抗旱小麦新品种‘新麦39’的选育及性状分析

王映红，程玉民，赵良金，马华平，马晓红，董 昀

（河南省新乡市农业科学院，河南新乡 453002）

0 引言

中国是一个干旱缺水严重的国家，淡水资源总量为28000 亿m3，占全球水资源的6%，扣除难以利用的洪水泾流和散布在偏远地区的地下水资源后，中国现实可利用的淡水资源量则更少，仅为11000 亿m3左右[1]，干旱缺水是21 世纪中国面临的严重问题之一[2]。河南省耕地面积811.03 万hm2，占全省农用地面积的68.55%，而其中旱地面积412.90万hm2，占耕地总面积的50.92%。节约农业用水，成为当前农业发展的首要任务[3]。郭进考等[4]认为，节水的重点在农业，农业节水的关键在小麦，以水分利用效率高的小麦品种为先导，与配套节水栽培技术相结合，可实现小麦生产节水。选育抗旱小麦新品种，是当前小麦育种的一个重要方向[5-7]。对小麦不同时期的抗旱形态指标进行灰色关联度分析[8]，不同抗旱品种一起进行分析[9]，以及单一抗旱品种做统计分析[10]，前人都有相关报道，但对单一抗旱品种多年试验进行灰色关联度分析还鲜有报道，‘新麦39’是河南省新乡市农业科学院最新审定的抗旱小麦新品种，笔者对其丰产性及其他性状进行灰色关联度分析，与统计分析相互印证，把更多的性状参与到综合评价品种中，以便生产上更好利用。

1 材料与方法

1.1 材料

‘新麦39’及其区试对照种‘洛旱7号’。

‘新麦39’已获得国家植物新品种权保护申请公告（公告号：CNA016251E），2018 年通过河南省审定，审定编号：豫审麦20180047。采用常规的有性杂交，系谱法种植，选种圃肥力差异控制技术，平均值和极端选择相结合，早代株系测产鉴定，室内考种和田间观察相结合，根据株系和单株的综合性状优中选优选育而成的。

1.2 试验方法

2015—2016年区试选取10个试点，2016—2017年区试选取相同上年的9 个试点，2016—2017 年生产试验9个试点。田间试验采用随机区组设计，重复3次，小区面积13.5 m2。田间调查和室内考种按区试统一方案进行，各性状均为各区试点的平均值[11]。

应用灰色关联度分析法，将每一组试验作为一个灰色系统[12]，‘新麦39’和对照种作为系统中的一个因素。

（1）数据标准化处理。

各年度‘新麦39’及对照种主要性状列于表1。由于系统中各因素计量单位不同，不便于比较，因此，在分析中需对原始数字进行初值化处理。按曹廷杰等[13]的方法，确定理想品种的模型为穗数555万/hm2，穗粒数36 粒，千粒重51 g，产量6225 kg/hm2。将各个数值除以理想品种的数值，得到标准化值。

（2）计算关联系数。

标准化处理后，计算参考量与比较量的绝对值，找出每个灰色系统的最大和最小绝对值，各农艺性状的关联系数的计算见公式(1)，0.5为分辨系数。

（3）求加权关联度或等权关联度

根据各农艺性状的重要程度求出加权关联度，才能全面地去评价一个品种（系）的优劣。根据有关资料及育种家的经验，赋予各农艺性状不同的权重系数(Wk)。在此，赋予产量Wk=0.7、千粒重Wk=0.1、穗数Wk=0.1、穗粒数Wk=0.1。依据公式(2)求得加权关联度及其关联序列。

等权关联度是关联系数的算术平均值，见公式(3)，用于产量与三要素之间的灰色关联度分析。

2 结果与分析

2.1 ‘新麦39’的选育

2008年以半冬性高产品种‘邯6172’为母本，周麦18/矮抗58 的F1为父本杂交，采用系谱选择法选育而成，组合代号08077。该组合的3个亲本都是生产上大面积推广的品种，‘矮抗58’在节水条件下，尤其表现良好。2009 年F1代综合表现好，被确定为重点组合；2010年F2代种植477个单株，表现分蘖力强，成穗数较多，生长势较强，抗病性好，中选单株47株；F3、F4、F5代株系进一步提纯，2012 年F4代选出品系进行早代测产，2013年F5代选出最优品系，系谱号是08077.45.1.1，分别于2013 年度和2014 年度进行了两年新品系鉴定试验。2015年度参加河南省旱地小麦品种比较试验。其系谱图见图1。

2.2 ‘新麦39’的突出特性

‘新麦39’的突出特性是抗旱，在F2、F3代选种圃采用肥力差异控制技术，加强对地下根系和肥水利用率的选择，成效显著。2015—2016 年度抗旱性鉴定，抗旱指数0.916，抗旱性达3级，抗旱性中等；2016—2017年度抗旱性鉴定，抗旱指数0.908，抗旱性达3级，抗旱性中等。

2.3 ‘新麦39’产量分析

2.3.1 统计分析‘新麦39’在2015—2016年的区试中，各点平均产量6157.5 kg/hm2，比对照‘洛旱7 号’增产5.9%，极显著。2016—2017年区试平均产量5742.0 kg/hm2，比对照‘洛旱7 号’增产6.7%，极显著。2016—2017年度生试，9点汇总，平均产量6099.0 kg/hm2，比对照品种‘洛旱7号’增产4.7%。

2.3.2 灰色关联度分析 将表1原始数据标准化处理，绝对值计算后，代入公式(1)中，求得各组试验‘新麦39’及其对照种的关联系数见表2（四舍五入保留至千分位）。将表2中各因素的关联系数代入公式(2)中，求得加权关联度及其关联序列于表3。

表3可以看出，‘新麦39’在3组试验中，其加权关联度均比对照种‘洛旱7号’大，说明‘新麦39’比‘洛旱7 号’表现优异，与统计分析试验差异极显著结果一致，且平均产量较低的组别，其关联度较小，说明加权关联度可以较好的表现出产量差异，可以作为评价品种的一种有效分析方法[14-16]。

2.3.3 产量与三要素的关联系数及等权关联度 将每年每组试验不同试点的结果作为一个灰色系统，产量等每个性状作为一个因素[17]，依据每组试验各试点的具体结果，选择适合的理想模型M0，原始数据及M0 见表4、表5。将各个数值除以理想品种的数值，得到标准化值。求出以产量作为参考数列与其他性状因素的绝对差值，找出每个灰色系统中的最大和最小绝对值，依据公式(1)求出产量与不同性状的关联系数见表6、表7（四舍五入保留至千分位）。将表6、表7中各因素的关联系数代入公式(3)中，分别求出各因素与产量的等权关联度，并按等权关联度大小排序，见表8。

表2 ‘新麦39’及对照种各组试验的关联系数

表3 ‘新麦39’及对照种各组试验的加权关联度及排序

由表8 可知，‘新麦39’在2015—2016 年区试和2016—2017年生试中，三要素对产量贡献的顺序为穗粒数＞千粒重＞公顷穗数，2016—2017 年区试，三要素对产量贡献的顺序为千粒重＞公顷穗数＞穗粒数。千粒重＞公顷穗数表现一致，‘新麦39’分蘖力强，成穗率较高，公顷穗数不是主要的产量限制因素。穗粒数表现有差异，排除年际间气候差异影响，笔者认为跟试点数据准确性有关。

3 讨论与结论

刘新月等[18]认为，旱地高产水平的产量结构三因素应保持和超过穗数525万/hm2，穗粒数30粒，千粒重40～45 g的目标。‘新麦39’两年三组试验，各试验点的平均穗数525 万/hm2，穗粒数35.2 粒，千粒重42.6 g。产量三因素协调，达到旱地丰产的产量结构，具备旱地高产潜力，可以在旱地生产上很好的加以利用，其抗旱指数较高，也可以作为良好的抗旱种质资源加以利用，抗旱性可以进一步深入研究。

表4 2015—2016年度‘新麦39’区试试点数据

‘新麦39’在两年三组试验中，灰色关联度分析，对产量影响的顺序不完全一致，千粒重＞公顷穗数在三组试验中表现一致，但穗粒数差异较大，分析原始数据，发现宝丰试验点在同一年区试穗粒数为43.0粒，生产试验穗粒数为31.0粒，两者差异过大，且其区试穗粒数为各试点最高值，造成该系统理想模型穗粒数值直接提高。改变理想值，关联系数会发生改变[19-20]，笔者认为，在整个灰色系统中，单个数据误差较大，会直接影响分析结果，做关联度分析时，可去除差异较大试点数据，以保证分析结果的准确性。

灰色关联度分析目前在小麦、玉米、水稻等多种作物上都有应用[21-23]，但分析结果在不同年际间，不同地点，差异很大，甚至在同一地点的不同试验中都会存在差异，标准化数据的方法也不尽相同[24-25]。笔者认为，加权关联度比等权关联度更能反应不同产量因素对产量的影响，用来评价品种更准确。完善灰色关联度分析方法，研究更准确的统一标准化，可以进一步提高灰色关联度分析的准确性。

表5 2016—2017年度‘新麦39’区试及生试试点数据

表6 2015—2016年度‘新麦39’产量与三要数的关联系数

对单一品种进行多年多点的灰色关联度分析，前人少有报道，本文分析结果与统计分析一致，证明灰色加权关联度可以作为评价品种的一种有效分析方法，且避免只对产量性状分析的片面性，将更多的性状进行综合评价，可以更全面的了解品种。‘新麦39’是丰产性良好的抗旱新品种，其千粒重对产量的影响大于公顷穗数，穗粒数对产量的效应，可进一步进行研究。在今后的研究中，可以加进抗病性、抗逆性、甚至是品质指标的具体性状，更全面的综合评价，以便更好地针对性的指导利用品种。

表7 2016—2017年度‘新麦39’产量与三要数的关联系数

表8 ‘新麦39’产量与三要数的等权关联度及排序