2001—2016年湖北省小麦区域试验审定品种产量性状分析

2001—2016年湖北省小麦区域试验审定品种产量性状分析佟汉文;彭敏;刘易科;朱展望;陈泠;邹娟;张宇庆;高春保
【摘要】基于2001—2016年湖北省小麦(Triticum aestivum L.)区域试验数据,分析了审定品种与对照郑麦9023的增产幅度、产量及主要农艺性状表现和变化趋势,以及审定品种性状间的相关关系.结果表明,与郑麦9023相比,27个审定品种增产率分布在-2.02％～9.16％,审定品种的产量、穗粒数、株高和全生育期平均数值较高,而有效穗数和千粒重平均数值较低;与郑麦9023相比,湖北省小麦审定品种产量潜力提高的同时,有效穗数和全生育期递增,而穗粒数、千粒重和株高递减;审定品种的有效穗数(0.65**)和千粒重(0.64**)与产量呈极显著正相关,有效穗数与穗粒数(-0.54**)相互制约.因此,增加有效穗数和千粒重,注意解决有效穗数和穗粒数的矛盾是当前湖北省小麦产量育种的主攻方向.
【期刊名称】《湖北农业科学》
【年(卷),期】2018(057)024
【总页数】5页(P46-50)
【关键词】小麦(Triticum aestivum L.);郑麦9023;区域试验;产量;农艺性状;相关分析;湖北省
【作者】佟汉文;彭敏;刘易科;朱展望;陈泠;邹娟;张宇庆;高春保
【作者单位】湖北省农业科学院粮食作物研究所/农业部华中地区小麦病害生物学科学观测实验站/湖北省小麦工程技术研究中心,武汉430064;十堰市农业科学院,湖北十堰 442700;湖北省农业科学院粮食作物研究所/农业部华中地区小麦病害生物学科学观测实验站/湖北省小麦工程技术研究中心,武汉430064;湖北省农业科学院
粮食作物研究所/农业部华中地区小麦病害生物学科学观测实验站/湖北省小麦工程技术研究中心,武汉430064;湖北省农业科学院粮食作物研究所/农业部华中地区小麦病害生物学科学观测实验站/湖北省小麦工程技术研究中心,武汉430064;湖北省农业科学院粮食作物研究所/农业部华中地区小麦病害生物学科学观测实验站/湖北省小麦工程技术研究中心,武汉430064;湖北省农业科学院粮食作物研究所/农业部华中地区小麦病害生物学科学观测实验站/湖北省小麦工程技术研究中心,武汉430064;湖北省农业科学院粮食作物研究所/农业部华中地区小麦病害生物学科学观测实验站/湖北省小麦工程技术研究中心,武汉430064;主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心,湖北荆州 434025
【正文语种】中文
【中图分类】S512.1
湖北省作为中国小麦（Triticum aestivum L.）主产省份之一，近年来小麦单产增幅缓慢。

据国家统计局数据，1997年和2016年湖北省小麦单产分别为3500.22 kg／hm2 和 3 863.86 kg／hm2，年增产 19.14 kg／hm2，单产水平及增产幅度远低于全国平均水平［1，2］。

从区域试验品种的表现可以看出作物育种的进展和水平，根据多年水稻［3］、谷子［4］、糜子［5］等区域试验资料的统计分析确定其阶段性育种目标或方向，对这些作物的育种起到了积极作用。

在小麦区域试验研究中，高辉明等［6］通过分析2001—2009年国家冬小麦区域试验北部冬麦区水地组数据，得出选育生育期较短、千粒重较高的高产品种是未来适应气候变暖的品种改良方向；张中州等［7］分析了2005—2012年河南省审定的半冬性小麦品种区域试验数据，得出河南省小麦育种和高产栽培应采取在大群体的基础上主攻千粒重；伍玲等［8］总结
了1997—2007年四川省审定小麦品种区域试验数据，得出四川省小麦产量育种
应当在保持现有产量结构的基础上，在增加穗数和千粒重两个方向上突破。

在湖北省小麦区域试验研究中，杨朝柱等［9］分析了1992—1999年小麦良种试验的
24个品种的产量性状，提出了湖北省小麦高产育种途径应以多粒型品种为主；乐
菊等［10］对2001—2015年湖北省小麦区域试验进行了回顾，从策略上提出了
一些供湖北省小麦育种参考的建议。

本研究通过对2001—2016年（即郑麦9023作为湖北省小麦区域试验对照以来）湖北省小麦区域试验审定品种数据进行了汇总分析，全面客观地了解近16年来湖北省小麦审定品种产量及主要农艺性状的表现和变化，找出影响产量的主要限制因素，以期为湖北省小麦育种和生产提供理论依据。

1 材料与方法
1.1 材料
数据来源于2001—2016年湖北省小麦区域试验总结，区域试验总结会决定报废
的试点数据未纳入统计。

从2013年开始，湖北省小麦区域试验增加鄂北组，由于试点有所不同，未计入内；鄂麦22虽是2004年审定，但因参加区试时间为1999—2001年，也未计入在内。

从2003—2004年度开始，全生育期记载标准
从播种到成熟的时间改为出苗到成熟的时间，记载标准有变，因此2004年审定品种的全生育期也未计入内［10］。

1.2 方法
产量的增减产率是根据每品种参加区域试验2年或3年的平均产量和其对应年份
郑麦9023（对照）的平均产量计算得来。

性状的统计分析和图表制作利用Excel 2003，相关分析由DPS7.05进行处理。

2 结果与分析
2.1 审定品种的增产幅度
2004—2017年（2001—2016年参加区域试验）湖北省审定小麦品种27个（表1），其中2004年审定的6个小麦品种是以鄂恩1号作为对照（即参加2001—2003年的A组区域试验，增产率与B组对照郑麦9023相比），其后21个均以
郑麦9023作为对照审定。

与郑麦9023相比，27个小麦新品种的增产率为-
2.02%～9.16%，平均增产率 4.68%。

增产率超过5%的品种有11个，占审定品种的40.74%，其中漯麦6010的增产率最高。

表1 湖北省近十几年来小麦审定品种与对照郑麦9023的增产率审定品种鄂麦23
鄂麦24鄂麦25华麦13豫麦51宛麦369鄂麦352华麦2152襄麦25瑞丰1号襄麦55荆麦103鄂麦26华麦2668鄂麦596华麦2566审定年份2004 2004 2004 2004 2004 2004 2008 2008 2008 2008 2009 2009 2009 2009 2009 2010系谱2078/川农 8539//百农 64苏9356变异株504/90-309华8878/华8827周 8425B/豫麦 17（Tai182/wk43）F3/（Tai7107/内乡 182）F4绵89-
46/72103//华麦8号鄂恩1号/川农麦1号//华9515/川农6280 Tai1062/鄂麦
19豫麦 34//百农 3217/冀 5418 8811/贵农 24-7//鄂麦 19扬麦158//鄂恩1号/233鄂麦25变异株川农麦1号/华矮01//川农6280/加引220郑麦9023/鄂麦
12//丰优 7号鄂恩 1号/华9528//加引175/川农6280增产率//%1.67 0.17 2.38 8.00 5.40 8.97 1.71-2.02 4.94 4.31 4.12 4.89 7.81 4.12 2.14 4.01选育单位及顺序号A1 B1 C1 D1 E1 F1 A2 D2 G1 H1 G2 C2 I1 D3 A3 D4
续表1注：A为湖北省农业科学院；B为湖北省沙洋农场农业科学研究所；C为湖北省荆州市农业科学院；D为华中农业大学；E为河南省周口地区农业科学研究所；F为河南省南阳市农业科学院；G为湖北省襄阳市农业科学院；H为河南瑞星种业有限责任公司；I为湖北荆楚种业股份有限公司；J为湖北省孝感市农业科学院；K 为河南漯河市农业科学院；L为河南先天下种业有限公司。

审定品种楚麦0701鄂麦27鄂麦580漯麦6010先麦8号鄂麦170襄麦35华麦1168鄂麦006鄂麦
DH16襄麦D31平均审定年份2010 2010 2012 2013 2013 2014 2015 2017 2017 2017 2017系谱扬麦11变异株扬 00-123/鄂麦 25 Tai/957565原阳 1 号///（漯152×82C6）F1/绵阳 21//绵阳 21宛麦369/郑麦9023济麦19/豫麦47 8811/贵农 24-7//鄂麦 19川 8910/华矮 01//周麦 12/鄂麦 12陕65/上海保山279//丰优7号鄂 07901/绵麦 42襄麦25变异株增产率//%5.56 7.40 3.62 9.16 5.52 4.72 7.18 3.49 8.23 1.87 6.91 4.68选育单位及顺序号I2 J1 A4 K1 L1 A5 G3 D5 A6 A7 G4
2.2 审定品种和郑麦9023产量及主要农艺性状的统计分析
就平均值而言，与郑麦9023相比，审定品种的产量、穗粒数、株高和全生育期数值较高，而有效穗数和千粒重较低。

从各个性状数值范围来看，除穗粒数和全生育期外，审定品种其他性状的最小值均小于郑麦9023；而除有效穗数外，审定品种其他性状的最大值也均大于郑麦9023，说明在湖北省可以选育有效穗数更多的品种。

郑麦9023产量和千粒重的变异系数明显大于审定品种，说明这两个性状受环境的影响更大；相反，郑麦9023有效穗数、穗粒数和全生育期的变异系数明显小于审定品种，说明这3个性状受基因型的控制更强；而株高的变异系数在两者之间相差不大，说明株高受基因型和环境的影响力相当。

表2 湖北省近十几年来小麦审定品种和郑麦9023产量及主要农艺性状的统计分析项目平均值范围变异系数//%品种审定品种郑麦 9023（CK）审定品种郑麦 9023（CK）审定品种郑麦 9023（CK）产量//kg/hm2 5 959.48 5 819.95 3 016.77～9 224.85 3 171.31～8 211.59 20.98 31.16有效穗数//万/hm2 457 498 255～740 296～744 18.14 5.11穗粒数35.22 30.54 19.30～55.70 19.20～51.10 16.1 7.41千粒重//g 42.63 44.23 26.00～57.40 30.60～55.10 11.86 20.78株高//cm 85.78 84.65 65.20～109.50 70.00～101.50 9.25 10.02全生育期//d 197 194 177～223 174～215 3.94 0.36
2.3 审定品种和郑麦9023产量及主要农艺性状年度间的变化趋势
以参加区域试验年度为界限，计算同一年度所有审定品种和郑麦9023相同性状的区域试验数据平均值，绘制年度变化趋势图（图1）。

郑麦9023的变化趋势是栽培管理及气候条件等环境影响的主要结果，审定品种的变化剔除环境影响代表了品种选育的方向。

由图1可见，审定品种产量（X1）、有效穗数（X2）和全生育期（X6）变化速度大于郑麦 9023，而穗粒数（X3）、千粒重（X4）和株高（X5）的变化速度小于郑麦9023，因此，近16年来湖北省小麦品种选育朝着增产、增穗、延长全生育期、减穗粒数、降千粒重和降株高的方向发展。

2.4 性状间的相关性分析
为进一步了解制约湖北省小麦产量提高的性状要素，对审定品种产量及主要农艺性状指标做了相关分析（表3）。

产量与有效穗数和千粒重呈极显著正相关，而与产量三要素之一的穗粒数相关不显著；同时，穗粒数与有效穗数呈极显著负相关，说明穗粒数和有效穗数是一对相互制约的因素。

这也解释了图1中产量、有效穗数
和千粒重是递增趋势，而穗粒数是递减趋势。

此外，株高主要是通过正向影响穗粒数（0.53*）、负向影响有效穗数（-0.45*）从而对产量影响不显著。

图1 湖北省区域试验审定品种与郑麦9023产量及主要农艺性状的变化趋势
表3 湖北省近十几年来小麦审定品种性状间的相关分析注：“*”表示相关显著（P＜0.05），“**”表示相关极显著（P＜0.01）相关系数有效穗数每穗粒数千
粒重株高全生育期0.16产量0.65**-0.03 0.64**-0.06 0.33有效穗数穗粒数千粒重株高-0.54**0.21-0.45*0.16-0.29 0.53*0.14 0.05-0.26
3 小结与讨论
3.1 湖北省近十几年来审定小麦品种的表现及变化
子粒产量是小麦生产的终极目标，国内外多数研究围绕子粒产量展开，是小麦研究的热点［11］。

同时，小麦产量是复杂的数量性状，受环境和基因型的共同影响，
如本研究发现，产量的变异系数最大，且郑麦9023的变异系数大于审定品种，说明产量在近十几年的湖北区域试验中受环境影响更大。

同时，审定品种的有效穗数和千粒重平均值低于郑麦9023，审定品种有效穗数的最大值也不及郑麦9023的
最大值，且审定品种有效穗数的变异系数也远大于郑麦9023，由此可以推断，有效穗数主要受基因型控制且是当前限制湖北省小麦产量的主要因素。

近十几年来的气候条件和栽培措施等环境条件以及育种选择共同促进了一些小麦性状的发展方向。

如审定品种和郑麦9023的产量、有效穗数和千粒重均呈递增趋势，穗粒数和株高均呈递减趋势，全生育期审定品种呈递增趋势，而郑麦9023呈递减趋势。

剔除郑麦9023的变化趋势（环境影响部分），审定品种性状基因型选择的方向是产量增加、有效穗数增加、全生育期延长、穗粒数减少、千粒重降低和株高降低。

因此近十几年来湖北省小麦产量的增加主要得益于有效穗数的增加。

3.2 性状间的相关性分析及湖北省小麦育种展望
审定品种性状间的相关分析表明，有效穗数和千粒重是影响产量的主要因素。

穗粒数在本研究中随年度下降且与产量不相关，与买春艳等［2］在北部冬麦区研究结论相反，这是由湖北省小麦审定品种本身性状值造成的，如本研究中审定品种穗粒数平均值为35.22粒，高出郑麦9023接近5粒，这也是审定品种产量高出郑麦9023的原因所在。

同时，有效穗数和穗粒数呈显著负相关。

因此增加有效穗数和千粒重，解决有效穗数和穗粒数的矛盾是当前湖北省小麦产量提升的主攻方向。

笔者一直以来困惑的是审定品种生产推广面积一直没有赶超郑麦9023的原因所在。

根据多年的生产实践经验结合本研究发现，主要原因是审定品种的广适性不及郑麦9023。

如增产率最高的漯麦6010只通过湖北省审定，而郑麦9023通过河南、
湖北、安徽和江苏4省审定，说明郑麦9023的适应性更广；同时，从种子生产的角度出发，多省审定可在多地制种，降低了郑麦9023的制种风险和生产成本，有利于品种的生产推广应用。

除此以外，2004—2017年湖北省小麦审定年份相对
集中以及产量等相关性状的变异系数较大，也从侧面反映了审定品种适应性不强的问题。

为破解湖北省小麦审定品种适应性差、应对气候变暖、极端和异常天气等对小麦生产的影响［12，13］问题，从 2012 年开始，湖北省小麦品种审定已增加
赤霉病抗性方面的要求［10］。

柳娜等［14］对甘肃春小麦区试品系的研究发现，环境及品系与环境互作对产量的影响大于品系，因此小麦育种还要大联合大攻关，加大穿梭育种力度，采用多年多点产量试验选拔苗头品系，以选育高产广适型小麦新品种，满足湖北省小麦生产需求。

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