检索
E-mail
RSS
高级检索 图表检索

当期目录 我要投稿 过刊浏览
高级检索 图表检索

作物杂志,2021, 第5期: 43–49 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2021.05.007

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

山西省不同年代旱地小麦产量构成因素及抗旱性特征分析

王云1(), 乔玲2, 闫素仙2, 武棒棒2, 郑兴卫2, 赵佳佳2()   

  1. 1芮城县农业农村局,044000,山西运城
    2山西农业大学小麦研究所,041000,山西临汾
  • 收稿日期:2020-10-06 修回日期:2021-06-23 出版日期:2021-10-15 发布日期:2021-10-14
  • 通讯作者: 赵佳佳
  • 作者简介:王云,主要从事旱地小麦育种研究,E-mail： 13934860998@126.com
  • 基金资助:
    山西省自然科学基金(201901D211567)

Analysis of the Yield Components and Drought Resistance of Dryland Wheat in Different Years from Shanxi Province

Wang Yun1(), Qiao Ling2, Yan Suxian2, Wu Bangbang2, Zheng Xingwei2, Zhao Jiajia2()   

  1. 1Agricultural and Rural Bureau of Ruicheng County, Yuncheng 044000, Shanxi, China
    2Institute Research of Wheat, Shanxi Agriculture University, Linfen 041000, Shanxi, China
  • Received:2020-10-06 Revised:2021-06-23 Online:2021-10-15 Published:2021-10-14
  • Contact: Zhao Jiajia

RichHTML

12

PDF (PC)

383

摘要：

干旱是影响作物生长发育和产量的主要因素之一,对旱地小麦产量特征进行探索具有重要意义。以抗旱闻名的山西省旱地小麦育成品种为材料,在雨养和灌溉2种水分处理下分析了不同年代小麦品种产量构成因素的变化趋势以及各年代小麦品种的抗旱性,探明品种改良过程中产量提升的生理及形态机制,对未来旱地小麦育种的性状选择提供指导。结果表明,山西旱地小麦品种平均产量随年代逐渐增加,1990s前产量的年均增益明显高于1990s后,1990s-2010s间产量增加差异不显著;有效穗数和千粒重随年代呈增加趋势,而穗粒数和抗旱性随年代呈波动性变化。山西省旱地小麦产量整体偏低,通过遗传改良提升产量仍具有较大的空间。综合产量因素的改良趋势,在今后的旱地小麦育种中应继续增加有效穗数和千粒重,以提高小麦穗粒数作为重要途径和手段。

关键词: 山西省, 旱地小麦, 产量性状, 抗旱性, 演变

Abstract:

Drought is one of the main factors that affect the growth and yield of crops. It is of great significance to explore the yield characteristics of dryland wheat. Using the dryland wheat varieties of Shanxi province which were famous for drought resistance, the evolution trend of yield components and the drought resistance of wheat varieties in different years were analyzed under the two water treatments of rain-fed and well-watered. We investigated the physiological and morphological mechanism of yield increasing in the process of variety improvement, which guided the selection of traits in dryland wheat breeding in the future. The results showed that the average yield of dryland wheat varieties in Shanxi increased gradually over the years. The average annual gain yield before the 1990s was significantly higher than that after the 1990s, and there was no significant difference in yield from the 1990s to 2010s. The effective spike number and 1000-grain weight showed an increasing trend with the years, and the grain number per spike and drought resistance fluctuated with the years. The overall yield of dryland wheat in Shanxi province was low, which indicated that yield still had a potential to improve through genetic improvement. Therefore, based on the evolution trend of yield components, it was necessary to maintain a higher effective spike number and 1000-grain weight and increase the number of grains per spike as the breakthrough point in the dryland wheat breeding process of Shanxi province.

Key words: Shanxi province, Dryland wheat, Yield traits, Drought resistance, Evolution

表1

山西省旱地小麦育成品种

编号
Code		 品种
Variety		 年份
Year		 编号
Code		 品种
Variety		 年份
Year		 编号
Code		 品种
Variety		 年份
Year		 编号
Code		 品种
Variety		 年份
Year
1 晋麦1 1973 23 晋麦56 1998 45 长麦5079 2005 67 运旱137 2016
2 晋麦5 1973 24 晋麦57 1998 46 长4640 2005 68 晋太1310 2016
3 晋春3号 1974 25 晋麦59 1998 47 汾黑麦1831 2005 69 长6990 2016
4 晋麦16 1982 26 晋麦60 1999 48 晋麦78 2006 70 润麦2号 2016
5 晋麦17 1982 27 晋麦61 1999 49 晋麦79 2006 71 长6197 2017
6 晋麦22 1985 28 晋麦63 1999 50 晋麦80 2006 72 长7080 2017
7 晋麦28 1989 29 晋麦68 2000 51 临旱6号 2006 73 临Y8161 2017
8 晋麦29 1989 30 晋麦70 2001 52 运旱20410 2007 74 晋太141 2017
9 晋麦33 1990 31 晋麦73 2002 53 长7016 2007 75 运旱139-2 2017
10 晋麦36 1991 32 长6878 2002 54 晋麦85 2008 76 翔麦8156 2017
11 晋麦38 1991 33 晋太170 2002 55 长麦6135 2008 77 晋麦104 2017
12 晋麦39 1991 34 中旱110 2002 56 晋麦87 2009 78 太1305 2018
13 晋麦40 1991 35 长6154 2003 57 运旱719 2009 79 晋麦101 2018
14 晋麦42 1992 36 河东TX-006 2003 58 晋麦88 2009 80 晋麦102 2018
15 晋麦44 1992 37 运旱21-30 2003 59 长8744 2011 81 运旱1512 2018
16 晋麦43 1992 38 临丰3号 2004 60 晋麦91 2011 82 临旱9号 2018
17 晋麦46 1994 39 临抗11号 2004 61 运旱805 2011 83 沃麦323 2018
18 晋麦47 1995 40 泽优2号 2004 62 晋麦92 2013 84 金麦919 2018
19 晋麦50 1996 41 冬黑10号 2004 63 长4853 2013 85 运旱1411-2 2018
20 晋麦51 1996 42 吕旱1608 2004 64 晋麦97 2014
21 晋麦53 1996 43 运旱2335 2005 65 晋麦98 2014
22 晋麦54 1997 44 长6359 2005 66 晋麦99 2015

图1

小麦生育期内月降雨量

表2

山西旱地小麦在雨养和灌溉条件下旗叶及产量性状差异分析

性状
Trait		 处理
Treatment		 最小值
Min.		 最大值
Max.		 均值
Mean		 标准差
SD		 变异系数
CV (%)		 P值
P value
株高Plant height (cm) RF 56.00 121.00 83.41±1.70b 15.80 18.94 0.020
WW 66.50 129.13 88.97±1.65a 15.30 17.20
旗叶长Flag leaf length (cm) RF 9.70 23.87 15.93±0.30b 2.74 17.18 <0.01
WW 13.80 28.30 17.99±0.28a 2.60 14.44
旗叶宽Flag leaf width (cm) RF 0.90 2.15 1.46±0.02b 0.19 13.36 <0.01
WW 1.10 2.10 1.56±0.02a 0.19 12.23
穗长Spike length (cm) RF 6.20 11.90 9.34±0.12b 1.14 12.16 0.005
WW 7.27 13.70 9.89±0.15a 1.38 13.92
小穗数Number of spikelets RF 16.33 35.00 20.61±0.22a 2.05 9.94 0.420
WW 17.00 24.67 20.38±0.16a 1.53 7.49
穗粒数Grain number per spike RF 24.00 68.00 46.81±0.82b 7.56 16.16 <0.01
WW 38.33 85.00 53.02±0.96a 8.91 16.81
千粒重1000- grain weight (g) RF 31.60 56.50 46.61±0.52a 4.78 10.26 0.113
WW 37.80 61.60 47.79±0.53a 4.94 10.35
有效穗数 RF 212.50 541.00 397.20±11.55b 83.10 19.91 0.032
Effective spike number (×104/hm2) WW 248.50 629.02 464.40±14.23a 78.10 17.90
产量Yield (kg/hm2) RF 2849.50 5093.40 3788.52±115.15b 791.93 20.02 0.043
WW 3246.97 5683.54 4841.72±89.47a 832.93 18.23

表3

不同年代旱地小麦品种在雨养和灌溉处理下的旗叶及产量性状

处理
Treatment		 年代
Years		 株高
Plant height
(cm)		 旗叶长
Flag leaf
length (cm)		 旗叶宽
Flag leaf
width (cm)		 穗长
Spike length
(cm)		 小穗数
Number of
spikelets		 穗粒数
Grain number
per spike		 千粒重
1000-grain
weight (g)		 有效穗数
Effective spike
number (×104/hm2)		 产量
Yield
(kg/hm2)
RF 1970s 106.37a 17.34b 1.44b 9.59ab 19.67a 43.22a 40.77b 321.00Bb 2915.40Bb
1980s 105.37a 20.95a 1.67a 10.25a 21.03a 46.67a 45.74a 372.51Bab 3379.43Bb
1990s 89.53b 16.16b 1.43b 9.47ab 20.45a 47.91Ba 46.53a 426.53Ba 4207.35Ba
2000s 80.71bc 15.38Bb 1.46Bb 9.27ab 20.56a 45.12Ba 47.39a 431.42Ba 4199.95Ba
2010s 75.35Bc 15.32Bb 1.43Bb 9.13b 20.80a 48.37a 46.59a 433.58Ba 4240.52Ba
WW 1970s 115.01a 17.91ab 1.46a 10.44ab 20.33a 56.00a 40.83a 424.31Ab 3915.41Ab
1980s 110.03a 20.76a 1.58a 11.93a 21.57a 58.00a 44.25a 448.53Aab 4299.95Ab
1990s 93.20b 17.44b 1.48a 9.81b 19.92a 54.59Aa 46.99a 469.72Aab 4831.41Aa
2000s 84.80b 17.29Ab 1.58Aa 9.67b 20.28a 53.28Aa 49.21a 486.32Aa 4978.20Aa
2010s 83.83Ab 18.69Aab 1.61Aa 9.76b 20.63a 50.31a 48.19a 493.20Aa 5183.65Aa

表4

旱地小麦品种在雨养和灌溉处理下产量与产量构成因素的相关性

性状
Trait		 株高
Plant
height		 旗叶长
Flag leaf
length		 旗叶宽
Flag leaf
width		 穗长
Spike
length		 小穗数
Number of
spikelets		 穗粒数
Grain number
per spike		 千粒重
1000-grain
weight		 有效穗数
Effective
spike number		 产量
Yield
株高Plant height 1 0.332** -0.034 0.470** 0.231* 0.136 -0.165 0.008 0.470**
旗叶长Flag leaf length 0.547** 1 0.195 0.440** 0.185 0.195 0.054 0.116 0.198
旗叶宽Flag leaf width 0.104 0.515** 1 0.246* 0.486** 0.232* 0.202 0.067 0.075
穗长Spike length 0.403** 0.465** 0.356** 1 0.601** 0.563** -0.133 0.109 0.396**
小穗数Number of spikelets 0.070 0.123 0.359** 0.480** 1 0.415** -0.080 0.112 0.256*
穗粒数Grain number per spike -0.088 0.351** 0.414** 0.282** 0.076 1 -0.087 0.183 0.583**
千粒重1000-grain weight -0.032 0.095 0.195 -0.026 -0.079 -0.014 1 -0.168 0.665**
有效穗数Effective spike number 0.018 0.136 0.063 0.169 0.187 0.113 -0.268* 1 0.764**
产量Yield 0.597** 0.195 0.093 0.432** 0.276* 0.498** 0.765** 0.683** 1

图2

不同年代小麦品种平均抗旱性及高抗品种比例

[1] 庄巧生. 中国小麦品种改良及系谱分析. 北京: 中国农业出版社, 2003:2-33.
[2] Foulkes M J, Slafer G A, Davies W J, et al. Raising yield potential of wheat. III. Optimizing partitioning to grain while maintaining lodging resistance. Journal of Experimental Botany, 2011, 62(2):469-486.
[3] Reynolds M, Bonnett D, Chapman S C, et al. Raising yield potential of wheat. I. Overview of a consortium approach and breeding strategies. Journal of Experimental Botany, 2011, 62(2):439-452.
doi: 10.1093/jxb/erq311 pmid: 20952629
[4] Reynolds M, Foulkes M J, Slafer A G, et al. Raising yield potential in wheat. Journal of Experimental Botany, 2009, 60(7):1899-1918.
doi: 10.1093/jxb/erp016 pmid: 19363203
[5] Perry M W, D'Antuono M F. Yield improvement and associated characteristics of some Australian spring wheat cultivars introduced between 1860 and 1982. Crop and Pasture Science, 1989, 40(3):457-472.
[6] Brancourt-Hulmel M, Doussinault G, Lecomte C, et al. Genetic improvement of agronomic traits of winter wheat cultivars released in France from 1946 to 1992. Crop Science, 2003, 43(1):37-45.
doi: 10.2135/cropsci2003.3700
[7] Berry P M, Sterling M, Spink J H, et al. Understanding and reducing lodging in cereals. Advances in Agronomy, 2004, 84:217-271.
[8] 钱曼懋, 孙洪伟, 宋春华, 等. 北部冬小麦品种农艺性状演变研究. 作物品种资源, 1989(1):3-5.
[9] 谢海松, 董祖淦, 洪菊莲. 浙江省小麦品种性状演变及发展方向研究. 浙江农村技术师专学报, 1995(Z1):87-93.
[1] Sun Y Y, Wang X L, Wang N, et al. Changes in the yield and associated photosynthetic traits of dry-land winter wheat (Triticum aestivum L.) from the 1940s to the 2010s in Shaanxi province of china. Field Crops research, 2014, 167:1-10.
[2] 刘新月, 裴磊, 卫云宗. 黄淮旱地小麦品种产量性状演变研究. 农学学报, 2015, 5(7):1-8.
[3] 陈晓远, 高志红, 刘晓英, 等. 水分胁迫对冬小麦根、冠生长关系及产量的影响. 作物学报, 2004, 30(7):723-728.
[4] 盖江南, 毕建杰, 刘建栋, 等. 水分胁迫对冬小麦干物质分配的影响. 华北农学报, 2008, 23(增刊2):5-9.
[5] 於琍, 于强, 罗毅, 等. 水分胁迫对冬小麦物质分配及产量构成的影响. 地理科学进展, 2004, 23(1):105-112.
[6] 张俊灵, 孙美荣, 闫金龙, 等. 山西省旱地小麦育种进展与育种策略探讨. 农学学报, 2015, 5(9):17-21.
[7] 赵佳佳, 乔玲, 郑兴卫, 等. 山西小麦育成品种品质性状及HMW-GS组成演变分析. 植物遗传资源学报, 2018, 19(6):1126-1137.
[8] 马小飞, 李竹梅, 王敏, 等. 山西省近二十年审定小麦品种的农艺和品质性状变化. 麦类作物学报, 2020, 40(8):938-944.
[9] 刘筱颖, 李晓华, 郑兴卫, 等. 山西小麦育成品种农艺性状演变趋势及关联分析. 中国农业科技导报, 2020, 22(3):14-23.
[10] 任文斌, 谢三刚, 王倩, 等. 山西南部水地小麦区试品系农艺性状比较及通径分析. 农学学报, 2016, 6(2):22-26.
[11] 李龙, 毛新国, 王景一, 等. 小麦种质资源抗旱性鉴定评价. 作物学报, 2018, 44(7):988-999.
[12] 吕学莲, 白海波, 惠建 等. 籼粳稻杂交衍生RIL系的苗期抗旱性评价. 植物遗传资源学报, 2019, 20(3):556-563.
[13] 谢志坚. 农业科学中的模糊数学方法. 武汉: 华中理工大学出版社, 1983:99-193.
[14] 金善宝. 中国小麦品种志(1983-1993). 北京: 中国农业出版社, 1997.
[15] 杨洪强, 田文仲, 吴少辉, 等. 1982-2010年河南省旱地小麦品种主要农艺性状的遗传演变规律. 河南农业科学, 2014, 43(5):38-41.
[16] 宋健民, 戴双, 李豪圣, 等. 山东省近年来审定小麦品种农艺和品质性状演变分析. 中国农业科学, 2013, 46(6):1114-1126.
[17] 杨子光, 郭利磊, 张珂, 等. 黄淮旱地冬小麦主要性状演变规律研究. 作物杂志, 2020(4):30-36.
[18] 李润芳, 张晓冬, 王栋, 等. 山东省近60年来主推小麦品种主要农艺性状演变规律. 中国农学通报, 2019, 35(7):20-27.
[19] 王兆龙, 曹卫星, 戴廷波. 小麦穗粒数形成的基因型差异及增粒途径分析. 作物学报, 2001, 27(2):236-242.
[20] 于振文, 田奇卓, 潘庆民, 等. 黄淮麦区冬小麦超高产栽培的理论与实践. 作物学报, 2002(5):577-585.
[21] Sinclair T R, Jamieson P D. Grain number,wheat yield,and bottling beer:An analysis. Field Crops Research, 2006, 98(1):60-67.
doi: 10.1016/j.fcr.2005.12.006
[1] 王会文, 李蕾, 余少波, 王强, 冯玉, 任爱霞, 林文, 孙敏, 高志强. 干旱年型深翻与探墒沟播对旱地小麦产量形成的贡献[J]. 作物杂志, 2020, (6): 116–122
[2] 黄少辉, 杨军芳, 刘学彤, 杨云马, 邢素丽, 韩宝文, 刘孟朝, 贾良良, 何萍. 长期小麦秸秆还田对壤质潮土磷素含量及磷盈亏的影响[J]. 作物杂志, 2020, (6): 89–96
[3] 杨海峰, 段学艳, 卫玲, 刘博. 食用向日葵产量性状的遗传研究[J]. 作物杂志, 2020, (5): 93–97
[4] 杨子光, 郭利磊, 张珂, 孙军伟, 孟丽梅. 黄淮旱地冬小麦主要性状演变规律研究[J]. 作物杂志, 2020, (4): 30–36
[5] 周子超, 侯建华, 甄子龙, 石慧敏. 152份向日葵重组自交系苗期抗旱性的鉴定与评价[J]. 作物杂志, 2020, (3): 47–52
[6] 段俊枝, 齐学礼, 冯丽丽, 张会芳, 孙岩, 燕照玲, 陈海燕, 齐红志, 樊文杰, 杨翠苹, 刘毓侠, 任银玲, 张甲源, 李莹, 卓文飞. 抗旱基因在小麦抗旱基因工程中的应用进展[J]. 作物杂志, 2020, (3): 7–15
[7] 张永芳,钱肖娜,王润梅,史鹏清,杨荣. 不同大豆材料的抗旱性鉴定及耐旱品种筛选[J]. 作物杂志, 2019, (5): 41–45
[8] 陆梅,孙敏,任爱霞,雷妙妙,薛玲珠,高志强. 喷施叶面肥对旱地小麦生长的影响及与产量的关系[J]. 作物杂志, 2018, (4): 121–125
[9] 温辉芹,程天灵,裴自友,李雪,张立生,朱玫. 山西省近年审定小麦品种的综合性状分析[J]. 作物杂志, 2018, (4): 32–36
[10] 刘晨旦,张泽燕,张耀文. 不同基因型绿豆品种芽期抗旱性鉴定[J]. 作物杂志, 2018, (3): 77–83
[11] 唐慧娟,臧巩固,程超华,唐蜻,李育君,赵立宁. 工业大麻产量和品质性状的对应分析[J]. 作物杂志, 2018, (2): 52–55
[12] 桑利民,徐婧,赵晓清,郭元章,蹇家利,郝小玉,郭久林,高永海,韩建国,徐桂真. 地膜覆盖对不同芝麻品种农艺性状及产量构成因素的影响[J]. 作物杂志, 2017, (6): 140–146
[13] 王曙光,史雨刚,史华伟,曹亚萍,孙黛珍. 春小麦光合特性与抗旱性的关系研究[J]. 作物杂志, 2017, (6): 23–29
[14] 李国龙,孙亚卿,邵世勤,张永丰. 甜菜幼苗叶片抗氧化系统对干旱胁迫的响应[J]. 作物杂志, 2017, (5): 73–79
[15] 郝曦煜,王红丹,尹智超,梁杰,尹凤祥,郝建军. PEG胁迫对小豆苗期抗旱生理指标的影响及抗旱鉴定体系建立[J]. 作物杂志, 2017, (4): 134–142
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!