山西小麦地方品种表型、品质分析及成熟期抗旱性鉴定

【资料图】

2.1.2 干旱胁迫对小麦表型性状的影响自然群体全生育期干旱胁迫响应的研究，利用表型性状初步评估干旱胁迫处理的效果，由表1可知，14个性状的旱地表型平均值均低于水地性状平均值，两者差异均达到显著或极显著水平（除千粒重和单株产量外），可见干旱胁迫对小麦田间农艺性状影响效果显著，达到试验胁迫处理的预期目的。旱地14个性状的变异系数变幅为0.94%-43.51%，平均变异系数为13.48%，水地变异系数变幅为1.53%-37.10%，平均变异系数为12.75%，两种水分条件下的遗传变异系数差距较大，干旱促使变异系数变幅进一步扩大。其中，全生育期和单株产量的变异系数为最小和最大。同一水分条件下的各性状变异系数变化趋势基本一致，如生育期相关性状的变异系数基本小于产量相关性状的变异系数。两种水分条件下的各性状变异系数变化趋势不一致，如拔节期、熟性、株高、每穗小穗数、穗下节长、穗粒数、千粒重和单株产量的旱地变异系数高于水地，抽穗期、开花期、全生育期、分蘖数、单株穗数、穗长的旱地变异系数低于水地，可见干旱胁迫对小麦主要农艺性状有正向和负向调控两方面的作用，但对小麦产量积累相关性状的影响多数是负向的。旱地14个性状的多样性指数值变幅为0.58（熟性）-2.08（株高），平均多样性指数值为1.74。水地多样性指数值变幅为0.71（熟性）-2.07（单株穗数），平均值为1.77。在两种水分条件下，各性状的多样性指数值相对较高（除全生育期和熟性的多样性指数），数值均大于1，可见整个群体遗传多样性较丰富。从表型平均值下降幅度来看，干旱胁迫促使14个表型平均值下降了2.01%-48.77%，其中，小麦生育时期相关性状的表型平均值下降幅度均小于5%。小麦产量相关性状的表型平均值下降幅度超过10%。如单株产量受干旱影响最大，下降了48.77%，减产近一半。由此可知，干旱胁迫对小麦生育期影响较小，对小麦后期产量影响较大，与上述变异系数和多样性指数的分析结果相一致。这也是本研究的试验目的，以期从地方品种挖掘出与产量性状抗旱性正相关的遗传变异。

2.1.3 成熟期抗旱性评价鉴定利用两种水分条件下的性状表型值，计算自然群体的5个产量相关性状单株穗数、每穗小穗数、穗粒数、千粒重和单株产量的抗旱系数，分别为0.74、0.90、0.82、0.87和0.79。根据单株产量的抗旱系数，将323份小麦的抗旱性分为5个等级（图2），包括强抗旱品种66份、抗旱品种24份、中抗旱品种60份、较敏感品种23份和敏感品种150份，其品种数量分别占群体总数的20.43%、7.43%、18.58%、7.12%和46.44%。其中，66份强抗旱小麦地方品种的来源在山西南部中熟冬麦区（32份）和中部晚熟冬麦区（31份）的分布较均匀（表2），其地方品种的抗旱性并无特殊的地理来源。统计强抗旱、抗旱和中抗旱品种的总数（46.44%）接近群体的总数一半，可见，山西小麦地方品种的抗旱性普遍较强。

2.1.4 自然群体的品质性状分析在灌水条件下，对自然群体料籽粒相关的11个品质性状进行遗传变异分析（表3），各性状的变异系数、多样性指数变幅为1.42-25.10、1.99-2.07。平均变异系数、平均多样性指数为11.99、2.04，自然群体品质相关性状的变异系数和遗传多样性都较高。对自然群体籽粒品质性状进行分类，鉴定出强筋品种1份，中筋品种9份，其余品种的粗蛋白质含量较高，达到中筋小麦标准，但硬度指数值偏低，仅达到弱筋小麦标准，综合品质性状不符合分类标准。总体来看，自然群体的粗蛋白质含量、湿面筋含量和沉降值较高，但吸水率、硬度指数、稳定时间、最大拉伸阻力和拉伸面积等指标相对较低，因此，可根据不同研究、利用目标有针对性的选择地方品种。结合成熟期小麦抗旱性鉴定结果，分析上述强筋、中筋小麦品种的抗旱性分布情况（表4）。筛选出兼强抗旱、中筋品种1份，兼中抗旱、中筋品种2份，兼干旱敏感、强筋品种1份，兼干旱敏感、中筋品种6份。

表3 灌水条件下试验材料的品质性状变异分析

Table3Variationanalysisoftestaccessionsundernormalwatercegimes

表4 10份品种的抗旱性和品质指标分布情况Table 4 Distribution of 10 materials with drought resistance and quality indexes

3 结论

利用变异系数、相关性分析和遗传多样性分析等对自然群体的表型变异和籽粒品质性状进行初步鉴定，筛选出强筋品种1份，中筋品种9份。同时，结合水旱胁迫条件下的表型变异，探讨干旱胁迫对表型性状的影响，并利用抗旱系数对自然群体成熟期的抗旱敏感程度进行分析。筛选出强抗旱地方品种66份。对比品质和抗旱性鉴定结果，筛选出兼强抗旱、中筋品种1份，兼中抗旱、中筋品种2份，兼干旱敏感、强筋品种1份，兼干旱敏感、中筋品种6份。

作者简介：雷梦林，女，博士，现就职于山西农业大学农业基因资源研究中心，一直从事小麦种质资源创新利用与分子育种。