小麥種質資源的鑒定評價與利用

高燕 于金林 趙偉峰 成東梅 彭濤 尹國紅 陳坤

摘要對203份小麥的農藝性狀進行鑒定和研究。結果表明，種質資源存在豐富的遺傳多樣性，其中穗數、穗粒數、千粒重和產量的變異系數分別為12.6%、9.3%、12.2%和14.7%。千粒重和穗粒數與產量的相關系數達極顯著水平。長穗多粒特性的多穗型材料具有較高的產量潛力。篩選出28份可重點利用的矮稈、大粒、多粒、高產、優質類型材料。

關鍵詞小麥;種質資源;農藝性狀;評價

中圖分類號S512.1文獻標識碼A

文章編號0517-6611（2020）15-0048-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.15.014

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Evaluation and Usage of Wheat Germplasms

GAO Yan， YU Jinlin， ZHAO Weifeng et al

（Jiyuan Academy of Agricultural Sciences， Jiyuan， Henan 459002）

AbstractAgronomic characters were evaluated for 203 wheat germplasms. The results showed that the coefficients of variance of spikes per plant，kernels per spike，1 000grain weight and yield were 12.6%，9.3%，12.2% and 14.7%， respectively. Agronomic traits had greater genetic diversity. 1 000grain weight and kernels per spike had extremely significant correlation with yield. Multispike cultivars with long spike and manyseed had higher yield potential.28 germplasms were screened with the advantages of short plant， big seed， many seed， high yield and high protein. All these accessions could be used as resources in wheat breeding.

Key wordsWheat;Germplasms;Agronomic traits;Evaluation

基金項目河南省重大科技專項（151100110400）。

作者簡介高燕（1976—），女，河南博愛人，副研究員，從事小麥育種及高產栽培技術研究。

收稿日期2019-12-13;修回日期2020-01-20

近年審定并推廣的小麥品種的遺傳基礎較為狹窄，所用親本往往集中在少數幾個骨干親本上，品種間同質化現象日趨明顯。可供育種者選用的優良親本也越來越少，限制了小麥育種水平的進一步提升。因此，開展優異種質資源的收集與發掘，并進行創新與育種利用，是持續提高小麥遺傳改良研究水平的重要技術途徑[1]。鑒于此，筆者選用203份小麥種質資源，在同一試驗條件下，通過科學調查取樣對這些種質資源統一進行田間和室內農藝性狀鑒定，篩選出優良種質資源并進行雜交利用，實現創新優良材料和育成優良品種的目標。

1材料與方法

1.1試驗材料參試材料共203份。

1.2試驗方法試驗于2017—2018年連續2年在濟源市農業科學院實驗地進行。每份材料種植2行，行長2 m，行距23.31 cm。基本苗225萬/hm2，4個重復。其中3個重復測產，1個重復取樣。底肥為尿素225 kg/hm2， 磷酸二氫銨375 kg/hm2，氯化鉀75 kg/hm2。常規田間管理。

1.3項目測定

田間系統觀察鑒定參試材料的生育期表現和主要生物學特征特性，記載時間與方法：①產量相關性狀。成穗數（收獲前7 d調查，去掉行頭，調查1.5 m）、產量（去掉行頭，取1.5 m）;室內考種穗粒數、千粒重、株高、穗長、穗下節長。②小麥全生育期記載。按期正常記載。

2結果與分析

2.1主要性狀及產量變異性分析

由表1可知，變異系數從小到大的順序是穗粒數<穗長<千粒重<穗數<株高<產量<穗下節長。其中穗粒數的變異系數最低，穗長的變異系數次之，說明試驗材料穗粒數和穗長穩定性較好，在選擇試驗材料做為雜交親本時，這2個性狀的選擇標準要嚴格按照預定目標進行。

穗下節長、株高、穗數、千粒重、產量這些數量性狀變異系數較大，變異范圍廣泛，遺傳多樣性豐富。可以對這些優異的種質資源進行創新與育種利用，拓寬育種資源背景，提高育種水平。

試驗材料中，產量在3 000 kg/hm2以下的材料有1份，產量在3 000～6 000 kg/hm2的材料有10份，產量在6 000～7 500 kg/hm2的材料有45份，產量在7 500～9 000 kg/hm2的材料有121份，產量在9 000 kg/hm2以上的材料有26份。產量變化范圍為2 516.5～10 670.5 kg/hm2，變異系數14.7%，位居第2，說明試驗材料產量起伏較大，多數材料產量穩定在7 500 kg/hm2以上，可以從這些材料中選擇雜交親本。對于產量水平在7 500 kg/hm2以下的材料，進行材料創新育種時要謹慎利用。

2.2主要性狀與產量相關分析

統計分析表明（表2），千粒重、穗粒數、株高、主莖穗長、穗下節長、穗數與產量呈正相關，其中千粒重、穗粒數、株高、主莖穗長與產量的相關系數極顯著，千粒重和穗粒數與產量的相關系數最大，分別為0.453和0.340，說明試驗材料的千粒重和穗粒數是影響產量的主要制約因素，要重點選擇千粒重和穗粒數較高的材料進行創新利用。株高與穗下節長、穗長、千粒重呈正相關，且相關系數極顯著，這說明株高的增加優化了冠層結構，有利于后期抗旱性的增強和千粒重的提高[2]。穗長與穗粒數和千粒重呈極顯著正相關，說明穗子長，結實小穗多，穗粒數高，千粒重也高。另一方面，穗長與穗數負相關不顯著、穗粒數與千粒重負相關不顯著，說明在穗數適宜的情況下，通過增加穗長來提高穗粒數，可以有效提升小麥產量。品種創新改良時，要把具有長穗多粒特性的多穗型材料作為選擇重點。千粒重和穗粒數均與穗數呈負相關，且千粒重與穗數的相關系數呈極顯著差異，說明隨著穗數的增加，小穗逐漸增多，穗粒數減少，千粒重也較低。

2.3綜合性狀表現較好的優異材料性狀比較

綜合2年試驗結果，結合田間主要農藝性狀調查和室內籽粒考種結果，鑒選出28個產量較高、綜合性狀表現較好的優異種質材料（表3）。

經過農藝性狀的綜合鑒定與評價，28個優異種質材料歸類如下：矮稈類3份（鄭麥366、矮抗58、07H508-05-3），大粒類5份（洛麥21、鄭麥1345、鄭麥1354、周麥22、新麥29），多粒類7份（洛麥21、鄭麥1354、周麥22、周麥23、周麥26、周麥27、國麥0319），優質強筋類 9份（鄭麥366、 鄭麥7698、鄭麥3596、新麥26、周麥32、豐德存麥1號、存麥5號、西農979、師欒02-1），豐產類 25份（鄭麥366、鄭麥7698、鄭麥0856、鄭麥3596、鄭麥0943、鄭麥1345、鄭麥1354、鄭麥9694、洛麥21、洛麥24、新麥26、周麥22、周麥23、周麥24、周麥26、周麥27、周麥32、豐德存麥1號、存麥5號、新麥29、百農207、矮抗58、國麥0319、濟麥1號、藁優5766）。 上述28個優異種質材料為綜合性狀好、優良性狀多的材料，可以直接或改良后作育種親本利用。其他材料綜合農藝性狀相對較差，但個別性狀比較突出，在材料創新及品種選育時，應注意防止其他性狀的劣變[3]。

2.4雜交利用

近年來，根據育種目標，將鑒定篩選出的優異種質與目標親本進行雜交，通過對不同世代的分離材料進行淘汰選擇及優中選優，篩選出高產、穩產、多抗、廣適小麥新品種濟研麥7號、濟研麥10號，審定編號分別為豫審麥2017021、豫審麥20190021。

3結論與討論

國內外育種實踐充分說明，小麥育種的進展和突破依賴于關鍵性種質資源的發掘和創新利用[4-5]，種質資源的創新往往帶來品種的創新。一些創新出的優良種質資源已成為育種單位的骨干親本，從中衍生選育出一系列小麥新品種。因而，種質資源創新工作成為突破育種瓶頸的關鍵。例如，周口農業科學院創新出新種質周8425B，利用周8425B作親本育成的品種（系）有100多個，其中通過國家和省級審定的品種79個，應用面積3 300萬hm2左右，社會效益顯著[6]。但是，任何一個新種質都存在發現、發展到終結的過程。因此需要不斷引進新的種質資源，從中發掘出優良種質并創新改良，從而創育出更好、更多的骨干親本。

濟源市農科院通過引進種質資源203份，通過鑒定分析表明，供試材料的農藝性狀和品質性狀變異系數大，表現出豐富的遺傳多樣性，為種質創新和品種選育提供了更好更多的種質資源。

金艷等[7]認為半冬性小麥品種產量主要性狀與產量的相關順序由強到弱依次為株高、穗粒數、千粒重和有效穗數;弱春性品種的相關順序由強到弱依次為穗粒數、千粒重、有效穗數和株高。該研究結果表明，產量的主要決定因素為千粒重、穗粒數，試驗選材的不同直接導致研究結論的差異。范永勝等[8]認為在穗粒數的改良過程中，應選育矮稈、大穗、結實小穗數多的品種。龐啟華等[9]、侯永翠等[10]認為高產再高產應在一定有效穗數的基礎上，以通過培育長穗和多小穗來提高穗粒數，進而實現提高單穗重的目的為主攻目標。該研究結果顯示，在穗數適宜的情況下，因穗粒數及千粒重的增加，長穗多粒型材料產量潛力較高。品種創新改良時，要重點選擇具有長穗多粒特性的多穗型材料。

參考文獻

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