王漢霞，單福華，田立平，馬巧云，張風(fēng)廷

(北京市農(nóng)林科學(xué)院,北京雜交小麥工程技術(shù)研究中心，北京100097)

摘要: 為進(jìn)一步了解北京市冬小麥產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀的演變規(guī)律，為北京市冬小麥育種和生產(chǎn)提供借鑒，對2006- 2018 年北京市審定的49個(gè)小麥品種進(jìn)行了產(chǎn)量、品質(zhì)與抗病性分析。結(jié)果表明，北京市審定的小麥品種平均產(chǎn)量呈逐年遞增趨勢，平均每年增長63.11 kg. Hm^-2;穗粒數(shù)呈逐年增長趨勢，其他農(nóng)藝性狀均呈下降趨勢。主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)程度為:穗粒數(shù)>穗數(shù)>千粒重>株高;各農(nóng)藝性狀對產(chǎn)量的偏相關(guān)均為正值，偏相關(guān)程度表現(xiàn)為:穗粒數(shù)>穗數(shù)>千粒重>株高,3個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成因素對產(chǎn)量的偏相關(guān)達(dá)到極顯著水平;產(chǎn)量構(gòu)成因素對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)均為正值，大小順序?yàn)?穗粒數(shù)>穗數(shù)>千粒重;審定品種的容重、蛋白質(zhì)和濕面筋含量均高于中筋小麥品質(zhì)分類標(biāo)準(zhǔn)，有7個(gè)小麥品種達(dá)到強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn)，有51. 02%小麥品種的面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間低于中筋小麥品質(zhì)分類標(biāo)準(zhǔn)，故下一步應(yīng)把提高面團(tuán)穩(wěn)定性作為提高小麥品質(zhì)育種的主攻方向。在審定的小麥品種中，只有中麥12兼抗條銹病、葉銹病和白粉病3種病害,京冬17等9個(gè)品種兼抗條銹病和葉銹病，農(nóng)大413兼抗條銹病和白粉病，中麥1197兼抗葉銹病和白粉病。由此可見，北京市小麥品種產(chǎn)量的提高應(yīng)在保持適宜單位面積穗數(shù)的基礎(chǔ)上，增加穗粒數(shù)，提高千粒重，同時(shí)進(jìn)一步引進(jìn)新的抗病、種質(zhì)資源，以培育高產(chǎn)、、多抗的小麥新品種。

關(guān)鍵詞: 北京;小麥;綜合性狀;相關(guān)分析

在我國，小麥?zhǔn)莾H次于玉米和水稻的第三大糧食作物,是主要的商品糧和戰(zhàn)略儲備糧，發(fā)展小麥生產(chǎn)對保障國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活水平具有重要意義。我國人多地少矛盾突出，小麥育種者始終把產(chǎn)量作為要選擇目標(biāo)。北部冬麥區(qū)是我國冬小麥的主要產(chǎn)區(qū)之一，北京地區(qū)育成的小麥品種不僅在該地區(qū)生產(chǎn)上占主導(dǎo)地位，而且作為重要親本資源在廣泛應(yīng)用。

分析小麥主要農(nóng)藝產(chǎn)量性狀的演變規(guī)律，對促進(jìn)小麥育種和遺傳改良具有重要意義。國內(nèi)外

已有許多學(xué)者就不同地區(qū)小麥品種演變規(guī)律進(jìn)行了大量研究。周陽等分析了1965年以來北部冬麥區(qū)育成的10個(gè)主栽品種,指出品種產(chǎn)量年遺傳進(jìn)展為64.63 kg. hm^-2或1. 20%，穗粒數(shù)有所增加，千粒重和收獲指數(shù)大幅度提高。楊洪強(qiáng)等分析了1982- 2010年河南省旱地小麥品種主要農(nóng)藝性狀的演變特點(diǎn),指出河南省旱地小麥品種產(chǎn)量的提高是在保證穗數(shù)的基礎(chǔ)上,通過增加穗粒數(shù)、提高千粒重來實(shí)現(xiàn)的。張中州等分析了2005-2012年河南省審定的半冬性小麥品種狀況，提出小麥育種和高產(chǎn)栽培應(yīng)在大群體的基礎(chǔ)上,主攻千粒重,將大群體與大穗相結(jié)合,同時(shí)注意產(chǎn)量三要素的協(xié)調(diào)發(fā)展。高明輝等分析了2001- 2009 年北部冬小麥的生育期和產(chǎn)量變化，指出選育生育期較短但生殖生長階段較長千粒重大的高產(chǎn)品種是該地區(qū)小麥品種的改良方向。溫輝芹等分析了山西省近年審定的41個(gè)小麥品種的產(chǎn)量、品質(zhì)和抗病性，指出小麥品種產(chǎn)量總體呈逐步上升趨勢，應(yīng)把面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間作為品質(zhì)育種的主攻方向，需要引進(jìn)抗病資源，同步提高產(chǎn)量和品質(zhì)水平。

近年來，北京市審定了幾十個(gè)小麥品種,但對這些品種主要農(nóng)藝性狀的演變規(guī)律少有研究。為此,本研究對2006- 2018 年北京市審定的49個(gè)冬小麥新品種的區(qū)域試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，以探究近13年北京市小麥產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀的演變規(guī)律，為北京市小麥新品種選育提供參考依據(jù)。

1材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為2006- 2018年北京市農(nóng)作物品種審定委員會審定的49 個(gè)冬性小麥品種(去掉兩個(gè)特用小麥品種:農(nóng)大3753 和紫糯麥1號;2016年沒有審定品種),其中節(jié)水小麥品種26 個(gè),對照品種為京冬8號;高肥水小麥品種23個(gè)，2006- 2013 年對照品種為京411,2014年以后對照品種改為中麥175。審定品種名稱來源于每年編寫的農(nóng)作物審定品種目錄,產(chǎn)量、主要農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀相關(guān)數(shù)據(jù)為該品種參加北京市區(qū)域試驗(yàn)的平均值。

歷年北京市冬小麥區(qū)域試驗(yàn)品種抗病性鑒定由農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所主持完成，采

用人工接種鑒定。每個(gè)品種播1 m行長,行間距33 cm,中間設(shè)接種行，每20個(gè)品種設(shè)一個(gè)誘發(fā)行(高感對照品種)，田間管理采用高肥水，以促進(jìn)發(fā)病。供試的條銹病混合國鑒定菌系由農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所提供的當(dāng)前主要條銹菌小種或致病類型，即CYR28、CYR30、CYR31、CYR33、CYR34、水4、17100①、17133①、17150、17565、17586.17591.17599和18201-4-1,每年4月中旬人工接種感病品種誘發(fā)行，在銘賢169充分發(fā)病(旗葉嚴(yán)重度達(dá)到80%以上，普遍率100%)后調(diào)查;葉銹菌小種為PHT和THT,按1g葉銹菌:1000mL無毒輕量礦物油的比例于4月中旬均勻噴霧接種到誘發(fā)行,晾干2 h后噴水保濕16 h,5月下旬、6月上旬調(diào)查;白粉菌為混合菌株(其毒性為V1a、 Vle、V3a、V3b、V3c、V3f、V3e、V4a、V4b、V5a、V6、V7、V8、V17、V19、V25、V30、V34和VXBD),分別于11月中旬、3月中旬接種,5月中旬和下旬各調(diào)查一次。銘賢169(銹病)和京雙16(白粉病)為高感對照品種。鑒定方法和調(diào)查記載標(biāo)準(zhǔn)參見《小麥抗病蟲性評價(jià)技術(shù)規(guī)范》系列標(biāo)準(zhǔn)(NY/T1443-2007)。

1.2分析方法

數(shù)據(jù)采用Excel 2007和DPS v7. 05軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2結(jié)果與分析

2.1產(chǎn)量及主要性狀的變化趨勢

從表1可以看出,2006- 2018年北京市審定的冬小麥品種平均產(chǎn)量總體呈逐步上升趨勢,但

是上升趨勢不大，且年度間波動(dòng)較大。與對照品種相比，審定品種的增產(chǎn)幅度逐年上升趨勢明顯，增幅為1.91%~9.64%，平均增幅為6. 12%。線性擬合結(jié)果表明,2006- 2018年期間北京市審定的冬小麥品種的平均產(chǎn)量為5847. 11 kg. Hm^-2，年增長63. 11 kg . hm^-2 ,2017年高，達(dá)7 548. 30kg. hm^-2，比2006年增產(chǎn)24. 03%。

2006-2018年小麥品種的穗粒數(shù)總體呈上升趨勢,年增長率為0.09%;株高、穗數(shù)和千粒重總體上均呈下降趨勢，年平均分別減少0.27%、0.61%和0.22%。產(chǎn)量構(gòu)成要素中,穗數(shù)的變異系數(shù)大,其次為穗粒數(shù)和千粒重(表1)。

2.2 產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性分析

表2結(jié)果表明，各農(nóng)藝性狀均與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān),但相關(guān)程度不同，大小順序?yàn)樗肓?shù)

(0.6945)>穗數(shù)(0.572 2)>千粒重(0.4756)>株高(0.439 7);各性狀之間也都呈正相關(guān),其中千粒重和穗數(shù)與株高的相關(guān)性達(dá)到極顯著水平。這說明，穗粒數(shù)和穗數(shù)是北京市小麥產(chǎn)量增加的主要因素。在育種時(shí)，需要協(xié)同考慮穗粒數(shù)和穗數(shù)，兼顧千粒重,使產(chǎn)量三要素協(xié)調(diào)發(fā)展。同時(shí)，株高相對較高的品種，穗數(shù)較多,千粒重較高。


 

2.3產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀間的偏相關(guān)性分析

偏相關(guān)分析結(jié)果(表3)表明，產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量之間呈極顯著正相關(guān)，穗粒數(shù)與產(chǎn)量偏相

關(guān)程度高(r=0.7105)，穗數(shù)次之(r=0.599 5)，千粒重小(r=0.450 8),但穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重之間均呈負(fù)向偏相關(guān)，說明它們之間存在相互制約關(guān)系。

2.4 產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的通徑分析

通徑分析結(jié)果(表4)表明，株高、穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重對產(chǎn)量均具有直接的正向效應(yīng),對產(chǎn)

量直接貢獻(xiàn)的大小依次為穗粒數(shù)(P₃=0.5284)>穗數(shù)(P₂=0. 417 0)>千粒重(P₄=0. 299 4)>株高(P₁=0.009 7),這與相關(guān)分析和偏相關(guān)分析得到的趨勢是一-致的。由間接通徑系數(shù)可知，各因素對產(chǎn)量的間接作用的大小和程度不盡相同，其中株高-→穗數(shù)→產(chǎn)量的間接正向效應(yīng)大,株高→千粒重→產(chǎn)量的間接正向效應(yīng)次之,效應(yīng)小的是穗粒數(shù)→株高→產(chǎn)量。因此，北京地區(qū)冬小麥品種的育種目標(biāo)應(yīng)是提高穗粒數(shù),增加穗數(shù)，穩(wěn)定千粒重。

2.5品質(zhì)性狀分析

從表5可以看出,近12年來北京市審定小麥品種容重平均值為790. 47 g.L^-1,蛋白質(zhì)平均

含量為15. 46%，濕面筋平均含量為34. 76%，面

團(tuán)平均穩(wěn)定時(shí)間為4.62 min。其中,有5個(gè)品種的蛋白質(zhì)含量大于14%，濕面筋含量大于30%，

面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間大于9.00min,達(dá)到強(qiáng)筋小麥標(biāo)準(zhǔn),這5個(gè)品種分別為中優(yōu)206、京花9號、農(nóng)優(yōu)3號、中麥14、農(nóng)大5363,占比為10. 20%;有19個(gè)品種的蛋白質(zhì)含量為14. 40%~17.04%,濕面筋含量為31. 20%~ 39.10%，面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間為3.00~7.80 min,達(dá)到了中筋小麥標(biāo)準(zhǔn)，占比為38.78%;有25個(gè)品種的面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間低于3. 00min,未達(dá)到中筋小麥標(biāo)準(zhǔn)，占比為51. 02%。面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間的變異系數(shù)大，說明改良的空間較大。農(nóng)大5363的濕面筋含量高達(dá)42. 50%,蛋白質(zhì)含量達(dá)到18.71%,中優(yōu)206的面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間高達(dá)41.00 min.合理利用這些品種的優(yōu)異性狀.組配雜交種,對提高北京市小麥的品質(zhì)具有重要意義。 

2.6抗病性分析

2.6.1條銹病抗性

從表6和表7可知，49個(gè)審定品種中,抗條銹病的品種有21個(gè)，占42.86%;感病品種有28

個(gè),占57.14%。抗病品種中，有6個(gè)品種條銹病的抗性達(dá)到高抗，分別為京冬17、中麥12、農(nóng)大多系1號、中麥533、中麥14和科遺6259,占所有審定品種的12. 25%;京冬18、京冬20、中優(yōu)206、農(nóng)大413等15個(gè)品種達(dá)到中抗,占所有審定品種的30.61%;28個(gè)感病品種中，16個(gè)品種達(dá)到中感,12個(gè)品種高感，占比分別為32. 65%和24.49%。

2.6.2 葉銹病抗性

從表6和表7可知，49個(gè)品種中，抗葉銹病的品種有16個(gè)，占32. 65%;感病品種有33個(gè)，

占67.35%。在抗病品種中,京冬23、農(nóng)大多系1號、中麥1197和中麥3284這4個(gè)品種表現(xiàn)高抗;京冬18、京冬20、中麥12、京花9號等11個(gè)品種表現(xiàn)中抗.分別占比為8.16%和24. 49%;33個(gè)感病品種中,9個(gè)品種表現(xiàn)中感，24個(gè)品種表現(xiàn)高感，分別占比為18. 37%和48. 98%。表明近年來北京市審定的小麥品種對葉銹病抗性較差。

2.6.3 白粉病抗性

從表6和表7可知,49個(gè)品種中對白粉病表現(xiàn)感病的品種有46個(gè)(93. 88%),僅有3個(gè)品種

表現(xiàn)抗病,其中2個(gè)品種表現(xiàn)高抗(農(nóng)大413和中麥12)，占4.08%，1個(gè)品種表現(xiàn)中抗(中麥1197)，占2. 04%;有28個(gè)品種表現(xiàn)中感，占59.18%;18個(gè)品種表現(xiàn)高感，占34. 70%。感病品種數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于抗病品種，說明2006 - 2018年北京市審定的小麥品種對白粉病抗性普遍較差。

通過抗病性鑒定發(fā)現(xiàn),在49個(gè)審定小麥品種中,兼抗條銹病和葉銹病的有9個(gè)品種，分別為京

冬17、京冬18、農(nóng)大多系1號、航麥901、農(nóng)大5363、農(nóng)大68412、囤麥378、農(nóng)大5181、京麥8號;兼抗條銹病和白粉病的只有農(nóng)大413;兼抗葉銹病和白粉病的僅有中麥1197; 只有中麥12表現(xiàn)為兼抗條銹病、葉銹病和白粉病。

3討論

2006-2018年.北京市審定的小麥品種的平地產(chǎn)量總體呈上升趨勢,但年度間有波動(dòng)，尤其在

2012和2013年,這可能與當(dāng)年不利的氣候條件有關(guān)（2012年1月下旬至2月中旬，北京平均氣溫較常年同期偏低2⁰C，部分抗寒性較差的品種凍害較重、產(chǎn)量降低；2013年冬前積溫不足造成分蘗數(shù)減少,且6月份氣溫偏低、日照偏少，影響小麥灌漿，產(chǎn)量降低)。線性擬合結(jié)果表明,北京市審定的小麥品種的平均產(chǎn)量年遞增63.11kg. hm^-2 ,除穗粒數(shù)外,穗數(shù)、千粒重及株高呈逐年下降趨勢,這與蔣進(jìn)等的研究結(jié)果一致。而張中州等的研究表明,2005-2012年河南省審定的半冬性小麥品種各農(nóng)藝性狀年際變化規(guī)律中株高和千粒重呈逐年上升趨勢,穗數(shù)和穗粒數(shù)呈逐年下降趨勢。這差異可能與研究對象的冬春性以及生態(tài)環(huán)境不同有關(guān)。張俊靈等認(rèn)為,北部冬麥區(qū)旱地小麥主要農(nóng)藝性狀演變趨勢為株高降低,穗粒數(shù)略有減少,有效穗數(shù)和千粒重呈逐漸增加趨勢，這與本研究的結(jié)果不太一致,這可能與試驗(yàn)點(diǎn)的單-選擇(僅選長治區(qū)試點(diǎn))和旱地的土壤條件有關(guān)。產(chǎn)量構(gòu)成三要素中，變異系數(shù)大小順序?yàn)樗霐?shù)>穗粒數(shù)>千粒重，說明北京市近年來小麥品種演變過程中，穗數(shù)對提升產(chǎn)量潛力大。 

相關(guān)分析表明，穗粒數(shù)與產(chǎn)量的關(guān)系為密切，所有農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)系均呈正相關(guān),這表明穗粒數(shù)是北京市小麥產(chǎn)量增加的主要因素。產(chǎn)量三要素對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)均為正值,對產(chǎn)量直接貢獻(xiàn)的大小依次為穗粒數(shù)>穗數(shù)>千粒重,與偏關(guān)分析得到的趨勢一致 ,這與孟麗梅等的研究結(jié)果不太一-致，這可能與研究對象和麥區(qū)生態(tài)環(huán)境不同以及旱地小麥少澆水有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)，2006- 2018年北京市審定的冬小麥品種產(chǎn)量潛力的提高主要是因?yàn)樗肓?shù)的提高，但是千粒重與穗數(shù)均與產(chǎn)量呈正相關(guān)關(guān)系。而張中州等認(rèn)為，穗粒數(shù)是河南省小麥產(chǎn)量提高的制約因素，主要以增加單位面積穗數(shù)和千粒重來獲取高產(chǎn)，與本研究的結(jié)果不--致,這可能是研究對象不同造成的,本研究中主要以北京市冬小麥品種為研究對象，而前者是針對河南省半冬性小麥品種做的分析。偏相關(guān)分析和通徑分析結(jié)果均為正向效應(yīng)，說明產(chǎn)量三要素比較協(xié)調(diào)，與溫輝芹等旱地小麥的表現(xiàn)一致。這說明在目前的栽培管理?xiàng)l件下,北京市選育的小麥品種主要是以增加穗粒數(shù)和單位面積穗數(shù)來獲取高產(chǎn),這要求育種者在選育新品種時(shí)，要注意選育大穗與多穗型大群體小麥品種相結(jié)合，同時(shí)注意產(chǎn)量三要素的協(xié)調(diào)發(fā)展。

北京近年審定小麥品種中有19個(gè)為中筋小麥品種，只有5個(gè)小麥品種達(dá)到了強(qiáng)筋小麥標(biāo)準(zhǔn)，

其中中優(yōu)206穩(wěn)定時(shí)間41.0 min,拉伸面積191cm²，大抗延阻力804 E. U,面包體積810 mL,面包評分84.5分。49個(gè)品種中,97.96%的品種蛋白質(zhì)含量超過30. 00%,95.92%的品種濕面筋

含量超過30. 00%,但面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間較短，平均時(shí)間為4.62min,有25個(gè)品種的面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間小于3.00 min,未達(dá)到中筋小麥標(biāo)準(zhǔn)，占審定品種數(shù)的51.02%。因此應(yīng)把提高面團(tuán)穩(wěn)定性作為提高小麥品質(zhì)的主攻方向。

小麥條銹病、葉銹病和白粉病是影響小麥生產(chǎn)的主要病害，審定的49個(gè)小麥品種中，只有中麥12高抗條銹病和白粉病,中抗葉銹病;11個(gè)小麥品種兼抗兩種病害;只有3個(gè)小麥品種對白粉病表現(xiàn)抗性,因此北京市審定的小麥品種整體對白粉病抗性表現(xiàn)較差,應(yīng)重視抗白粉病小麥品種的選育。培育高產(chǎn)、、多抗小麥新品種是今后北京市小麥新品種培育的主要發(fā)展方向。