新麥系列小麥品種主要性狀的綜合分析

朱紅彩，彭東，王映紅，王玲燕，馬海濤，竇士樹，趙建選，范永勝

(新鄉市農業科學院，河南 新鄉 453000)

小麥是我國重要的糧食作物，抓好小麥生產，全國夏糧有保障。河南是全國第一小麥生產大省，河南省新鄉市農業科學院小麥研究所選育出了一系列新麥品種[1-5]，在河南省乃至黃淮冬麥區小麥生產中發揮著重要作用。新麥9號、新麥18、新麥26等被農業農村部推介為黃淮冬麥區南片小麥主導品種，其中，新麥18號2009年獲河南省科技進步獎一等獎；超強筋品種新麥26是黃淮冬麥區南片優質強筋小麥主導品種，2022年獲河南省科技進步獎一等獎，新麥26已成為我國優質強筋小麥品種選育與應用的標桿品種；新麥45被列為“全國第三屆/第四屆黃淮麥區小麥新品種地展博覽會”專家推薦品種，是河南省“四優四化”科技支撐行動計劃主推品種[2]。

一些學者對新麥系列品種進行了研究，王映紅等[2]分析了近十幾年來新麥系列品種遺傳基礎及性狀變化趨勢，結果表明，新麥系列品種容重與蛋白質含量、吸水量和穩定時間呈正相關，濕面筋含量與容重、蛋白質含量、吸水量和穩定時間呈負相關，新麥系列中筋、強筋和春性3種品種類型的產量總體均呈上升趨勢；王士坤等[3]對新麥系列16個品種的主要產量性狀分析表明，與對照(周麥18)相比，新麥系列品系大部分表現為增產，株高較低，但籽粒黑胚率高；楊海峰等[4-10]對超強筋小麥新麥26及其衍生品種新麥45、新麥58的品質分析表明，這些品種主要指標均達到國標強筋小麥標準，品質穩定性好，年際間受栽培條件及氣候影響較小。但關于新麥系列小麥農藝性狀和品質性狀的綜合研究分析較少。為此，本試驗以2000—2022年審定的新麥系列小麥品種為材料，對新麥系列小麥品種的性狀進行分析，以期為今后的小麥育種工作提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

以2000—2022年國家、河南省審定的27個新麥系列小麥品種為材料(表1)。

表1 新麥系列品種Table 1 Xinmai series varieties

1.2 數據處理與分析

數據來源于審定公告及相關文獻[5-10]，對新麥系列小麥品種產量、株高、生育期、穗數、穗粒數、千粒重、容重、蛋白質含量、濕面筋含量、吸水量、穩定時間等11個主要農藝和品質性狀進行統計分析。

根據統計學原理，對各品種的產量、農藝性狀和品質相關參數進行相關性分析及聚類分析，全部數據采用Excel 2007軟件和DPS v7.05軟件進行處理和分析。

2 結果與分析

2.1 農藝性狀、品質性狀及產量表現

從表2可以看出，穩定時間的變異系數最大，為103.57%；其次是產量(14.53%)；容重和生育期的變異系數最小，分別為1.48%和2.30%；株高和吸水量的變異系數分別為4.85%和4.82%；其余5個主要性狀的變異系數為6.14%～6.81%；表明除了容重和生育期之外，其余性狀均存在明顯差異。說明新麥系列小麥的容重和生育期比較穩定，遺傳改良的空間較小；穩定時間變化幅度最大，遺傳多樣性豐富，可選擇范圍大，有較大的改良空間。

表2 新麥系列品種的農藝性狀、品質和產量表現Table 2 Agronomic traits，quality and yield performance of Xinmai series varieties

2.2 農藝性狀與品質性狀的相關性分析

從表3可以看出，新麥系列小麥品質之間的相關關系較為復雜，有8對性狀間表現為顯著或極顯著相關，其中，穗數與穗粒數呈顯著負相關，穗數與穩定時間呈顯著正相關；千粒重與產量呈極顯著正相關，相關系數為0.56；蛋白質含量與濕面筋含量、吸水量呈顯著正相關，蛋白質含量與穩定時間呈極顯著正相關，相關系數為0.61；吸水量與濕面筋含量、穩定時間呈顯著正相關。結果分析表明，新麥系列小麥產量提升與千粒重增加密不可分，穗數和穗粒數兩者呈相互制約關系。鑒于小麥品種是多種性狀的集合，難以用單一性狀進行準確評價，因此，需采用多元分析方法進一步分析評價。

表3 新麥系列品種農藝性狀和品質性狀的相關性Table 3 Correlation between agronomic traits and quality traits of Xinmai series varieties

2.3 農藝性狀和品質性狀的聚類分析

對27個材料的農藝性狀和品種性狀采用規格化轉變歐氏距離類平均法進行聚類分析(圖1)，在遺傳距離為1.14時可為5類。第Ⅰ類群只包括新麥12，該品種屬于旱地小麥品種，產量最低。第Ⅱ類共包括17個品種，可繼續分為3個亞類，Ⅱ1類包括新麥9389、新麥52、新麥51、新科麥169、新麥29、新麥16、新麥13和新麥9號；Ⅱ2類包括新麥35、新麥36和新麥11；Ⅱ3類包括新麥39、新麥60、新科麥168、新麥32、新麥30和新麥18。第Ⅲ類包含新麥23和新麥19。第Ⅳ類包含新麥40、新麥21和新麥9817。第Ⅴ類包含新麥38、新麥28、新麥45和新麥26，該類群屬于優質強筋小麥品種。

圖1 新麥系列農藝性狀和品質性狀聚類圖Fig.1 Cluster diagram of agronomic traits and quality traits of Xinmai series

從各類群的農藝性狀和品種性狀平均表現(表4～5)可以看出，第Ⅰ類新麥12是2002年河南省審定的旱地小麥品種，產量較低。第Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3類群品種的特點是穗粒數多、千粒重較高，Ⅱ1類品種屬于大穗多粒型；Ⅱ2類品種屬于株型偏高、籽粒大型；Ⅱ3類品種綜合農藝性狀較好，其中新麥39屬于旱地小麥品種，產量明顯高于新麥12，隨著審定年份推遲產量水平逐步增加，說明育種工作有明顯的進步。第Ⅲ類群品種早熟、矮稈，其中新麥19是當年審定全國32個國審小麥新品種中唯一的半冬性早熟高產抗病強筋品種，2006年起被列為河南省半冬性小麥主導品種和河南省良種推廣補貼品種。第Ⅳ類群品種植株偏高。第Ⅴ類群品種品質指標均達到了強筋品種標準，突出特點為產量較高、品質優良，蛋白質含量較高，穩定時間較長，平均穩定時間為21.7 min，平均產量8 097.8 kg·hm-2。

表4 各類群農藝性狀Table 4 Agronomic traits of different groups

表5 各類群品質性狀Table 5 Quality traits of various groups

3 結論與討論

變異系數是反映各農藝性狀變異程度的統計量，在配制親本時，可以從變異系數較大的農藝性狀中選擇材料作為親本進行遺傳改良[11]。從新麥系列小麥品種性狀綜合表現表明，新麥系列種質資源的遺傳變異程度較高，遺傳基礎較為豐富。新麥系列27個小麥品種從品質類別可分為強筋小麥(占比21.9%)和中筋小麥，沒有弱筋品種；從抗旱性可分為水地品種和旱地品種；從抗寒性可分為弱春性和半冬性品種，弱春性品種有新麥11、新麥12、新麥9817、新麥21、新麥23、新麥29，2014年以后新麥系列審定的半冬性、優質強筋品種較多，育種者根據特定的育種目標選定優質的種質資源。

新麥系列小麥品種性狀的相關性分析結果表明，千粒重與產量呈極顯著正相關，穗數與穗粒數呈顯著負相關，說明千粒重是新麥系列品種產量增加的主要因素，產量與品質性狀之間并不存在明顯的制約關系，相互影響較小。蛋白質含量與濕面筋含量、吸水量呈顯著正相關，與穩定時間呈極顯著正相關，表明蛋白質含量、濕面筋含量、吸水量、穩定時間等品質重要指標之間相關系數較高，關系更密切。這與崔文禮等[12-13]研究結果一致。在制定育種目標時，要綜合考慮各性狀之間的相關性和協調性。

新麥系列小麥品種性狀的聚類分析結果表明，新麥系列品種被分為5大類群，第Ⅰ類群新麥12是審定年份較早的旱地品種，產量較低，除新麥12外，其他類群產量性狀變化幅度不大。第Ⅱ類群千粒重和穗粒數優勢特別突出，在育種中可以作為改良穗部特性的材料加以利用。第Ⅲ類群品種株高、生育期明顯低于總體平均值，可以作為矮稈抗倒、早熟材料加以應用。前4大類群屬于中筋小麥品種。第Ⅴ類群品種的產量和品質性狀的平均值最高，均屬于優質強筋品種，在育種中可以作為優質強筋、高產資源加以利用。特別是新麥26和新麥45，這2個品種可作為小麥品質改良的優異種質材料。新麥26主要品質指標均明顯高于加麥2號，2019年在農業農村部組織的全國首屆黃淮麥區優質強筋小麥品種質量鑒評會上被評為超強筋、面包與面條兼用小麥[14]，也是我國黃淮南部麥區唯一的超強筋小麥品種，自2010年審定以來，新麥26目前已推廣了13年，在強筋品種中推廣面積最大，全國排名第1位，在黃淮海地區累計推廣面積達530萬hm2，是目前全國優質強筋小麥主導品種、全國糧油生產主導品種。

綜上所述，新麥系列小麥品種種質資源豐富，優質強筋品種特點突出，具有較高的遺傳多樣性。因此，在利用新麥系列小麥資源材料時，可根據育種目標來選擇運用。