白質含量、濕面筋含量、吸水量、容重等性狀的變異幅度較小，說明這些性狀的品種間差異較小，進一步改良的空間較小。根據《主要農作物品種審定標準(國家級)小麥》，近年來河南省審定小麥品種品質的平均表現，除蛋白質含量等指標已達到強筋小麥水平，濕面筋含量、吸水量達到了中強筋小麥的標準外，穩定時間、最大拉伸阻力、拉伸面積均為中筋小麥水平。

表7 2001-2020年河南省審定小麥品種品質性狀統計

從各項指標的分布來看，鄭麥9405 (16.68%)、科興3302(16.60%)、開麥22 (16.58%)、周麥32(16.55%)、藁優5766 (16.4%)等21個品種的蛋白質含量均≥16%；豫農9901 (37.7%)、中育9398 (36.95%)、偃高1號(36.6%)等15個品種的濕面筋含量≥35%；科興3302(29.6 min)、懷川709(21.9 min)、藁優5766(21.5 min)、輪選49(21.2 min)等17個品種的穩定時間≥15 min；神麥1號(68.08%)、豫麥70-36 (67.8%)、鄭麥129(67.4%)等7個品種的吸水量≥65%；科興3302(691 EU)、中麥255(673 EU)等6個品種的最大拉伸阻力在600 EU以上；科興3302(175 cm2)、中麥255(153 cm2)等8個品種的拉伸面積≥120 cm2。如何聚合這些優良性狀(基因)以實現河南品質育種的新突破成為當前小麥品質改良再上新臺階的關鍵。

根據《主要農作物品種審定標準(國家級)小麥》對331個半冬性品種和95個弱春性品種進行分類(表8)。從單項指標看，有410個品種的蛋白質含量、334個品種的濕面筋含量、56個品種的穩定時間、251個品種的吸水量、26個品種的最大拉伸阻力和22個品種的拉伸面積達到了中強筋以上的品質要求，說明現有小麥品種蛋白質含量高、但質量較差的狀況沒有根本改變。

表8 2001-2020年河南省審定小麥品種品質指標達標情況統計

從綜合指標看，4項指標達到強筋標準的有科興3302等9個半冬性品種及藁優5218等3個弱春性品種；達到中強筋品質要求的品種有懷川709等20個半冬性品種和鄭麥7698等4個弱春性品種；達到弱筋品種標準的僅有鄭麥004(半冬性)和太空5號(弱春性)；達到中筋品質標準的有漯麥906等150個半冬性品種和駐麥305等31個弱春性品種；另有151個半冬性品種和57個弱春性品種因至少有一項指標不符合中強筋或弱筋品種的標準也歸為中筋品種。由此可知，河南小麥品種的容重、蛋白質含量、濕面筋含量較高，但穩定時間較短，還存在一定程度的“強筋不強、弱筋不弱”狀況，真正符合食品工業需求的強筋小麥和弱筋小麥品種依然較少，這在一定程度上影響了其在食品工業的大規模應用。

對比2001-2015年與2016-2020年審定品種的品質性狀發現，2016年以來，無論是單項指標還是綜合指標達標的各類品種數量均大幅增加，強筋品種、中強筋品種、中筋品種審定數量分別為2001-2015年的2倍、1.2倍和2.75倍。說明近年來育種家對小麥品質育種愈發重視，特別是2016年主要農作物審定辦法改革后對強筋(中強筋)品種的產量要求降低，更好地促進了小麥品質改良工作。

2.3.2 品質性狀演變情況

由表9可知，年際間半冬性和弱春性品種的容重、蛋白質含量、吸水量變化均較小；半冬性品種的濕面筋含量從33.0%降至30.7%，下降3個百分點；弱春性品種從32.3%降至30.9%，下降1.4個百分點；半冬性品種的穩定時間從2.7 min升至5.3 min，提高了2.6 min；弱春性品種的穩定時間從8.3 min降至4.9 min，下降了3.4 min。與半冬性品種穩定時間的上升相比，弱春性品種穩定時間的下降主要是因為年均審定品種數量較少(4.75個)，極值的出現對平均水平的影響較大，如果除去2001年審定的鄭麥9023(穩定時間16.6 min)，2001年穩定時間的平均水平變為4.2 min，到2020年達到4.9 min，上升了0.7 min。這說明兩類品種的品質改良都取得了一定的成效。

表9 2001-2020年河南省審定品種的品質性狀演變

根據面團穩定時間，比較了穩定時間最長和最短的 20個品種的農藝和品質性狀(表 10)，20 個穩定時間最長品種的穩定時間均在13 min以上，包含了11個強筋品種和6個中強筋品種及3個中筋品種。總體上看，穩定時間較長的品種其蛋白質含量也較高，但兩組品種的容重、濕面筋含量和吸水量差異不大。穩定時間較高的品種平均產量較低，但與穩定時間較短的品種間差異不顯著，產量低182 kg·hm-2，產量增幅差異顯著，低1.5個百分點，生育期、穗粒數差異顯著，生育期長4 d，穗粒數少2.3粒，穗數、千粒重差異極顯著，單位面積穗數多43穗·m-2，千粒重低3.5 g。而穩定時間較長的品種中最高產量達8 722.5 kg·hm-2，單位面積穗數達675穗·m-2，穗粒數達45粒，千粒重達55 g，說明進一步提高優質品種的產量是可行的。

表10 2001-2020年河南省審定小麥品種穩定時間最長和最短的20個品種農藝及品質性狀比較

2.4 不同類型小麥品種產量、品質性狀的相關性分析

由于品質對產量有較大影響，在分析了所有品種的7個農藝性狀與5個品質性狀的相關關系(表11右上部分)后，排除掉穩定時間≥7 min的56個品種，進一步分析了370個品種的性狀相關性(表11左下部分)，并進行了比較。

由表11右上部分可知，產量與產量增幅、生育期、株高、穗數、穗粒數、千粒重均呈極顯著正相關。穗數與穗粒數、千粒重均呈極顯著負相關，穗粒數與千粒重呈不顯著負相關。此外，產量增幅與千粒重、生育期與株高、穗數、千粒重，株高與穗粒數、千粒重均呈極顯著正相關。

從品質指標看，穩定時間與容重、蛋白質含量均呈極顯著正相關。穩定時間與濕面筋含量呈負相關關系，與吸水量呈正相關關系。

從產量與品質性狀相關性看，產量除與濕面筋含量不顯著正相關外，與其他品質指標均呈不顯著負相關關系。產量增幅與所有品質指標均為負相關關系，且與蛋白質含量和穩定時間呈極顯著負相關。全生育期、株高與所有品質指標的相關性均不顯著。穗數與容重、穩定時間均呈極顯著正相關，與濕面筋含量呈極顯著負相關。穗粒數與容重呈極顯著負相關，與穩定時間呈顯著負相關。千粒重除與濕面筋含量呈極顯著正相關外，與其他品質性狀均呈負相關關系，且與容重、穩定時間均呈極顯著負相關。

由表11左下部分可知，去除穩定時間≥7 min的品種后，農藝與產量性狀的21對性狀中，9對性狀的相關系數絕對值增加，如產量與生育期、穗數，產量增幅與穗數，生育期與株高、穗粒數、千粒重，株高與穗數、千粒重，穗粒數與千粒重的相關性增加，但產量增幅與穗數由不顯著正相關變為極顯著正相關，千粒重與穗粒數由不顯著負相關變為顯著負相關。10對品質性狀中，7對性狀的相關系數絕對值增加，其中容重與蛋白質含量的相關關系由不顯著正相關轉變為極顯著負相關。26對相關顯著的性狀中，除1對性狀的相關性不變外，12對相關性升高的性狀中，正相關8對，負相關4對；相關性下降的13對性狀中，正相關7對、負相關6對。這說明去除穩定時間較長的品種后，農藝產量性狀與品質指標之間的正相關增長的較多，而負相關下降的較多。

表11 2001-2020年河南省審定小麥品種的農藝和品質性狀相關性分析

3 討 論

3.1 河南省小麥的育種特點

企業在小麥育種中的地位穩步上升，已成為育種的主導力量。《2020年中國農作物種業發展報告》顯示，規模企業科研投入達36.05億元，占本企業商品種子銷售額的8.12%，已經成為種業科研投入的主導力量。研究表明，科研單位育成品種曾分別是企業3.94倍[15]和1.35倍[8]，而2018年河南省審定的小麥、玉米、水稻品種中企業占比達到73.7%[16]。從本研究結果看，2001-2015年，種子企業共選育了81個小麥新品種，是同期各類科研機構審定品種數量(148個)的 54.7%。2016-2020年，種子企業選育審定202個新品種，是同期科研機構育成品種數量的1.85倍，已成為育種的主導力量。

品種審定數量近年來呈加速上升趨勢。2020年全國主要農作物品種區試工作交流會指出，十三五期間全國審定各類型品種1.68萬個，比十二五增加117%。本研究表明，2001-2015年審定品種231個，年均15.4個；2016-2020審定品種324個，為前15年審定品種總和的1.4倍，年均64.8個，為前15年的4.2倍。

企業育種地位及品種審定數量的快速上升，主要歸因于近年來一系列供給側結構改革政策的出臺，強化頂層設計，完善制度保障，拓寬品種試驗渠道[17]，進一步明確了科研院所立足公益性基礎研究，企業從事商業化育種，鼓勵科研院所和企業加強人才交流合作，極大地增強了種子企業的商業化育種能力，進而促進種業創新和民族種業發展。

小麥育種仍以品種間雜交為主，種質資源利用集中，品種同質化嚴重。2009-2017年[8]黃淮南片參試品種(系)和審定品種中以傳統雜交選育的分別為269個和102個，占參試品種的 95.05%和審定品種的95.33%。系譜分析表明，周麥系列和百農系列親緣系數值之和為39.82，占一級系譜親緣系數值之和的18.02%。2017-2018年度[1]國家冬小麥黃淮南片比較試驗的188個品系中，品種間雜交育成的品系占比94.7%，直接利用周麥(存麥)系列、百農系列育成品系占比47.3%。從本研究結果看，2001-2020年品種間雜交育成品種505個，占比90.99%。親本利用主要集中在周麥16(87次)、矮抗58(76次)、周麥22(59次)、豫麥21(35次)、周麥13(31次)等種質資源上。雖然這些種質的應用對提高本區小麥的籽粒產量、保障糧食安全做出了重要貢獻，但其加工品質不高，抗病基因單一，使本區小麥品種同質化嚴重，生產積聚的潛在風險不斷加大，特別是與目前農業供給側改革、高質量發展的目標不太適應。

品種同質化的根本原因可能是因為當前育種實踐中可直接利用的具有優良目標性狀的資源匱乏，而創造新的優良種質較為困難和漫長。因此，對大多數的育種單位而言，模仿并利用現有優良種質，是緊跟前沿、提高育種效率和保障育種方向的最優選擇，這就加劇了品種的同質化。為此，利用具有優良基因的麥類近緣植物，通過物種間遠緣雜交和染色體組多倍化、誘變選擇、基因編輯等現代分子生物學手段創造新的種質資源才是解決同質化問題的最終出路。

3.2 河南省小麥農藝及產量性狀演變

前人研究表明，關中地區的小麥產量從1 875 kg·hm-2上升到8 250 kg·hm-2，單位面積穗數從390穗·m-2提高到645穗·m-2，穗粒重從0.95 g提高到1.40 g，株高從130 cm降低到78 cm[10]。山東省審定品種產量年均提高61.65 kg·hm-2(1999-2010)、83.30 kg·hm-2(2001-2017)，生育期縮短0.57 d、0.48 d，單位面積穗數增加，粒重顯著上升，成穗率上升、株高下降[4，11]。2001-2012年黃淮南片國審小麥品種的產量從6 948.0 kg·hm-2增加到7 426.5 kg·hm-2，單位面積穗數從592.5穗·m-2增加到649.5穗·m-2，千粒重從37.3 g增加到43.9 g[15]。1981-2012年河南省小麥產量從5 319.9 kg·hm-2增加到6 839.3 kg·hm-2，單位面積穗數從606.9穗·m-2下降到577.8穗·m-2，穗粒數從32.5粒增加到35.4粒，千粒重從37.2 g增加到42.5 g，生育期從233.0 d縮短到218.5 d，株高從86.0cm下降到79.8 cm[9]。2005-2012年河南省小麥冬水組參試品系產量年均提高40.529 kg·hm-2，千粒重年均增長0.770 3 mg、穗數和穗粒數呈下降趨勢[5]。2008-2018年黃淮冬麥區旱肥地區試小麥參試品系的成熟期年均延遲0.327 4 d；抽穗期年均延遲0.462 5 d；株高年均增加0.623 2 cm；全生育期年均減少 0.635 6 d[18]。1988-2008年河南省小麥區試冬水組參試品系的抽穗期年均提前0.544 4 d，成熟期年均提前0.198 4 d，全生育期減少0.742 9 d，株高降低0.190 2 cm，產量增加79.4 kg·hm-2，單位面積穗數減少2.379穗·m-2，穗粒數增加 0.264 8粒，千粒重增加0.389 9 g[3]。

從本研究結果看，2001-2020年，河南省小麥品種單產、千粒重、穗粒數穩步增長，生育期延長，株高變化較小。其中，半冬性品種產量增加了610 kg·hm-2，弱春性品種增加了672.8 kg·hm-2。半冬性品種生育期延長了3.3 d，弱春性品種延長了5 d。半冬性品種穗粒數3.3粒，弱春性品種增加了3.4粒。半冬性品種千粒重增加了4.7 g，弱春性品種增加了1.7 g。兩類品種的株高基本不變。這與前人的研究結果基本相同，說明河南省近年來小麥的產量提升可能是由于品種生育期延長、穗粒數增加、千粒重提高等因素共同作用的結果。

3.3 河南省小麥品質性狀演變

當前，我國小麥品種以中筋品種為主，中強筋(含強筋)較少、弱筋品種最少。2001-2014年四川省審定的124個小麥品種中，僅有8個中強筋(含強筋)和5個弱筋品種[19]。2008-2018年四川省審定的100個品種中僅有1個強筋品種和10個弱筋品種[13]。1999-2010年山東省審定的55個品種中，僅有7個優質強筋品種[4]。2006-2016年，749個河南省小麥參試材料中，125個(16.7%)達到中強筋以上標準，18個(2.4%)達到弱筋標準[20]。從本研究結果看，426個審定品種中，36個為中強筋(含12個強筋)品種，占比僅 6.48%；2個弱筋品種，占比僅0.36%；中筋品種有388個，占比91.1%。這說明河南省小麥品種結構與其他麥區基本相同。

單一指標達標品種多、綜合指標達標品種少、品質結構不平衡。2006-2016年河南省小麥區試的749個參試品系中，715個品系的蛋白質含量、619個品系的濕面筋含量、501個品系的吸水量、130個品系的穩定時間達到中強筋以上標準，但綜合指標達標的中強筋(含強筋)品種僅有125個[20]。2008-2018年四川省審定的100個小麥品種中，37個品系的蛋白質含量、19個品種的濕面筋含量、30個品種的吸水量、5個品系的穩定時間達到達到強筋標準，但綜合指標達標品種只有1個[13]。從本研究結果看，有410個品種的蛋白質含量、334個品種的濕面筋含量、56個品種的穩定時間、251個品種的吸水量達到了中強筋及以上小麥的品質要求，但綜合指標全部達標的僅有12個強筋和24個中強筋品種，以及鄭麥004和太空5號等2個弱筋品種。

近年來小麥品種的品質改良富有成效。2001-2014年，四川小麥的沉降值從30.07 mL遞增到36.88 mL，穩定時間從3.42 min增加到4.31 min[19]。2006-2016年河南省參試品種(系)的穩定時間從3.6 min增長到5.0 min、硬度指數從57增加到66、沉淀值從50.6增加到58.9 mL[20]。河南省審定品種的穩定時間從1980-2002年的4.35 min增長到2009-2014年的 5.73 min[11]。從本研究結果看，品種的穩定時間提高，容重、蛋白質含量、吸水量變化較小，濕面筋含量下降。其中，半冬性品種的穩定時間從2.7 min升至5.3 min，弱春性品種的穩定時間從4.2 min(除去鄭麥9023后)升至4.9 min。這與前人的研究結果基本一致。

3.4 河南省未來小麥育種途徑探討

種子是農業的芯片，保障糧食安全是農業科技工作者的歷史使命與時代擔當，因此，高產穩產始終是小麥育種的主要目標。前人對農藝性狀與產量的相關性進行了大量的研究。孟麗梅等[18]研究認為，旱地小麥的株高與產量呈極顯著正相關，成熟期與有效穗數呈顯著負相關，穗粒數、有效穗數與產量呈顯著正相關；三要素對產量的影響依次為：有效穗(0.538 8)>千粒重(0.462 7)>穗粒數(0.392 8)。曹廷杰等[3]認為，三要素對產量的貢獻大小順序依次為：千粒重(0.742 6)>穗粒數(0.706 4)>有效穗(-0.166 3)。

本研究表明，產量與產量增幅、生育期、株高、穗數、穗粒數、千粒重均呈極顯著正相關。從產量三要素看，穗數與穗粒數、千粒重均呈極顯著負相關，穗粒數與千粒重呈不顯著負相關。高產組(前20)比低產組(后20)品種的產量高1 996.4 kg·hm-2，生育期延長10.6 d，穗數多33.8 個·m-2，穗粒數多2.7粒，千粒重高3.7 g。說明生育期的延長和穗數、穗粒數、千粒重的增加均能提高產量。但近年來，河南小麥品種的株高、穗數變化不大，說明株型改良已遭遇瓶頸，而高產品種特別是半冬性品種成熟較晚、生育期延長，不僅易使品種遭受后期干熱風等逆境影響，而且不利于下茬作物播種。因此，今后的河南小麥育種應從穩定單位面積穗數、增加穗粒數、提高千粒重、增強品種抗倒伏能力等方面進行突破。

優質專用既是農業高質量發展的現實需要，也是供給側改革、鄉村振興的內在要求。在提高小麥品種單產潛力的同時，必須兼顧品質的不斷提高。目前，生產急需品種已由單一的高產品種轉變為既高產又優質的、抗倒抗病能力強、管理簡單、適于大規模機械化收獲的品種[2]。本研究認為，產量除與濕面筋含量不顯著正相關外，與其他品質指標均呈不顯著負相關關系。單位面積穗數與容重、穩定時間均呈極顯著正相關，與濕面筋含量呈極顯著負相關。穗粒數與容重呈極顯著負相關，與穩定時間呈顯著負相關。千粒重除與濕面筋含量呈極顯著正相關外，與其他品質性狀均呈負相關關系，且千粒重與容重、穩定時間均呈極顯著負相關。這表明產量與品質性狀間存在一定程度的負相關，二者協調改良的難度較大。但是，高產品種(前20)中蛋白質含量最高達15.9%、濕面筋含量最高達33.4%、穩定時間最長為19.8 min、吸水量最高為65.8%，穩定時間較長的品種(前20)中最高產量達到8 722.5 kg·hm-2、單位面積穗數達675穗·m-2，穗粒數達45粒，千粒重達55 g。說明進一步改良高產品種的品質或是提高優質品種的產量都是可行的，這也與前人的研究基本一致[4]。

4 結 論

(1)品種審定數量加速上升，企業已成為育種的主導力量，但品種選育仍以品種間雜交為主，且資源利用集中、同質化嚴重。

(2)河南小麥呈現“單產、千粒重、穗粒數穩步增長，生育期延長”的趨勢。

(3)審定小麥品種以中筋為主，中強筋(含強筋)較少、弱筋最少；單一指標達標品種多，綜合指標達標品種少，品質結構不平衡。

(4)提高優質品種的產量或改良高產品種的品質是小麥品種產量、品質協同提升的主要路徑。河南省小麥育種應根據三要素的形成順序，結合河南生態特點，選擇高生物產量(株高80～85 cm)，適宜群體(550萬～660萬穗·hm-2)，高結實率(穗粒數35～40粒)，高千粒重(≥45 g)的中大穗品種，同時重點改良蛋白質質量、保證各品質性狀的協調發展。