2013—2018年河南省審定的半冬性小麥品種產量結構特點分析

王玲燕 朱紅彩 黃金華 盛坤 馬海濤 竇士樹 閆春霞 唐振海

摘要 [目的]利用河南省2013—2018年通過審定的83個半冬性小麥品種，研究影響小麥主要農藝性狀的內在聯(lián)系和演變規(guī)律，為小麥育種和生產提供參考。[方法]對83個半冬性小麥品種的單位面積產量、有效穗數、穗粒數、千粒重、株高、生育期進行匯總處理，采用多元線性回歸分析方法。[結果]小麥平均產量呈上升趨勢，線性擬合結果表明年遞增124.57 kg/hm2。除有效穗數外，研究的其他主要農藝性狀均呈逐年上升趨勢。變異結果分析，有效穗數的變異系數最大。主要農藝性狀與產量相關程度由高到低依次為生育期（r=0493 0）、株高（r=0.289 1）、穗粒數（r=0.262 2）、千粒重（r=0.252 4）、有效穗數（r=0.041 2）。產量三要素通徑分析與相關分析結果一致。[結論]近期河南省在小麥育種性狀選擇時，應首先將育種材料的穗粒數和千粒重放在首位，同時兼顧單位面積有效穗數。

關鍵詞 半冬性小麥品種;主要農藝性狀;多元線性回歸分析

中圖分類號 S512.1文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）13-0020-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.13.006

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Characteristic Analysis of Yield Structure of Semiwinter Wheat Varieties Approved by Henan Province from 2013 to 2018

Abstract [Objective]In Henan Province， 83 semiwinter wheat varieties have been approved from 2013 to 2018. The internal relations and evolution rules of main agronomic traits of wheat were studied， which provides references for wheat breeding and production. [Method] Yields per unit area of 83 semiwinter wheat varieties were summarized and treated， as well as effective ears， spike grain number， 1 000grain weight， plant height and growth period. [Result] The average yield of wheat was on the rise. Results of linear fitting showed an annual increase of 124.57 kg/hm2. Except the number of effective ears， the other main agronomic traits studied showed an increasing trend year by year. Analysis of variance showed that the variation coefficient of effective panicle number was the largest. The main agronomic traits and yield correlation degree fron high to low were in the order of growth period （r=0.493）， plant height （r= 0.289 1）， panicle number （r=0.262 2）， thousand kernel weight （r=0.252 4）， effective ear number （r=0.041 2）. The path analysis of yield three elements was consistent with the results of correlation analysis. [Conclusion] In recent years， the number of ear grains and 1 000grain weight of wheat breeding materials should be firstly considered in the selection of wheat breeding characters in Henan Province， and the effective number of ears per unit area should also be considered.

Key words Semiwinter wheat variety;Main agronomic traits;Multiple linear regression analysis

作者簡介 王玲燕（1980—），女，河南新鄉(xiāng)人，助理研究員，碩士，從事農作物示范與推廣研究。*通信作者，助理研究員，碩士，從事小麥栽培及育種研究。

收稿日期 2019-01-11

河南是國家糧食生產基地和糧食生產核心區(qū)，是我國小麥產量第一大省[1]，常年種植面積約549.17萬hm2，其小麥產業(yè)是河南農業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢產業(yè)。因此，研究小麥品種產量結構特點的內在聯(lián)系和變動規(guī)律對促進河南省小麥產業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

隨著小麥產量水平的逐漸提高，對產量構成因子之間的協(xié)調關系要求愈加嚴格[2]。小麥產量除受環(huán)境因素影響外，遺傳因素占有很重要的地位[3]，小麥產量從建國初期畝產不到百斤到現(xiàn)在畝產超過千斤[4]，這其中遺傳育種的貢獻超過40%。鑒于此，筆者對2013—2018年河南省審定的半冬性小麥品種的主要性狀進行相關分析、回歸分析和通徑系數分析，并建立最優(yōu)多元線性回歸方程，旨在探索河南省小麥產量主要性狀對產量貢獻的大小，為在育種工作中有效選育小麥高產新品種（系）提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

2013—2018年通過河南省審定的有140個小麥新品種，筆者選取了生產推廣中占主導地位的83個普通的半冬性小麥品種進行研究。數據來源于2013—2018年（2016年無審定半冬性小麥品種）編寫的《河南省農作物品種審定委員會審定品種目錄》，每個品種的產量及農藝性狀來源于該品種兩年區(qū)域試驗以及一年生產試驗的平均值。對其中的生育期、株高、有效穗數、穗粒數和千粒重等農藝性狀進行分析。

1.2 統(tǒng)計分析方法

對83個半冬性小麥品種的單位面積產量、有效穗數、穗粒數、千粒重、株高、生育期進行匯總處理。采用多元線性回歸分析方法，采用DPS軟件進行處理。

1.3 數據處理

運用 Microsoft Excel 和 DPS v9.01 對數據進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

對2013—2018年河南省審定的半冬性小麥新品種的產量及其主要農藝性狀進行變異分析、相關分析、通徑分析、多元回歸分析等，探討目前小麥在育種過程中主要農藝性狀對產量的直接與間接影響。

2.1 產量潛力及主要性狀變化趨勢分析

從表1、圖1可以看出，2013—2018年河南省審定的半冬性小麥品種產量逐步提高，線性擬合結果表明每年增長趨勢為124.57 kg/hm2。6年平均產量為8 034.15 kg/hm2，比2013年平均產量增加276.0 kg/hm2，增加幅度為3.44%，2017年產量最高，為8 345.40 kg/hm2，比2013年增產587.25 kg/hm2，增加幅度達7.31%。

從圖1可以看出，有效穗數、穗粒數、千粒重三者R2表現(xiàn)不顯著，不具有線性趨勢。株高和生育期隨著年份的變化呈上升趨勢，線性擬合結果分別是株高年增長0.945 5 cm，生育期年增長0.329 1 d。

2.2 小麥主要產量性狀間的變異分析

從表2可以看出，對數據進行標準化處理后，產量三要素變異系數由大到小依次為有效穗數（2.03）、穗粒數（1.95）、千粒重（1.63）、株高（138）、生育期（1.26）。

這說明近幾年育種單位在選育半冬性新品種過程中，有效穗數的變異性最大，千粒重變異性較小，穗粒數居中，對有效穗數的選擇相對較差。但在生產過程中，可以通過栽培措施合理調控有效穗數。

2.3 小麥主要性狀與產量的相關性分析

從表3可以看出，小麥主要性狀與產量的相關性均呈正相關，但顯著水平

表現(xiàn)不一：有效穗數與產量相關系數表現(xiàn)不顯著，生育期、株高與產量相關系數表現(xiàn)極顯著，穗粒數、千粒重與產量相關水平表現(xiàn)顯著。相關程度由大到小依次為生育期（r=0493 0）、株高（r=0.289 1）、穗粒數（r=0.262 2）、千粒重（r=0252 4）、有效穗數（r=0.041 2）。從產量三要素上看，穗粒數和千粒重與產量的關系最密切，近期育出的小麥新品種千粒重和穗粒數較以前有提高，穗粒數與千粒重是目前河南省小麥育種的主要制約因素。在現(xiàn)有環(huán)境條件下，小麥育種過程中保證單位面積有效穗數一定數量的基礎上，應協(xié)調發(fā)展穗粒數和千粒重。

2.4 產量構成因素對產量的通徑分析

通徑系數由R矩陣、B矩陣表運算獲得，通徑分析是將相關系數分為直接作用和間接作用，直接作用揭示了各產量構成因素對產量作用的事實。從表4可以看出，3個產量構成因素對產量的直接通徑系數都為正值，說明提高其中任一項，產量都會有一定幅度的增長。3個主要因素的通徑系數大小表現(xiàn)為穗粒數的作用最大（P=0.771 6），千粒重作用次之（P=0.687 6），有效穗數的作用最小（P=0.643 7）。

從間接通徑系數看，產量三要素對產量的間接作用均為負值，但穗粒數的直接效應不會因為有效穗數（-0.312 1）、千粒重（-0.197 3）的負效應被平衡;有效穗數的直接效應不會因為穗粒數（-0.374 1）、千粒重（-0.228 4）的負效應被平衡;千粒重的直接效應不會因為有效穗數（-0.213 8）、穗粒數（-0.221 5）的負效應被平衡，最終三者均與產量呈正相關。這說明近6年河南省小麥產量的增長主要靠穗粒數的增加，在選育新品種時要注重大穗型性狀的選擇，同時兼顧有效穗數與千粒重的協(xié)調。因此，在高產小麥品系選育中，成穗較多、穗重較高的品系更易獲得高產[5]。

2.5 產量構成三要素與產量的多元回歸分析

為進一步研究產量構成因素與產量間的數量關系，以生育期、株高等主要農藝性狀為因變量進行回歸分析，并逐步回歸，最終建立以產量Y為因變量，以有效穗數（x1）、穗粒數（x2）、千粒重（x3）為自變量的回歸方程。回歸方程為y=-218.618 5+6329x1+8.013 2x2+5.043 1x3。

其偏相關系數程度由大到小依次為穗粒數（r1=0.591 2）、千粒重（r2=0.575 9）、有效穗數（r3=0.515 8）。三者數值非常接近，尤其是穗粒數和千粒重，這說明近幾年育成的高產小麥品種在產量三要素上進行了協(xié)調。因此，在小麥品種的選育過程中，三要素協(xié)調發(fā)展才能取得較高的產量。

由小麥產量構成因素與產量的回歸系數（表5）表明，小麥各性狀t測驗均達極顯著水平。這表明

單位面積穗數、穗粒數、千粒重與產量Y之間有極顯著的線性回歸關系，即在其他因素相對固定前提下，有效穗數每增加1個單位（萬穗），產量增加6.329 kg/hm2;穗粒數每增加1個單位（1粒），產量增加8.013 2 kg/hm2;千粒重每增加1個單位（1 g），產量增加5041 3 kg/hm2。

3 討論

（1）該研究結果表明，2013—2018年審定小麥品種平均產量呈上升趨勢，線性擬合結果表明年遞增124.57 kg/hm2;有效穗數、穗粒數、千粒重表現(xiàn)不顯著，不具有線性趨勢;株高和生育期均呈逐年上升趨勢。

小麥主要產量性狀間的變異結果分析顯示，有效穗數的變異系數最大，表明近年在選育半冬性小麥品種過程中，對有效穗數的選擇效果相對較差，但在生產過程中可以通過合理控制有效穗數來增加產量，這與劉朝輝等[6-7]、段國輝等[8]、 金艷等[9]的研究結果不同，可能是研究小麥品種的時間、對象、年度間氣候條件、栽培措施等的不同引起的。

（2）主要性狀與產量的相關性分析、通徑系數分析結果表明，相關程度由高到低依次為生育期（r=0.493 0）、株高（r=0.289 1）、穗粒數（r=0.262 2）、千粒重（r=0.252 4）、有效穗數（r=0.041 2）。從主要農藝性狀看，生育期和株高對小麥產量的作用最大;從產量構成三要素看，穗粒數和千粒重對產量的作用較大，有效穗數相關程度最小。這有可能是因為有效穗數遺傳力較低，易受環(huán)境條件、栽培條件影響，而穗粒數和千粒重受品種本身遺傳特性影響較大。

通徑分析與相關分析結果相一致，進一步證明三要素對產量的作用，說明選育高產品種應在保證合理有效穗數的基礎上選擇穗粒數較多、千粒重高的品種。

（3）建立的小麥產量與產量構成三要素的多元回歸方程顯示其關系極顯著，表明產量與產量構成因素之間具有極顯著的線性回歸關系，可以用建立的回歸方程預測產量。

綜上所述，河南省在小麥育種性狀選擇時，應將育種材料的穗粒數和千粒重放在首位，同時要兼顧單位面積有效穗數。不同的育種目標要求的適宜產量三要素不同、不同的環(huán)境條件要求的適宜產量三要素也不同，如何協(xié)調在一個合適的范圍是育種研究人員今后較長一段時間需深入研究的問題。

參考文獻

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