新麦系列小麦品种主要性状的综合分析

朱红彩，彭东，王映红，王玲燕，马海涛，窦士树，赵建选，范永胜

(新乡市农业科学院，河南 新乡 453000)

小麦是我国重要的粮食作物，抓好小麦生产，全国夏粮有保障。河南是全国第一小麦生产大省，河南省新乡市农业科学院小麦研究所选育出了一系列新麦品种[1-5]，在河南省乃至黄淮冬麦区小麦生产中发挥着重要作用。新麦9号、新麦18、新麦26等被农业农村部推介为黄淮冬麦区南片小麦主导品种，其中，新麦18号2009年获河南省科技进步奖一等奖；超强筋品种新麦26是黄淮冬麦区南片优质强筋小麦主导品种，2022年获河南省科技进步奖一等奖，新麦26已成为我国优质强筋小麦品种选育与应用的标杆品种；新麦45被列为“全国第三届/第四届黄淮麦区小麦新品种地展博览会”专家推荐品种，是河南省“四优四化”科技支撑行动计划主推品种[2]。

一些学者对新麦系列品种进行了研究，王映红等[2]分析了近十几年来新麦系列品种遗传基础及性状变化趋势，结果表明，新麦系列品种容重与蛋白质含量、吸水量和稳定时间呈正相关，湿面筋含量与容重、蛋白质含量、吸水量和稳定时间呈负相关，新麦系列中筋、强筋和春性3种品种类型的产量总体均呈上升趋势；王士坤等[3]对新麦系列16个品种的主要产量性状分析表明，与对照(周麦18)相比，新麦系列品系大部分表现为增产，株高较低，但籽粒黑胚率高；杨海峰等[4-10]对超强筋小麦新麦26及其衍生品种新麦45、新麦58的品质分析表明，这些品种主要指标均达到国标强筋小麦标准，品质稳定性好，年际间受栽培条件及气候影响较小。但关于新麦系列小麦农艺性状和品质性状的综合研究分析较少。为此，本试验以2000—2022年审定的新麦系列小麦品种为材料，对新麦系列小麦品种的性状进行分析，以期为今后的小麦育种工作提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

以2000—2022年国家、河南省审定的27个新麦系列小麦品种为材料(表1)。

表1 新麦系列品种Table 1 Xinmai series varieties

1.2 数据处理与分析

数据来源于审定公告及相关文献[5-10]，对新麦系列小麦品种产量、株高、生育期、穗数、穗粒数、千粒重、容重、蛋白质含量、湿面筋含量、吸水量、稳定时间等11个主要农艺和品质性状进行统计分析。

根据统计学原理，对各品种的产量、农艺性状和品质相关参数进行相关性分析及聚类分析，全部数据采用Excel 2007软件和DPS v7.05软件进行处理和分析。

2 结果与分析

2.1 农艺性状、品质性状及产量表现

从表2可以看出，稳定时间的变异系数最大，为103.57%；其次是产量(14.53%)；容重和生育期的变异系数最小，分别为1.48%和2.30%；株高和吸水量的变异系数分别为4.85%和4.82%；其余5个主要性状的变异系数为6.14%～6.81%；表明除了容重和生育期之外，其余性状均存在明显差异。说明新麦系列小麦的容重和生育期比较稳定，遗传改良的空间较小；稳定时间变化幅度最大，遗传多样性丰富，可选择范围大，有较大的改良空间。

表2 新麦系列品种的农艺性状、品质和产量表现Table 2 Agronomic traits，quality and yield performance of Xinmai series varieties

2.2 农艺性状与品质性状的相关性分析

从表3可以看出，新麦系列小麦品质之间的相关关系较为复杂，有8对性状间表现为显著或极显著相关，其中，穗数与穗粒数呈显著负相关，穗数与稳定时间呈显著正相关；千粒重与产量呈极显著正相关，相关系数为0.56；蛋白质含量与湿面筋含量、吸水量呈显著正相关，蛋白质含量与稳定时间呈极显著正相关，相关系数为0.61；吸水量与湿面筋含量、稳定时间呈显著正相关。结果分析表明，新麦系列小麦产量提升与千粒重增加密不可分，穗数和穗粒数两者呈相互制约关系。鉴于小麦品种是多种性状的集合，难以用单一性状进行准确评价，因此，需采用多元分析方法进一步分析评价。

表3 新麦系列品种农艺性状和品质性状的相关性Table 3 Correlation between agronomic traits and quality traits of Xinmai series varieties

2.3 农艺性状和品质性状的聚类分析

对27个材料的农艺性状和品种性状采用规格化转变欧氏距离类平均法进行聚类分析(图1)，在遗传距离为1.14时可为5类。第Ⅰ类群只包括新麦12，该品种属于旱地小麦品种，产量最低。第Ⅱ类共包括17个品种，可继续分为3个亚类，Ⅱ1类包括新麦9389、新麦52、新麦51、新科麦169、新麦29、新麦16、新麦13和新麦9号；Ⅱ2类包括新麦35、新麦36和新麦11；Ⅱ3类包括新麦39、新麦60、新科麦168、新麦32、新麦30和新麦18。第Ⅲ类包含新麦23和新麦19。第Ⅳ类包含新麦40、新麦21和新麦9817。第Ⅴ类包含新麦38、新麦28、新麦45和新麦26，该类群属于优质强筋小麦品种。

图1 新麦系列农艺性状和品质性状聚类图Fig.1 Cluster diagram of agronomic traits and quality traits of Xinmai series

从各类群的农艺性状和品种性状平均表现(表4～5)可以看出，第Ⅰ类新麦12是2002年河南省审定的旱地小麦品种，产量较低。第Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3类群品种的特点是穗粒数多、千粒重较高，Ⅱ1类品种属于大穗多粒型；Ⅱ2类品种属于株型偏高、籽粒大型；Ⅱ3类品种综合农艺性状较好，其中新麦39属于旱地小麦品种，产量明显高于新麦12，随着审定年份推迟产量水平逐步增加，说明育种工作有明显的进步。第Ⅲ类群品种早熟、矮秆，其中新麦19是当年审定全国32个国审小麦新品种中唯一的半冬性早熟高产抗病强筋品种，2006年起被列为河南省半冬性小麦主导品种和河南省良种推广补贴品种。第Ⅳ类群品种植株偏高。第Ⅴ类群品种品质指标均达到了强筋品种标准，突出特点为产量较高、品质优良，蛋白质含量较高，稳定时间较长，平均稳定时间为21.7 min，平均产量8 097.8 kg·hm-2。

表4 各类群农艺性状Table 4 Agronomic traits of different groups

表5 各类群品质性状Table 5 Quality traits of various groups

3 结论与讨论

变异系数是反映各农艺性状变异程度的统计量，在配制亲本时，可以从变异系数较大的农艺性状中选择材料作为亲本进行遗传改良[11]。从新麦系列小麦品种性状综合表现表明，新麦系列种质资源的遗传变异程度较高，遗传基础较为丰富。新麦系列27个小麦品种从品质类别可分为强筋小麦(占比21.9%)和中筋小麦，没有弱筋品种；从抗旱性可分为水地品种和旱地品种；从抗寒性可分为弱春性和半冬性品种，弱春性品种有新麦11、新麦12、新麦9817、新麦21、新麦23、新麦29，2014年以后新麦系列审定的半冬性、优质强筋品种较多，育种者根据特定的育种目标选定优质的种质资源。

新麦系列小麦品种性状的相关性分析结果表明，千粒重与产量呈极显著正相关，穗数与穗粒数呈显著负相关，说明千粒重是新麦系列品种产量增加的主要因素，产量与品质性状之间并不存在明显的制约关系，相互影响较小。蛋白质含量与湿面筋含量、吸水量呈显著正相关，与稳定时间呈极显著正相关，表明蛋白质含量、湿面筋含量、吸水量、稳定时间等品质重要指标之间相关系数较高，关系更密切。这与崔文礼等[12-13]研究结果一致。在制定育种目标时，要综合考虑各性状之间的相关性和协调性。

新麦系列小麦品种性状的聚类分析结果表明，新麦系列品种被分为5大类群，第Ⅰ类群新麦12是审定年份较早的旱地品种，产量较低，除新麦12外，其他类群产量性状变化幅度不大。第Ⅱ类群千粒重和穗粒数优势特别突出，在育种中可以作为改良穗部特性的材料加以利用。第Ⅲ类群品种株高、生育期明显低于总体平均值，可以作为矮秆抗倒、早熟材料加以应用。前4大类群属于中筋小麦品种。第Ⅴ类群品种的产量和品质性状的平均值最高，均属于优质强筋品种，在育种中可以作为优质强筋、高产资源加以利用。特别是新麦26和新麦45，这2个品种可作为小麦品质改良的优异种质材料。新麦26主要品质指标均明显高于加麦2号，2019年在农业农村部组织的全国首届黄淮麦区优质强筋小麦品种质量鉴评会上被评为超强筋、面包与面条兼用小麦[14]，也是我国黄淮南部麦区唯一的超强筋小麦品种，自2010年审定以来，新麦26目前已推广了13年，在强筋品种中推广面积最大，全国排名第1位，在黄淮海地区累计推广面积达530万hm2，是目前全国优质强筋小麦主导品种、全国粮油生产主导品种。

综上所述，新麦系列小麦品种种质资源丰富，优质强筋品种特点突出，具有较高的遗传多样性。因此，在利用新麦系列小麦资源材料时，可根据育种目标来选择运用。