南阳地区“西农”系列、“宛麦”系列小麦新品系抗性与产量性状分析

简俊涛,李玉鹏,张震,魏红升,胡卫丽,李金良,王成社

南阳地区“西农”系列、“宛麦”系列小麦新品系抗性与产量性状分析

简俊涛1,2,李玉鹏1,2,张震1,2,魏红升2,3,胡卫丽1,李金良1,2,王成社2,3

（1.南阳市农业科学院,河南南阳473000；2.西北农林科技大学南阳小麦试验示范站,河南南阳473000；3.西北农林科技大学农学院,陕西杨凌712100）

对108份“西农”系列、“宛麦”系列小麦新品系在南阳地区的抗性、产量性状进行分析,探究适应南阳气候的小麦特征,为小麦新品种选育提供参考.结果表明：冬性品系容易遭受冬季冻害,春性品系容易遭受春季冻害；大部分品系对条锈病和叶锈病表现出较好的抗性,白粉病很少发生,全部品系均遭受赤霉病病害.对筛选出的16个抗性好、产量高的品系作进一步分析,发现冬前蘖与基本苗呈极显著正相关,穗粒数与春季蘖和穗数呈极显著负相关,穗数与冬前蘖呈显著正相关.在满足综合抗病性好的基础上,冬前发育稳健且春发能力强的品系能够增强抗寒性、增加穗数、协调穗粒数,容易获得高产.

南阳；小麦新品系；抗性；产量性状

南阳（北纬33°,东经112.5°）位于河南省西南部,与陕西、湖北相邻,三面环山,因地处伏牛山以南、汉水以北而得名.独特的地理位置造就了其独特的气候特色,南阳属北亚热带季风型大陆性气候,四季分明,冬季干冷且雨雪少,春季回暖较快并伴随降雨的增加.河南省是个农业大省,对稳定全国粮食生产具有举足轻重的作用,而南阳耕地面积占河南省的十分之一,素有“中州粮仓”之称,是我国粮食生产核心主产区.

我国小麦种植区大致可以划分为10个生态类型区,就麦区划分而言,南阳处于黄淮麦区与长江中下游麦区交接处[1-2].南阳独特的气候特色吸引了一批小麦育种家,近年来南阳市陆续与西北农林科技大学、中国农业科学院等单位联合开展小麦育种攻关.在前期合作的基础上,2015年5月13日,西北农林科技大学与南阳市人民政府签署协议,共建西北农林科技大学南阳小麦试验示范站/南阳市小麦试验示范站,由南阳市农业科学院承担.历年来南阳种植的小麦以弱春性及半冬性品种为主,如西农979在南阳地区的成功推广,就主要得益于其兼具冬性、优质强筋、高产、多抗、早熟、广适、抗寒性好等特性[3-5],郑麦9023则属弱春性优质强筋型小麦品种,丰产性好,抗寒性弱于西农979,在适时晚播的情况下,连续多年在南阳地区大面积种植[6-7].西农979及郑麦9023在南阳地区的成功推广给我们的育种提供了一些参考,然而小麦新品种需要兼具哪些特性才能更好地满足南阳气候特征还不甚明了,仍需进一步探讨.

本文以2015—2016年在南阳小麦试验示范站进行鉴定的“西农”系列、“宛麦”系列新品系为材料,通过对其在南阳地区的抗性、产量性状进行分析,明确南阳独特气候下小麦品种的需求特性,为新品种选育提供参考.

1 材料与方法

1.1 试验材料

以2015—2016年“西农”系列（西北农林科技大学提供）、“宛麦”系列（南阳农科院提供）新品系及从以上单位征集并中选的品系（共108份）为试验材料,其中以MS134、HP72为代表的“西农”系列新品系96个,以宛969、宛1643为代表的“宛麦”系列新品系12个.

1.2 试验方法

供试小麦品种种植于南阳市农科院潦河试验基地.采用2BJM型小麦精密播种机播种,2次重复,每份材料种植6行,行长8 m,行距23 cm,播种量141 kg/hm2.记载项目与标准参照《农作物品种（小麦）区域试验技术规程（NY/T 1301—2007）》[8],记载小麦的物候期,田间调查基本苗、冬前蘖（冬季最高分蘖）、春季蘖（春季最高分蘖）、幼苗习性、冬冻害、春冻害、拔节期、抽穗期、成熟期、条锈病、叶锈病、白粉病、赤霉病、株高、穗数、穗粒数等,室内考察千粒质量、产量、粒色、饱满度、质地、大小等性状.

1.3 数据处理

用Excel 2007对数据进行整理,采用SPSS18.0对农艺性状进行相关性分析.

2 结果与分析

2.1 抗寒性与抗病性

108个小麦品系的抗寒性和抗病性情况见表1.

表1 108个小麦品系抗寒性、抗病性分析Tab.1 Analysis of108 wheat strains in the cold hardiness and disease resistance

参照对照品种周麦18及偃展4110,根据幼苗习性、拔节期、抽穗期、成熟期等综合判断冬春性.由表1可知：供试的108份材料中,75个冬性品系的综合抗寒性较好,33个春性品系抗寒性稍差,容易遭受春季冻害.尽管南阳地区为条锈病多发区,但多数供试品系在条锈病上表现出了较好的抗性,足见育种家们在抗条锈病育种上的重视,而叶锈病对产量的影响较小,育种家一般不太重视叶锈病,因此部分供试品系叶锈病发生较重,但产量并不低；有白粉病的品系很少,只有6个品系发病且病害较轻；本年度赤霉病发病较重,所有品系均遭受赤霉病病害,部分“西农”系列品系及“宛麦”系列品系赤霉病发病较轻.

2.2 丰产性

从108个供试品系中筛选出了16个高产、抗病性好、抗寒性好、抗倒伏好的优良品系.16个优良品系的产量相关性状见表2,其单株特性分析和农艺性状之间的相关性分析分别见表3、表4.

表2 16个小麦品系的产量相关性状Tab.2 Related yield traitsof16wheatstrains

由表2可知：16个优良品系中包含宛969和宛1643两个“宛麦”系列品系,其余14个为“西农”系列品系.宛969和宛1643均为弱春性品系；14个“西农”系列品系中有3个为弱春性品系,11个为冬性品系.16个小麦品系中产量最高的品系是10-19,产量达9 188.8 kg/hm2.公顷穗数最高的品系是宛1643,每hm2穗数可达616.7万；公顷穗数最低的品系是10-19,每hm2穗数仅有362.3万.穗粒数最少的品系是宛1643,为26.8个；穗粒数最多的品系是Hm118,为58.4个.千粒质量最低的品系是1128矮,为41.2 g；千粒质量最高的品系是10-19,为49.7 g.株高70～80 cm,平均株高75.8 cm,抗倒性较好,没有出现倒伏.由于种子的大小、发芽率、破土能力等存在差异,所以各品系之间基本苗数相差较大,最低者仅有120.8× 104/hm2,最高者达288.9×104/hm2.冬前最低分蘖为474.4×104/hm2,最高分蘖为1 362.8×104/hm2.春季最低分蘖为845.3×104/hm2,最高分蘖为1 634.2×104/hm2.

表3 16个品系的单株特性Tab.3 The individualcharacteristicsof16wheatstrains

由表3可知,16个优良品系的冬前平均单株分蘖为4.2个,春季平均单株分蘖为7.1个.试验中发现,部分品系如西农617冬前和春季分蘖差异较大,品系MS134、10-19、3175-449、3175-815、2011096、06（12）-2等冬前和春季分蘖差异较小,可见品系间在分蘖能力及发育进程中有较大的差异.冬前最高分蘖与春季最高分蘖的比值最低为0.41,最高为1.15,平均为0.66.适当的比值能够确保小麦发育稳健并形成冬前大分蘖,这对千粒质量的提高和抗寒性的增强都有一定的作用.比值小表明冬前发育缓慢,比值大表明冬前发育迅猛.对有效穗数与冬前最高分蘖比和春季最高分蘖比进行分析,冬前分蘖利用率最小为0.37,最大为0.82,平均为0.60；春季分蘖利用率最低为0.28,最高为0.48,平均为0.35.

表4 16个品系农艺性状之间的相关性Tab.4 Correlation analysison agronomic traitsof16wheatstrains

由表4中16个优良品系农艺性状的相关性可知：冬前蘖和基本苗呈极显著正相关,穗数和冬前蘖呈显著正相关,可见在保障一定基本苗的前提下,适度的冬前分蘖对于群体量是有利的.穗数与穗粒数呈极显著负相关,对产量而言这两个性状的协调性是获得高产的一个重要因素.穗粒数和春季蘖呈极显著负相关,春季分蘖多或主要分蘖进程在春季对穗粒数是不利的.总体而言,适度的冬前分蘖对于获得高产是有利的.对于产量来说,其与各农艺性状之间没有出现显著相关性,可见产量是多个性状相互作用的结果,各性状之间协调才能最终获得高产.

3 讨论

南阳小麦秋播在10月中旬,夏收一般在5月中下旬,和黄淮麦区的陕西杨凌相比播种晚了近半个月,收获提前十几天.西农979在南阳地区的成功推广,吸引了一大批小麦育种家来到南阳开展育种研究[9-11].南阳地区春季回暖较快并伴随着雨量的增加,有利于条锈病的爆发[12].2014—2015年南阳地区小麦锈病发生就很重.随着气候变暖及耕作模式的改变,秸秆还田有可能加重赤霉病的发生,然而部分“西农”系列品系赤霉病发病较轻[13].2015—2016年南阳地区小麦赤霉病自然发病重,部分“西农”系列和“宛麦”系列品系表现出了较好的抗性,其中早熟品系发病较轻,晚熟品系发病较重.笔者认为,在南阳地区适当的早熟无论对抗病性还是对后茬作物来说都是有利的,表明了选育早熟性品种的必要性,这和前期的研究相吻合[14].田间调查发现白粉病发生的材料很少,通过查询相关资料,笔者认为南阳地区可能不能真实地反映供试品种（系）的白粉病抗性水平,建议在其他同类型生态区进行进一步鉴定.此外,本研究中没有对秆锈病和纹枯病进行汇总,原因是在南阳地区秆锈病近年基本不发生或很少发生,可能南阳的气候不适宜秆锈病流行,部分品种（系）虽有纹枯病发生但也比较轻.

在南阳地区,正常年份冬季干冷雨雪少,春季回暖较快降雨增多,一般每年4月上旬容易出现倒春寒,这要求小麦品种（系）要有较好的抗寒性.南阳地区小麦生殖生长阶段常常伴随雨和风,这要求品种要具有一定的抗倒伏能力.从筛选的高产品种来看,株高在70～80 cm范围内.本研究中“宛麦”系列品系以弱春性为主,很少出现半冬性品系.弱春性品系需要兼顾抗寒性,这要求冬前发育平缓稳健,冬前不能太快.“西农”系列品系以半冬性为主,部分为弱春性或强春性,然而冬性太强或春性太强容易遭受冬前或春季冻害,在南阳地区半冬性品系冬前发育不能太慢,春发能力要强.

冬前及春季单株平均分蘖能够反映品种的分蘖特性及发育进程,冬前发育过快或过慢对高产来说都是不利的.笔者认为冬前发育稳健易形成大穗并伴随较好的抗寒性,春季发育平缓顺畅能够确保较好的倒春寒抗性.孙道杰等[15]认为在保障生长发育顺畅高效的情况下,摒弃株型构建和发育调控等方面的累赘是未来小麦改良的一种模式.从冬前蘖、春季蘖、冬前分蘖利用率、春季分蘖利用率来看,在满足群体大小的情况下,16个多抗、高产品系分蘖利用率仍然较低,无效分蘖太多,尽管多茎蘖数能够增强抵抗外界灾害的能力,但过多无效的茎蘖对小麦来说则是一种“累赘”.

[1]赵广才.中国小麦种植区划研究（一）[J].麦类作物学报,2010,30（5）：886-895.

[2]赵广才.中国小麦种植区划研究（二）[J].麦类作物学报,2010,30（6）：1140-1147.

[3]宋玉明,曹保健.抗寒早熟高产优质小麦新品种西农979[J].中国农技推广,2006,22（9）：21.

[4]李学军,李立群,张瑞轩,等.高产优质小麦新品种西农979叶面积、叶绿素含量及干物质积累的特点[J].麦类作物学报, 2008,28（6）：1054-1057.

[5]宋玉明,曹保健.小麦新品种西农979的特点及生产应用价值[J].河南科技学院学报,2008,36（1）：17-18.

[6]罗鹏,张志强,祁峰,等.优质专用小麦郑麦9023生产中存在的问题与对策[J].农业科技通讯,2007（6）：12-13.

[7]王宏周,孙广建,王秀存,等.不同播期对郑麦9023生育性状及籽粒产量的影响[J].河南科技大学学报（农学版）,2004, 24（3）：12-13.

[8]中华人民共和国农业部.农作物品种（小麦）区域试验技术规程：NY/T 1301—2007[S].北京：中国标准出版社,2007.

[9]李中恒,杨辉,宋君锋.不同播期播量对宛麦19主要生育规律及产量的影响[J].现代农业科技,2016（8）：11-12.

[10]李中恒,杨辉,宋君锋.播期播量对宛麦19生长发育及产量的影响[J].中国种业,2016（4）：53-54.

[11]陈新宏,李璋,赵继新,等.国审小麦新品种小偃22的研究与利用[J].中国农学通报,2007,23（9）：218-220.

[12]蒲金涌,姚小英,杨全保,等.天水地区条锈病的发生与气象条件关系研究[J].干旱气象,2008,26（3）：63-66.

[13]孙道杰,张玲丽,冯毅,等.西农系列小麦骨干新品种赤霉病抗源浅析[J].麦类作物学报,2016,36（6）：822-823.

[14]简俊涛,张震,魏红升,等.抗穗发芽、抗倒伏及早穗型小麦种质的筛选[J].安徽农业科学,2016,44（20）：8-10,33.

[15]孙道杰,王辉,郝元峰.摈弃“累赘”,保障生长发育的顺畅高效：未来小麦改良模式探讨[J].麦类作物学报,2016,36（3）：263-267.

（责任编辑：邓天福）

Resistance and yield analysis of new wheat strains containing Xinong series and Wanmai series in Nanyang region

JIAN Juntao1,2,LIYupeng1,2,ZHANG Zhen1,2,WEIHongsheng2,3,HUWeili1,LIJinliang1,2,WANG Chengshe2,3
（1.Nanyang Academy ofAgricultural Science,Nanyang 473000,China；2.Nanyang Experimentand Demonstration Station ofWheat,NorthwestA&FUniversity,Nanyang473000,China；3.Collegeof Agronomy,NorthwestA&FUniversity,Yangling712100,China）

In order to provide a reference for new variety breeding,the characteristics ofwheatwhich could adapt to Nanyang climate were explored in this study.108 new wheat strains containing Xinong series and Wanmai serieswere analyzed between resistance and yield.The results showed that winter varieties were easy to suffer from the winter cold,while spring varieties were easy to suffer from the spring cold.Most of the strains showed good resistance for stripe rust and leaf rust,powdery mildew was rare,all strains were suffered from gibberellic disease.16 strains were screened which containing good resistance and high yield.Winter tillers and number of seedling had significantly positive correlation,the relations of grains per spike to spring tillers and to spike number were significant negative correlation,spike number and winter tillers was significant positive correlation.Development steady before winter and growing fast in spring could enhance hardiness and spike number,besides it could coordinate the grains per spike, finally itwas easy to obtain a high yield.

Nanyang；new wheat strains；resistance；yield traits

S512.1

A

1008-7516（2017）03-0001-05

10.3969/j.issn.1008-7516.2017.03.001

2017-03-31

国家重点研发计划项目（2016YFD0100500）；西北农林科技大学南阳小麦试验示范站建设项目

简俊涛（1990―）,男,河南信阳人,硕士,研究实习员.主要从事小麦遗传育种研究.

王成社（1960―）,男,陕西乾县人,博士,教授.主要从事生物技术育种研究.