高蛋白抗旱小麥品種晉麥105 號豐產穩產及適應性分析

劉 莉 薛 翀 高 煒 劉新月 張松令 衛云宗

（山西農業大學小麥研究所，臨汾 041000）

小麥是我國主要糧食作物之一，常年種植0.23億hm2左右，近1/3 面積受水源等因素限制沒有灌溉條件，屬于旱地小麥，其中80%的面積集中在黃淮冬麥區[1-2]。近年來黃淮旱地小麥育種在品質性狀改良上取得了穩步提升，但其與抗逆廣適性狀的同步穩定提升仍是阻礙國內旱地小麥育種突破的瓶頸和難點[3-4]。

晉麥105 號是由山西農業大學小麥研究所（山西省農業科學院小麥研究所）在2009 年以運旱20410 為母本、運旱719 為父本進行雜交組配選育而成，父母本均來源于山西農業大學棉花研究所。運旱20410 主要特點是冬性，籽粒發芽勢強，分蘗力較強，成穗率高，葉功能期長，抗旱性強，灌漿快，落黃較好，產量結構協調，具豐產廣適性；經測試該品種蛋白質含量18.02%，沉降值55.0mL，穩定時間10.6min，為強筋類小麥品種[5]。運旱719主要特點是株型較緊湊，葉片上舉，穗碼較密，小穗多花結實性好，分蘗力中等，成穗率高，落黃好，較抗青干；其粗蛋白含量為15.88%，沉降值63.5mL，形成時間5.7min，穩定時間4.7min，具有5+10 優質亞基[6]。兩親本組配，抗旱、抗逆、適應性和豐產、優質性狀互補，增加了后代中目標基因類群的出現概率。該品系于2017-2019 年度參加山西省南部中熟冬麥區旱地組品種區域試驗和生產試驗，于2019 年3 月通過山西省農作物品種審定委員會審定（晉審麥20190006），2020 年獲得植物新品種權（CNA20183227.7）。為加快新品種的示范推廣，本研究利用山西省南部中熟冬麥區旱地組區域試驗和生產試驗數據資料，分析了晉麥105 號的豐產性、穩產性和適應性，明確了其增產潛力，為該品種的大面積推廣應用提供合理參考。

1 材料與方法

1.1 試驗數據數據資料來源于2017-2018 年度、2018-2019 年度山西省南部中熟冬麥區旱地組區域試驗和生產試驗總結。2017-2018 年度參加山西省南部中熟冬麥區旱地組區域試驗品種（系）13 個：旱優6 號、臨4133、臨旱9 號、運旱1512、沃麥323、運旱JS01、臨旱10 號（晉麥105 號）、品育8163、長麥3809、長5804、和世利旱麥8 號、京麥18、晉麥47 號（CK）。2018-2019 年度參加山西省南部中熟冬麥區旱地組區域試驗品種（系）13 個：臨旱10 號（晉麥105 號）、長5804、運旱139-2、XF969、旱優9 號、臨旱11 號、品育8173、長麥5252、BH1513、華科17、臨雜13、運旱1818、晉麥47 號（CK）。2018-2019 年度參加山西省南部中熟冬麥區旱地組生產試驗品種（系）4 個：旱優6號、臨旱10號（晉麥105號）、長5804、晉麥47號（CK）。

試點分別設在山西省南部典型旱區，共8 個試點，2017-2018 年度試點分布在運城市4 點（山西農業大學棉花研究所、芮城縣風陵渡、絳縣、聞喜縣），臨汾市3 點（山西農業大學小麥研究所、曲沃縣、堯都區），晉城市1 點。2018-2019 年度臨汾市堯都區試點調整為臨汾市翼城縣。2017-2018 年度區域試驗統計了6 個試點（山西農業大學棉花研究所、曲沃縣試點未統計），2018-2019 年度區域試驗及生產試驗均統計了7 個試點（山西農業大學棉花研究所試點未統計）。

根據山西省冬小麥新品種區域試驗方案要求，區域試驗采用隨機區組排列，3 次重復，小區面積12m2，全區收獲。生產試驗參試品種隨機區組排列，2 次重復，小區面積不小于150m2，全區收獲。要求每hm2基本苗270 萬～300 萬。田間栽培管理及調查均按試驗方案執行。

1.2 數據統計分析方法

1.2.1 方差分析法運用DPS18.10 軟件對2 年區域試驗和1 年生產試驗的產量數據進行方差分析，用Duncan's 法對全部參試品種進行多重比較顯著性測驗[7]。

1.2.2 增產點率分析法適應性通過增產點率分析法來評價。增產點率指參試品種增產點數占試點總數的百分比，反映參試品種超對照品種的適應程度，參試品種的增產點率越大，適應性越好[8]。

1.2.3 AMMI 模型分析法豐產穩產性采用AMMI模型分析法來評價。AMMI 模型結合了方差分析和主成分分析（PCA），以性狀參數為指標評價不同品種的豐產性和穩定性。穩定性參數Dg 是品種交互效應主成分值（IPCA）的多維空間中離原點的距離，品種的Dg 值越小，穩定性越強[9-10]。

2 結果與分析

2.1 方差分析結果如表1 所示，2 年區域試驗及1 年生產試驗的品種間均存在極顯著差異，因此可利用該試驗數據進行品種豐產穩產分析。

表1 試驗數據方差分析

2.2 晉麥105 號的產量表現2017-2018 年度參加山西省南部中熟冬麥旱地組品種區域試驗，該品種每hm2平均產量4757.23kg，比對照晉麥47 號增產7.1%，6 個試點全部增產，增產點率100%；2018-2019 年度續試，平均產量4035.34kg，比對照晉麥47 號增產6.2%，7 個試點中6 點增產，增產點率85.7%；2 年區域試驗平均產量4396.29kg，比對照晉麥47 號增產6.7%；2018-2019 年度參加山西省南部中熟冬麥旱地組品種生產試驗，平均產量4158.77kg，比對照晉麥47 號增產6.1%，達極顯著水平（表2），7 個試點全部增產，增產點率100%。全部試驗中晉麥105 號均比對照增產，且有較高的增產點率，說明晉麥105 號在不同年份和不同地點具有良好的豐產性和廣適性。

表2 各試驗中品種產量數據分析

2.3 晉麥105 號的穩產性基于AMMI 模型分析了2 年區域試驗和1 年生產試驗中的全部參試品種，從而對比分析晉麥105號的豐產、穩產性（表3）。2017-2018 年度區域試驗中，晉麥105 號穩定性在13 個參試品種中排第3 位，僅次于臨4133 和對照晉麥47 號；在2018-2019 年度的區域試驗和生產試驗中Dg 值均小于對照，也小于其他全部參試品種，表明晉麥105 號具有比對照品種和其他品種更強的穩定性和適應性。

表3 各試驗中不同品種主成分值、穩定性參數及排序

2.4 晉麥105 號品種特性及抗性特征晉麥105號為冬性品種，生育期235d，與對照晉麥47 號熟期相當。幼苗半匍匐，葉片寬長，葉色綠色，分蘗力較強。株高74cm，株型緊湊，莖稈彈性好。莖葉有蠟質，旗葉直立，穗層整齊，熟相好。穗型長方形，穗長6.9cm，長芒，白殼。護穎長圓形，穎肩斜肩，穎嘴中彎，小穗密度中等。粒形橢圓，粒色白，粒質硬，飽滿度較飽。每667m2穗數32.0 萬，穗粒數31 粒，千粒重38.5g。2017-2018 年度、2018-2019 年度山西省農業科學院植保所抗病性接種鑒定綜合結果為中感條銹病、葉銹病、白粉病。

2.5 晉麥105 號遺傳基礎豐富晉麥105 號不僅聚合了節水抗旱、高產、抗病、優質等國內基因類群，如晉麥54、運78-2 等節水高產品種，晉麥57、京12192、煙輻188 等面筋品質特性好，蛋白質和濕面筋含量較高的品種，長治5613 等抗旱性、抗病性較好的品種；而且包含了多個國外抗病、豐產、優質基因（圖1），從而使得晉麥105 號表現出株高適中、抗倒性較好、粗蛋白含量高等特性，進一步提高了抗旱性、抗病性及莖稈彈性。

圖1 晉麥105 號系譜圖

2.6 晉麥105 號品質指標2018 年經農業農村部谷物及制品質量監督檢驗測試中心（哈爾濱）檢測，籽粒容重782g/L，粗蛋白（干基）15.89%，濕面筋（以14%水分計）38.2%，穩定時間2.3min；2019 年籽粒容重742g/L，粗蛋白（干基）19.08%，濕面筋（以14%水分計）42.4%，形成時間5.6min，穩定時間3.6min。從品質分析結果來看，晉麥105 號粗蛋白和濕面筋含量達到強筋小麥標準，由于穩定時間短，晉麥105 號定為中筋小麥，這為未來高蛋白小麥育種提供資源和參考。

3 結論與討論

隨著小麥需求由數量型向質量型轉變，小麥營養和健康品質改良成為小麥育種的重要研究方向和育種目標[11-12]。在品質改良育種中，注重具有一定優質品質遺傳基礎親本的利用，聚合優質基因、豐富遺傳基礎，實現創新材料特征、特性的互補累加，以綜合不同親本的優良基因來滿足優質品種的多性狀要求[13-14]。晉麥105 號雙親的選用，就是為了實現后代綜合品質性狀的互補或一些品質性狀的強化提高，尤其是進行品質性狀的定向改良選育，最終在分離群體中較大幅度提高優質變異類型的出現概率，經多年選擇育成高產優質抗旱節水型、營養型和功能型小麥新品種。

晉麥105 號繼承了親本的優良性狀，產量、品質、抗性等綜合性狀均表現良好，2 年區域試驗平均產量達4396.29kg/hm2，比對照晉麥47 號增產6.7%，生產試驗平均產量4158.77kg/hm2，比對照晉麥47 號增產6.1%。晉麥105 號不僅在品種試驗中表現出較好的豐產性、極好的穩定性，而且在生產上大面積示范中也表現出較好的適應性和田間展示效果。于2020 年9 月通過陜西省引種備案（陜引麥2020026 號），平均產量5149.5kg/hm2，比對照品種增產6.9%，成熟飽滿，抗病性強，葉片干凈，耐旱、抗倒伏能力強，成熟時落黃好，適宜渭北旱垣推廣種植。

晉麥105 號蛋白含量遠高于目前生產上推廣的品種，營養品質良好，蛋白質含量高達17.5%，有較強的市場競爭力和推廣應用前景，大面積推廣應用可改善小麥產品的營養品質，提高我國黃淮冬麥區小麥生產和食品加工的效益。