小麦是我国主要的粮食作物,保证小麦产量和品质的稳定,并实现稳步增长,对维护我国粮食安全和社会安定具有重大意义[1]。小麦的产量和品质受多方面因素的影响,除了土壤和气候2个主要外在因素,培育良种、丰富种质资源是起关键作用的内在因素[2]。评价小麦种质资源的特性并进行有效分类,是组配亲本、增强育种目标性的前提[3,4,5]。小麦基因组庞大,多个农艺性状间存在紧密关联,给综合分析带来了不便。近年来,以主成分分析和聚类分析为主的研究统计手段将原先的多个指标整合成新的组成成分,更好地揭示性状间的关系,在农作物育种中的应用越来越多[6,7,8,9,10,11]。宋晓等[8]利用主成分分析等方法初步筛选出了西农979等氮高效品种。董攀等[12]利用聚类分析对58份波兰小麦资源进行了重新分类,发掘到一些矮秆和分蘖力强的品种。郑文寅等[13]利用对耐湿性贡献较大的3个主成分,并利用隶属函数综合评价法将小麦种质资源分为高耐湿、中度耐湿和不耐湿3类。可以看出,通过聚类分析和主成分分析等方法可以发掘新的种质资源,为品种培育提供参考,并可从多维度评价种质现状。
黄淮麦区是我国小麦的主产区,各省份有其独特的生态条件和品种类型,分析当前阶段小麦参试品种的综合特性,对促进小麦育种及品种推广有前瞻性。国家黄淮南片小麦区域试验涉及陕西、河南、安徽和江苏4省,是研究小麦综合特性的优秀样本,但目前针对小麦区试的综合分析较少。本研究对近年来黄淮南片区试的39份小麦品种（系）的主要农艺性状和品质进行综合分析,探究影响小麦产量和品质的主要性状,为筛选优质亲本资源、评价品种现状提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料
材料为2017-2018和2018-2019年度国家冬小麦品种试验黄淮冬麦区南片水地组区域试验早播1~4组的39个小麦品种（系）（表1）,对产量、有效穗、千粒重、穗粒数、株高、容重、蛋白质、湿面筋、面粉吸水率和面团稳定时间10个主要农艺和品质性状进行统计分析。
表1 参试小麦品种（系）
Table 1
| 序号 Number | 品种（系） Variety (line) | 亲本组合 Parent combination | 来源 Source | 序号 Number | 品种（系） Variety (line) | 亲本组合 Parent combination | 来源 Source | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 中麦578 | 中麦255/济麦22 | 河南 | 21 | 中育1428 | 周麦22/洛麦22 | 河南 | ||
| 2 | 新麦45 | 新麦26/济麦20 | 河南 | 22 | 百农4199 | 百农高光3709F2/矮抗58 | 河南 | ||
| 3 | 山农116 | W080068/石4185 | 山东 | 23 | 德研0516 | 周麦16/百农矮抗58 | 河南 | ||
| 4 | 驻麦762 | 04中36/矮抗58 | 河南 | 24 | 平安0658 | 周麦22号/洛麦21号 | 河南 | ||
| 5 | 瑞华1568 | 周麦16/瑞华麦523 | 江苏 | 25 | 中颖8号 | 周麦16/漯麦4号 | 河南 | ||
| 6 | 益科麦1506 | 6108（紫麦19）/淮麦25 | 安徽 | 26 | 濮麦1165 | 周麦18/郑育8号 | 河南 | ||
| 7 | 许研5号 | 周麦22/许科1号 | 河南 | 27 | 顺麦11号 | 周麦22/周麦24 | 河南 | ||
| 8 | 赛德麦601 | 周麦13/郑麦9023//周麦22 | 河南 | 28 | 创麦58 | 周16/郑366//新麦18 | 安徽 | ||
| 9 | 新农23 | （周麦16/济麦22）F1//西农979 | 河南 | 29 | LS018R | 泰农18/临麦6号-RIL | 山东 | ||
| 10 | 华成865 | 华成3366//（淮麦18/皖麦46）F5 | 安徽 | 30 | 金麦1号 | （淮核0308/宿4002）/洛新998 | 安徽 | ||
| 11 | 丰韵麦5号 | 百农AK58/泛麦7030 | 河南 | 31 | 淮核15173 | 冬春轮回选择群体 | 江苏 | ||
| 12 | 民丰266 | Mx001/05(16)-18 | 河南 | 32 | 西农733 | 西农509/漯麦7239 | 陕西 | ||
| 13 | 众麦166 | 百农207/中麦895 | 河南 | 33 | 豫农804 | 豫农202/许农5号//豫农202 | 河南 | ||
| 14 | 顺麦10号 | 兰（考）特早/内乡188//周麦22 | 河南 | 34 | 淮麦1403 | 淮麦28/淮麦25 | 江苏 | ||
| 15 | 豫农168 | （周麦16/豫麦68）//CP1106 | 河南 | 35 | 轮选2000 | 矮败西农979/豫农416//西农9718 | 河南 | ||
| 16 | 轮选6号 | 济麦22/165-5Z | 北京 | 36 | 淮麦1196 | 04346//洛麦23/05296 | 安徽 | ||
| 17 | 苑丰8号 | 亿麦6号//（漯麦4号/豫麦49-198）F3 | 河南 | 37 | 宝亮5号 | 豫麦52//（周麦16/cp11-06） | 河南 | ||
| 18 | 涡麦77 | 莱137/周麦16号//AK58 | 安徽 | 38 | 郑麦22 | 周麦22/偃展4110//矮抗58 | 河南 | ||
| 19 | 厚德麦981 | 周麦16/才智97(5)-3 | 河南 | 39 | 科大1026 | 豫麦46×郑麦9405 | 河南 | ||
| 20 | 德研0518 | 周麦22/洛麦21号//新麦26 | 河南 | ||||||
数据来源于全国农业技术推广服务中心编写的《2017-2018年度小麦国家区试品种报告》和《2018-2019年度小麦国家区试品种报告》。
1.2 统计分析
2 结果与分析
2.1 主要性状的多样性分析
参试的小麦品种（系）可分为强筋小麦、中强筋小麦和中筋小麦,占比依次为10.26%、5.13%和84.61%。由表2可知,面团稳定时间变异系数（CV）最大,为71.93%,其次为湿面筋（7.61%）,参试小麦品质方面差异较大;产量和容重的CV最小,分别为1.05%和1.57%,其余7个主要性状的CV为3.17%~7.61%,表明除产量和容重之外,其余性状均存在明显差异。不同年份的产量有明显差异,2018-2019年度的产量（8848.5kg/hm2）高于2017-2018年度（7213.5kg/hm2）,产量的年际变化与气候关系较大,2017-2018年度,越冬期温度偏低,光照不足,小麦冬前群体降低,春季低温冻害导致穗部缺粒,穗粒数下降,灌浆期雨水不足,影响千粒重;而2018-2019年度,冬春季冻害偏轻,苗势壮,穗数增加,中后期雨水充足,千粒重明显增大,小麦产量较上年度有大幅提升。
表2 黄淮南片小麦主要性状的变异系数及多样性指数
Table 2
| 性状Trait | 年度Year | 变异范围Range | 平均值Mean | 标准差SD | 变异系数CV (%) | 多样性指数H′ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 产量 | 2017-2018 | 6936.0~7411.5 | 7213.5 | 6.82 | 1.41 | 1.84 |
| Yield (kg/hm2) | 2018-2019 | 8710.5~9007.5 | 8848.5 | 5.76 | 0.97 | |
| 均值 | 7837.5~8205.0 | 8025.0 | 5.63 | 1.05 | ||
| 穗数 | 2017-2018 | 541.5~636.0 | 583.5 | 1.59 | 4.08 | 1.95 |
| Spike number (×104/hm2) | 2018-2019 | 571.5~697.5 | 637.5 | 2.24 | 5.27 | |
| 均值 | 556.5~663.0 | 610.5 | 1.89 | 4.46 | ||
| 穗粒数 | 2017-2018 | 27.7~35.0 | 31.2 | 1.43 | 4.58 | 1.88 |
| Number of seeds per ear | 2018-2019 | 28.8~37.9 | 34.1 | 1.89 | 5.54 | |
| 均值 | 28.6~36.3 | 32.7 | 1.59 | 4.89 | ||
| 千粒重 | 2017-2018 | 38.1~49.1 | 44.6 | 2.57 | 5.76 | 1.93 |
| 1000-seed weight (g) | 2018-2019 | 38.4~51.3 | 45.2 | 2.84 | 6.28 | |
| 均值 | 39.3~50.1 | 44.9 | 2.66 | 5.93 | ||
| 株高 | 2017-2018 | 67.7~85.0 | 77.4 | 3.71 | 4.79 | 1.84 |
| Plant height (cm) | 2018-2019 | 74.0~90.6 | 81.9 | 3.58 | 4.37 | |
| 均值 | 70.9~87.8 | 79.7 | 3.58 | 4.49 | ||
| 容重 | 2017-2018 | 760.0~839.0 | 803.0 | 14.23 | 1.77 | 1.83 |
| Bulk density (g/L) | 2018-2019 | 769.0~841.0 | 799.1 | 12.40 | 1.55 | |
| 均值 | 764.5~840.0 | 801.1 | 12.58 | 1.57 | ||
| 蛋白质含量 | 2017-2018 | 13.8~17.8 | 15.3 | 0.87 | 5.70 | 1.98 |
| Protein content (%) | 2018-2019 | 12.7~16.3 | 14.2 | 0.68 | 4.77 | |
| 均值 | 13.2~16.6 | 14.7 | 0.71 | 4.83 | ||
| 湿面筋含量 | 2017-2018 | 28.4~41.6 | 35.5 | 3.31 | 9.31 | 1.98 |
| Wet gluten content (%) | 2018-2019 | 27.6~35.9 | 32.3 | 2.23 | 6.91 | |
| 均值 | 28.0~38.3 | 33.9 | 2.58 | 7.61 | ||
| 面粉吸水率 | 2017-2018 | 56.0~63.0 | 59.0 | 1.79 | 3.03 | 2.01 |
| Flour water absorption (%) | 2018-2019 | 52.0~63.0 | 57.6 | 2.28 | 3.96 | |
| 均值 | 55.0~63.0 | 58.3 | 1.84 | 3.17 | ||
| 面团稳定时间 | 2017-2018 | 2.0~16.7 | 5.7 | 3.51 | 61.68 | 1.56 |
| Dough stability time (min) | 2018-2019 | 2.2~26.9 | 7.6 | 6.31 | 83.46 | |
| 均值 | 2.4~20.0 | 6.6 | 4.76 | 71.93 |
10个性状多样性指数（H′）为1.56~2.01,平均1.88,其中面粉吸水率最大,面团稳定时间最小,说明该性状缺少多样性。穗数、蛋白质、湿面筋和面粉吸水率4个性状的H′ 均高于平均值,说明这39个小麦品种（系）的性状遗传多样性受这4个性状遗传变异的影响较大。综合来看,除了面团稳定时间的H′ 明显偏低外,其余9个性状H′ 差别较小,接近平均值。
2.2 主要性状的相关性分析
10个主要性状之间均存在不同程度的相关性（表3）。其中,产量与容重呈显著正相关（P<0.05,下同）,与穗数呈极显著正相关（P<0.01,下同）,与湿面筋呈显著负相关;千粒重与湿面筋呈显著正相关,与穗粒数和穗数呈极显著负相关;容重与面团稳定时间呈显著正相关,与穗数呈极显著正相关,与湿面筋呈极显著负相关;穗粒数与稳定时间呈显著负相关,与穗数呈极显著负相关;穗数与面团稳定时间呈极显著正相关,与湿面筋呈极显著负相关;蛋白质与湿面筋呈极显著正相关;湿面筋与面团稳定时间呈极显著负相关;面粉吸水率与面团稳定时间呈显著正相关。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,因此需在综合多个性状后采用多元分析方法进一步评价。
表3 39份小麦品种（系）主要性状的相关系数
Table 3
| 性状 Trait | 产量 Yield | 千粒重 1000-seed weight | 容重 Bulk density | 穗粒数 Number of seeds per ear | 穗数 Spike number | 株高 Plant height | 蛋白质含量 Protein content | 湿面筋含量 Wet gluten content | 面粉吸水率 Flour water absorption | 面团稳定时间Dough stability time |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 产量Yield | 1 | |||||||||
| 千粒重1000-seed weight | -0.11 | 1 | ||||||||
| 容重Bulk density | 0.39* | -0.12 | 1 | |||||||
| 穗粒数Number of seeds per ear | -0.13 | -0.51** | -0.21 | 1 | ||||||
| 穗数Spike number | 0.47** | -0.46** | 0.47** | -0.44** | 1 | |||||
| 株高Plant height | 0.12 | -0.05 | 0.01 | 0.08 | -0.02 | 1 | ||||
| 蛋白质含量Protein content | -0.15 | 0.11 | -0.27 | -0.08 | -0.06 | -0.09 | 1 | |||
| 湿面筋含量Wet gluten content | -0.34* | 0.33* | -0.46** | 0.09 | -0.56** | 0.06 | 0.58** | 1 | ||
| 面粉吸水率Flour water absorption | -0.06 | 0.01 | 0.29 | -0.13 | 0.17 | -0.25 | 0.22 | -0.02 | 1 | |
| 面团稳定时间Dough stability time | 0.11 | -0.12 | 0.37* | -0.32* | 0.49** | -0.22 | 0.23 | -0.44** | 0.34* | 1 |
“*”和“**”分别表示在0.05和0.01水平显著相关
“*”and“**”indicate significant correlation at the 0.05 and 0.01 level, respectively
2.3 主要性状的聚类分析
图1
图1
基于10个主要性状对黄淮南片小麦品种（系）的聚类分析
Fig.1
Cluster diagram of wheat varieties (lines) in Southern Huang-Huai region based on 10 main traits
表4 黄淮区试小麦品种（系）各类群性状的统计分析结果
Table 4
| 性状 Trait | 类群Group | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | Ⅴ | |
| 产量Yield (kg/hm2) | 8001.0 | 7992.0 | 8101.5 | 8109.0 | 8053.5 |
| 穗数 Spike number (×104/hm2) | 595.5 | 591.0 | 637.5 | 640.5 | 649.5 |
| 千粒重 1000-seed weight (g) | 46.3 | 45.2 | 42.4 | 49.8 | 41.5 |
| 株高Plant height (cm) | 80.3 | 78.1 | 81.9 | 79.1 | 76.7 |
| 穗粒数 Number of seeds per ear | 32.2 | 33.5 | 32.6 | 28.8 | 33.1 |
| 容重Bulk density (g/L) | 792.2 | 799.1 | 810.5 | 824.3 | 800.8 |
| 蛋白质含量 Protein content (%) | 15.2 | 14.3 | 14.1 | 14.9 | 16.2 |
| 湿面筋含量 Wet gluten content (%) | 36.6 | 33.5 | 31.3 | 32.3 | 33.3 |
| 面团稳定时间 Dough stability time (min) | 4.5 | 4.8 | 7.9 | 15.8 | 12.4 |
| 面粉吸水率 Flour water absorption (%) | 57.1 | 59 | 57.4 | 60.5 | 60.7 |
类群Ⅰ包含郑麦22、厚德麦981等12份小麦种（系）（占比30.7%）,该类群的稳定时间和吸水率均是最低的,蛋白质（15.2%）和湿面筋（36.6%）偏上水平,产量（8001.0kg/hm2）和穗数（595.5万/hm2）均较低,株高（80.4cm）偏高。类群Ⅱ包含顺麦11号、中颖8号等13个品种（系）（占比33.3%）,穗粒数（33.5）为5类中最高的,产量（7992.0kg/hm2）和穗数（591.0万/hm2）均偏低,该组中科大1026达到中强筋水平。类群Ⅲ包含山农116、瑞华1568等9个小麦品种（系）（占比23.1%）,该类群中的蛋白质（14.1%）和湿面筋（31.3%）均偏低,该类群中的山农116达到了中强筋小麦标准,类群Ⅲ相比类群Ⅱ的面团稳定时间有所提升,但蛋白质和湿面筋弱于类群Ⅱ。类群Ⅳ仅包含2个小麦品种（系）（占比5.1%）,分别是中麦578和轮选2000,都为强筋小麦,该类群的面团稳定时间（15.8min）、容重（824.3g/L）和千粒重（49.8g）均是5大类群中最高的。类群Ⅴ包含3个小麦品种（系）（占比7.7%）,其中新麦45和德研0518均达到了强筋水平。从图1可以看出,强筋小麦有明显的聚集效应,并且类群Ⅳ的小麦品种（系）产量居第1位,该类群将高产和优质性状结合地较好。总体而言,参试品种（系）里,强筋和中强筋品种（系）占比（15.4%）少,没有弱筋品种（系）。
2.4 主要性状的主成分分析和综合评价
2.4.1 主成分分析 主成分分析法可将众多具有相关性的性状重新组合,形成少数综合指标,有效反映小麦品种（系）的大部分信息。对黄淮区试小麦品种（系）的10个主要性状进行主成分分析,结果（表5）显示,前4个主成分（PC1~PC4）的贡献率分别为30.34%、19.01%、13.66%和10.75%,累积贡献率为73.76%,能反映黄淮区试小麦品种（系）10个性状的大部分信息。
表5 4个主成分的特征值和得分系数矩阵
Table 5
| 项目 Item | 性状 Trait | 第1 主成分 PC1 | 第2 主成分 PC2 | 第3 主成分 PC3 | 第4 主成分 PC4 |
|---|---|---|---|---|---|
| 特征向量 | 产量 | 0.55 | -0.22 | -0.30 | 0.36 |
| Eigenvector | 穗数 | -0.09 | -0.42 | -0.33 | 0.59 |
| 千粒重 | 0.86 | 0.05 | 0.04 | 0.29 | |
| 株高 | -0.35 | -0.60 | 0.62 | -0.03 | |
| 穗粒数 | -0.36 | 0.51 | -0.70 | -0.23 | |
| 容重 | 0.73 | 0.01 | -0.11 | -0.09 | |
| 蛋白质含量 | -0.29 | 0.65 | 0.31 | 0.56 | |
| 湿面筋含量 | -0.79 | 0.33 | 0.01 | 0.32 | |
| 面团稳定时间 | 0.28 | 0.56 | 0.36 | -0.14 | |
| 面粉吸水率 | 0.64 | 0.47 | 0.24 | 0.04 | |
| 特征值Eigenvalue | 3.03 | 1.90 | 1.37 | 1.08 | |
| 方差百分率Variance percentage (%) | 30.34 | 19.01 | 13.66 | 10.75 | |
| 累计贡献率 Accumulative contribution rate (%) | 30.34 | 49.35 | 63.01 | 73.76 | |
| 权重系数Weight coefficient (%) | 41.13 | 25.77 | 18.52 | 14.57 | |
由表5可知,第1主成分特征值3.03,贡献率为30.34%。在其特征向量中,为正值且数值较大的性状有千粒重和容重,为负值且绝对值较大的是湿面筋,穗数增加有助于产量的提高,容重是同千粒重呈负相关的性状,也能看出穗数的增加对湿面筋有降低作用。
第2主成分特征值1.90,贡献率为19.01%,在其特征向量中,为正值且较大的有蛋白质、面团稳定时间和面粉吸水率,该主成分主要反应品质性状,特征向量为负值且绝对值较大的是穗粒数和株高,小麦品质的提高稍微制约株高的提升,这一特征从强筋小麦新麦45、山农116等可以看出。
第3主成分特征值1.37,贡献率为13.66%,特征向量为正值且较大的有株高、蛋白质含量和面团稳定时间,为负值且绝对值较大的是穗粒数,穗粒数增多会影响千粒重。
第4主成分特征值为1.08,贡献率为10.75%,特征向量较大的为穗数和蛋白质,特征向量为负值的是穗粒数和面团稳定时间,其绝对值较小,对穗数和蛋白质的制约作用一致。
利用隶属函数将4个主成分得分（u）归一化处理,结合表5计算出的4个主成分权重系数（41.13%、25.77%、18.52%、14.57%）,计算各材料的综合得分：D=0.4113u1+0.2577u2+0.1852u3+0.1457u4,D值越高,则该品种（系）的综合表现越好。
由表6可知,综合得分前5位分别是新麦45、轮选2000、山农116、华成865和德研0518。其中新麦45和轮选2000为强筋小麦,山农116为中强筋小麦。另外2个强筋小麦德研0518和中麦578分别排在第5和第6位;中强筋小麦科大1026排在第10位,D值排名前10的品种（系）囊括了参加2年区试的所有中强筋和强筋小麦品种,说明现阶段培育的优质小麦,不仅在品质方面突出,在综合表现上也很优秀,同时也能看出优质小麦和中筋小麦间的差距正在变大。
表6 39份小麦品种（系）的主成分得分（y）、归一化值（u）和综合评价值（D）
Table 6
| 品种（系）Variety (line) | D值D-value | 排名Ranking | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 中麦578 Zhongmai 578 | 1.15 | 1.41 | -0.47 | 0.83 | 0.74 | 0.93 | 0.06 | 0.46 | 0.62 | 6 |
| 新麦45 Xinmai 45 | 1.23 | 1.56 | 0.85 | 1.02 | 0.77 | 1.00 | 1.00 | 0.64 | 0.85 | 1 |
| 山农116 Shannong 116 | 1.76 | 0.58 | 0.27 | 0.73 | 0.98 | 0.51 | 0.59 | 0.36 | 0.69 | 3 |
| 驻麦762 Zhumai 762 | 0.54 | 0.06 | 0.76 | 0.57 | 0.50 | 0.24 | 0.94 | 0.22 | 0.47 | 12 |
| 瑞华1568 Ruihua 1568 | 1.10 | -0.31 | -0.32 | 0.95 | 0.72 | 0.06 | 0.17 | 0.57 | 0.42 | 18 |
| 益科麦1506 Yikemai 1506 | 0.61 | -0.43 | 0.10 | 1.06 | 0.53 | 0.00 | 0.46 | 0.68 | 0.40 | 19 |
| 许研5号 Xuyan 5 | -0.08 | 0.75 | -0.16 | 0.86 | 0.26 | 0.59 | 0.28 | 0.48 | 0.38 | 22 |
| 赛德麦601 Saidemai 601 | -0.25 | 0.62 | -0.25 | 1.05 | 0.19 | 0.53 | 0.22 | 0.67 | 0.35 | 24 |
| 新农23 Xinnong 23 | -0.63 | 0.76 | -0.12 | 0.91 | 0.04 | 0.60 | 0.31 | 0.54 | 0.31 | 34 |
| 华成865 Huacheng 865 | 1.17 | 0.56 | 0.24 | 1.22 | 0.74 | 0.50 | 0.57 | 0.83 | 0.66 | 4 |
| 丰韵麦5号 Fengyunmai 5 | 1.47 | 0.00 | -0.26 | 0.99 | 0.86 | 0.22 | 0.21 | 0.61 | 0.54 | 8 |
| 民丰266 Minfeng 266 | -0.61 | 0.86 | -0.05 | 0.86 | 0.05 | 0.65 | 0.36 | 0.48 | 0.33 | 29 |
| 众麦166 Zhongmai 166 | -0.22 | 0.54 | -0.16 | 0.85 | 0.20 | 0.49 | 0.28 | 0.48 | 0.33 | 27 |
| 顺麦10号 Shunmai 10 | 0.01 | 0.47 | -0.37 | 0.84 | 0.29 | 0.45 | 0.13 | 0.47 | 0.33 | 28 |
| 豫农168 Yunong 168 | -0.74 | 0.69 | 0.10 | 0.92 | 0.00 | 0.56 | 0.46 | 0.54 | 0.31 | 33 |
| 轮选6号 Lunxuan 6 | 0.11 | 0.75 | -0.36 | 0.34 | 0.33 | 0.59 | 0.14 | 0.00 | 0.32 | 31 |
| 苑丰8号 Yuanfeng 8 | -0.39 | 0.37 | -0.18 | 1.03 | 0.14 | 0.40 | 0.26 | 0.65 | 0.30 | 35 |
| 涡麦77 Guomai 77 | 0.52 | -0.20 | 0.16 | 1.41 | 0.49 | 0.11 | 0.51 | 1.00 | 0.47 | 14 |
| 厚德麦981 Houdemai 981 | -0.50 | 0.52 | -0.31 | 0.98 | 0.10 | 0.48 | 0.17 | 0.60 | 0.28 | 36 |
| 德研0518 Deyan 0518 | 0.70 | 0.69 | 0.64 | 1.22 | 0.56 | 0.56 | 0.85 | 0.82 | 0.65 | 5 |
| 中育1428 Zhongyu 1428 | -0.18 | 0.51 | -0.27 | 1.04 | 0.22 | 0.47 | 0.20 | 0.65 | 0.34 | 25 |
| 百农4199 Bainong 4199 | 0.92 | 0.38 | -0.03 | 0.57 | 0.65 | 0.41 | 0.37 | 0.21 | 0.47 | 13 |
| 德研0516 Deyan 0516 | 0.02 | 0.54 | -0.22 | 1.06 | 0.30 | 0.49 | 0.24 | 0.68 | 0.39 | 21 |
| 平安0658 Ping’an 0658 | 0.08 | 0.53 | -0.11 | 0.48 | 0.32 | 0.48 | 0.31 | 0.13 | 0.33 | 26 |
| 中颖8号 Zhongying 8 | -0.47 | 0.16 | 0.13 | 0.59 | 0.10 | 0.29 | 0.49 | 0.23 | 0.24 | 37 |
| 濮麦1165 Pumai 1165 | -0.50 | -0.01 | 0.00 | 0.71 | 0.10 | 0.21 | 0.40 | 0.34 | 0.22 | 39 |
| 顺麦11号 Shunmai 11 | -0.29 | 0.14 | -0.20 | 0.63 | 0.18 | 0.29 | 0.25 | 0.27 | 0.23 | 38 |
| 创麦58 Chuangmai 58 | -0.07 | 0.63 | -0.13 | 1.03 | 0.26 | 0.53 | 0.30 | 0.65 | 0.40 | 20 |
| LS018R | 1.21 | 0.06 | -0.09 | 0.63 | 0.76 | 0.25 | 0.33 | 0.27 | 0.48 | 11 |
| 金麦1号 Jinmai 1 | 0.81 | 0.02 | -0.22 | 0.99 | 0.61 | 0.23 | 0.24 | 0.61 | 0.44 | 15 |
| 淮核15173 Huaihe 15173 | 0.25 | 0.31 | 0.04 | 1.08 | 0.39 | 0.37 | 0.43 | 0.69 | 0.43 | 17 |
| 西农733 Xinong 733 | 0.40 | 0.20 | 0.19 | 0.46 | 0.44 | 0.31 | 0.53 | 0.11 | 0.38 | 23 |
| 豫农804 Yunong 804 | 0.24 | 0.30 | -0.28 | 0.56 | 0.38 | 0.37 | 0.19 | 0.21 | 0.32 | 30 |
| 淮麦1403 Huaimai 1403 | 1.38 | 0.54 | -0.34 | 0.89 | 0.83 | 0.49 | 0.15 | 0.52 | 0.57 | 7 |
| 轮选2000 Lunxuan 2000 | 1.82 | 1.32 | -0.55 | 0.86 | 1.00 | 0.88 | 0.00 | 0.48 | 0.71 | 2 |
| 淮麦1196 Huaimai 1196 | 1.17 | 0.07 | 0.01 | 0.94 | 0.75 | 0.25 | 0.40 | 0.56 | 0.53 | 9 |
| 宝亮5号 Baoliang 5 | -0.26 | 0.56 | 0.01 | 0.58 | 0.19 | 0.50 | 0.40 | 0.23 | 0.31 | 32 |
| 郑麦22 Zhengmai 22 | -0.10 | 0.91 | -0.22 | 1.21 | 0.25 | 0.68 | 0.24 | 0.82 | 0.44 | 16 |
| 科大1026 Keda 1026 | 0.25 | 1.00 | 0.41 | 0.60 | 0.39 | 0.72 | 0.69 | 0.25 | 0.51 | 10 |
3 讨论
3.1 黄淮麦区小麦种质资源丰富
小麦育种的进展和突破依赖于种质资源的发现和高效利用,由于近年来国内育种进程的加快,所用种质资源集中在少数骨干亲本上,导致遗传多样性降低,已有很多育种者意识到了想要提高小麦育种水平,必须扩大种质资源多样性。研究人员对国内外不同地区的小麦多样性进行了深入分析,柴永峰等[16]分析了国外146份小麦种质的遗传多样性,18个农艺性状的平均CV为10.9%,平均H′为1.4;丁明亮等[17]分析了云南省近10年育成的小麦品种,平均H′为1.916,籽粒粗蛋白的多样性最高;曾潮武等[18]对新疆210份春小麦品种的分析,平均H′ 为1.993,千粒重的遗传多样性最高。本研究得出,面团稳定时间的CV最大,说明黄淮流域小麦品种的面团稳定时间遗传基础最丰富,改良空间大。育种者应合理筹划,扩大亲本选择范围,将多种材料通过杂交、回交和复交等方式,选育出高产优质的小麦品种。在后续的研究工作中,将考虑采用SSR标记等手段对品种进行重新分类,期望从遗传角度考察小麦种质资源特性。
3.2 黄淮麦区小麦品种现状及改良策略
彭邵峰等[19]对黄淮北片小麦研究表明,中强筋小麦产量高于强筋小麦,强筋小麦的穗数和千粒重都偏低,有高产潜力,而本研究发现,参试的品种（系）中,出现了一些高产的强筋和中强筋品种,如新麦45和轮选2000,优质不高产的现象正在逐步得到解决。
聚类分析结果表明,小麦品种的集合呈现品质化,强筋品种和中强筋品种聚类在一起,中筋品种聚在一组;同时发现,来自不同省份的小麦品种（系）聚在一组,如对黄淮和长江中下游冬麦区小麦品种（系）的聚类分析中,发现不同麦区的小麦品种（系）聚类在一组,地区气候差异性的缩小促进了小麦种质资源的跨省份交流,以后在配制亲本组合时,注意考虑在不同类群中选择,不必在意区域位置[20,21]。刘易科等[22]通过SNP分析发现,部分区域麦种遗传相似性较高,需引入新的种质资源,拓宽遗传基础。区试数据的分析结果精度受限于各试点统计结果的差异性以及试验环境的稳定性,且小麦表型性状受多基因和环境共同控制,将来的研究中若结合分子标记等技术[23],可大大提高研究准确性,缩短育种年限。
小麦育种工作应紧跟实际生产需求,现阶段及未来一段时间的育种目标应是优质、高产、专用。本文的39份黄淮区试小麦品种（系）,优质强筋小麦占比少（10.26%）,绝大多数为中筋小麦,朱保磊等[24]认为河南小麦优质品种的种质来源狭窄,优质品种多为小偃号（小偃6号及其娣妹系）的后代。曹颖妮等[25]对河南省近10年区试品种分析,认为当前蛋白质质量的改良是重点,且各品种性状要平衡发展。在稳定提高产量的前提下,注重引入优质小麦品种（例如中麦255的亲本之一为澳洲优质麦）逐步改善各农艺及品质性状（特别是面团稳定时间）,通过诱变等手段改良本地品种,培育和壮大本区域优质高产小麦品种,同时也要结合时代发展需求,弥补弱筋小麦品种的短板。
4 结论
黄淮南片麦区新育成的39份小麦品种（系）具有较高的遗传多样性,多样性指数均值为1.88。参试品种（系）中强筋优质品种占比少,面团稳定时间变异系数最大（71.93%）,品质性状需进一步提升。主成分分析将10个性状归为4个主成分,共可解释73.76%的性状信息。新麦45、轮选2000、山农116、华成865和德研0518综合评价值较高,可考虑作为小麦育种的首选亲本资源。
参考文献
基因型和环境及其互作效应对旱肥地小麦产量性状的影响
小麦种质资源萌发吸胀期耐湿性评价及筛选
Global heat stress on health,wildfires,and agricultural crops under different levels of climate warming
