云南省不同时期小麦品种产量潜力和产量性状差异性的初步分析

云南省不同时期小麦品种产量潜力和产量性状差异性的初步分析 云南省不同时期小麦品种产量潜力和产量 性状差异性的初步分析 论文导读::对云南省不同时期22个小麦主栽品种的产量潜力和产量性状进行了研究。结果表明:不同时期小麦品种的产量潜力具有显著差异，代表21世纪初的小麦品种产量潜力最高(7293.9 kg/hm2)，代表20世纪70年代的次之(6975 kg/hm2)，代表20世纪50、60年代的小麦品种产量潜力最低(5858.55 kg/hm2)。对不同时期小麦品种产量性状的分析表明，穗粒数有所增加，株高明显降低，对产量潜力有一定影响。相关性分析表明，品种年代与产量有显著的线性正相关关系，与株高存在显著的线性负相关关系。根据欧式平方距离将22个小麦品种聚为三大类群，其中77.3%(17个)的品种归入第三大类，且同一时期的小麦品种并未归为一类。 论文关键词:小麦，产量潜力，产量性状，不同时期 小麦是云南省仅次于水稻、玉米之后居第三位的主要粮食作物,近几年小麦种植面积达70万hm2，单产2253 kg/hm2，比50年代初(小麦种植面积为18万hm2，单产仅750kg/hm2)的单产提高3倍，种植区域遍及云南省126个县市,海拔300,3600m的地方均有分布,小麦面粉是居民的主要食品原料之一[1,2]。20世纪50年代以来，云南高原副区小麦品种，由于锈菌生理小种的变异和产量水平的提高，一般都进行过四五次更换，阶段分明。综观现中国成立以来本副区小麦品种改良大体上经历了两个阶段:一是20世纪50年代初至60年代末，主要是引进国内外优良品种，经鉴定筛选提供生产利用;同时广泛征集国内外优良种质用以创造、贮备育种材料，并在引进的优良品种中开展系统选种。二是70年代末至21世纪初，引种和杂交育种并重，自育工作得到明显加强，二者都有明显成效[2]。 目前，有关云南省不同时期小麦品种产量潜力和产量性状差异性的研究较少，因此，综合分析云南省不同时期小麦品种产量潜力和产量性状的差异性农业论文，了解不同时期小麦品种的变化趋势，对于今后有目的地选配杂交组合、选育新品种、提高育种成效具有重要意义。本文于2009年在丽江市农科所试验基地对云南省不同时期的22个小麦主栽品种的产量潜力和产量性状进行了分析研究，旨在初步探 讨其产量潜力和产量性状的差异性，为今后小麦新品种的选育提供理论依据。 1 材料与方法 1.1 供试材料 供试材料为云南省不同时期的22个小麦主栽品种。各品种的名称、来源地及其代表年代详见表1。 1.2 实验设计和田间管理 田间试验于2009年在云南省丽江市农科所试验基地进行，该地海拔2400m,东经100°26,，北纬26°52,，试验地前作为蔬菜，肥力中等。采用随机区组设计，重复3次;小区面积6.67m2，小区长3.57m，宽1.87m;采用窄行条播方式，每小区8行,播种量按225万/hm2基本苗用发芽率和田间出苗率(80%)聚公式计算，称(数)到行。播种期11月20日。 播种前施底肥:三元复合肥(N:P:K=15:15:15)450kg/hm2，折合含纯氮150kg/hm2论文格式模板。种肥施 尿素75 kg/hm2，追肥施尿素两次分别为225kg/hm2和5kg/hm2。生育期内共灌水4次。人工除草2次。 每个材料随机取20株进行田间调查和室内考种，考察的性状包括穗粒数、有效穗(×104/hm2)、千粒重(g)、穗长(cm)及株高(cm)等。分小区收割，测定产量(kg/hm2)。 1.3 数据分析 运用统计分析软件SPSS11.5，进行方差分析、相关性分析和聚类分析等。 2 结果与分析 2.1不同时期小麦品种产量潜力和产量性状的方差分析 2.1.1 产量潜力的方差分析 参试品种产量(kg/hm2)、穗粒数、有效穗(万/hm2)、千粒重(g)、穗长(cm)及株高(cm)等产量性状的方差分析见表2。从表2可知，不同时期小麦品种的产量具有显著差 异(P=0.039<0.05)。针对各时期小麦品种的产量潜力进行具体分析(表3，图1)，代表20世纪50、60年代的小麦品种产量潜力最低，其产量为5858.55 kg/hm2;代表21世纪初的小麦品种产量潜力最高，其产量为7293.9 kg/hm2kg，比50、60年代小麦品种的产量增长24.5%;代表20世纪70年代的次之，其产量为6975 kg/hm2，比50、60年代小麦品种的产量增长19.1%;代表20世纪80年代至21世纪初的小麦品种的产量潜力呈上升趋势。 在22个参试品种中，代表20世纪50、60代的小麦品种阿勃的产量最低，为4999.5kg/hm2，代表20世纪70年代的小麦品种墨波的产量最高，为7924.5 kg/hm2，此时，云南高原副区进行了小麦品种的第三次大更换，使得70年代的小麦品种在生产上起到了很大的增产作用;与之相比，20世纪80年代的小麦品种产量潜力有所下降，但相对于50、60年代的小麦品种来说略有增长，且此期间的小麦品种的加工品质好[2];随后的小麦品种的产量潜力在逐渐提高，到21世纪初农业论文，产量潜力达到最高值。 表1 小麦品种的名称、来源地及其代表年代 表2 不同时期小麦品种产量潜力和产量性状的方差分析 注:*表示差异达0.05显著水平 表3 不同时期的小麦品种产量潜力的比较 注:* 以二十世纪五六十年代小麦产量为参照 2.1.2产量性状分析 对不同时期小麦品种的穗粒数、有效穗(万/hm2)、千粒重(g)、穗长(cm)及株高(cm)等进行统计，其统计结果如表4和图1。代表21世纪初的小麦品种的穗粒数最多，为47.0，代表20世纪50、60年代的小麦品种的穗粒数最少， 为37.3，虽然80年代小麦品种的穗粒数有所减少，但总的来说，穗粒数处于增长趋势，这与产量潜力的变化趋势一致，说明穗粒数的增长会直接导致产量的提高。有效穗从50、60年代的597.00万/hm2逐渐下降到21世纪初的489.00万/hm2，说明五六十年来，小麦品种的有效穗水平普遍下降。而产量潜力却有所提高，若在以后的育种过程中，能提高有效穗的量，产量潜力将会得到进一步提高。代表20世纪70年代的小麦品种的千粒重水平最高，为35.85g,代表80年代的小麦品种的千粒重水平下降至33.45g，达到最低，之后逐渐上升。50、60年代到90年代的小麦品种的穗长逐渐增长，但代表21世纪初的小麦品种的穗长大幅度下降至8.25cm,达到最短，说明20世纪的小麦品种的穗长较长，但21世纪的小麦品种的穗长普遍有所下降。代表20世纪50、60年代的小麦品种的株高为最高值115.67cm，之后大幅度降低并维持在较低水平，代表21世纪初的小麦品种的株高下降至最低值91.46 cm,说明从20世纪70年代实现了小麦品种的第三次大更换后，小麦品种的株高处于较低水平，具有良好的抗倒伏能力。 表4 各年代小麦品种产量性状的平均值 图1 代表不同时期的小麦品种产量潜力和产量性状的作图比较 注: “1”:代表20世纪50、60年代的小麦品种;“2”:代表20世纪70年代的小麦品种;“3”:代表20世纪80年代的小麦品种;“4”:代表20世纪90年代的小麦品种;“5”:代表21世纪初的小麦品种 2.2 不同时期小麦品种产量潜力和产量性状的相关性分析 运用统计分析软件SPSS11.5，对不同时期小麦品种的产量潜力和产量性状进行相关性分析。从表5中可以看出，品种年代与产量的相关系数r=0.454，P=0.034<0.05，差异显著，即两者存在显著的线性正相关关系;品种年代与株高的相关系数r=-0.455，P=0.033<0.05，差异显著，即两者存在显著的线性负相关关系;其余的产量潜力和产量性状间的P值均大于0.05，即它们的相关关系不明显。品种年代与 产量存在显著的线性正相关关系，说明自20世纪50、60年代以来，云南省小麦品种经历了4~5次品种更换，这对提高云南省小麦的产量水平起到了重要的推进作用。品种年代与株高存在显著的线性负相关关系农业论文，说明在不同时期的品种更换中，株高这个性状都得到了很好的控制，使近60年的小麦品种具有良好的抗倒伏能力。 表5 不同时期小麦品种产量潜力和产量性状的相关性分析 注:*表示相关性差异达0.05显著水平;a N=22 2.3 小麦品种基于产量潜力和产量性状的聚类分析 运用统计分析软件SPSS11.5，根据各小麦品种的产量、穗粒数、有效穗、千粒重、穗长和株高等性状进行系统聚类，建立了聚类树状图(图2)。从图中可以看出，同一时期的小麦品种并未归为一类。在欧式平方距离(SquaredEuclidean distance)为13时可以将22个小麦品种分为3大类群:第一 类群只有1个品种，阿勃，是参试品种中产量最低的品种(4999.5kg/hm2)，其穗粒数(50.4)大于第二类群;第二类群包含4个品种，即墨波、精选9号、E001和云麦42，其产量是参试品种中最高的4个品种，远远高于第一类群;第三类群包含余下的17个品种论文格式模板。第三类群又在欧式平方距离为7处分为2个亚群:第一亚群有6个品种，即0483、0103、靖麦7号、凤麦24、滇西洋麦和国际13，第二亚群有11个品种，即德麦4号、云选2号、绵阳20、0230、云选11-12、凤麦13、南原1号、云麦39、云麦47、778和墨沙，第二亚群的产量(6838.5kg/hm2)高于第一亚群的产量(5979kg/hm2)。综合以上结果可知，同一时期的小麦品种并未归为一类。 图2 小麦品种的聚类树状图 3 小结与讨论 小麦品种的不断育成和更新，促进了小麦育种水平的提高和小麦生产的发展，对小麦品种产量的要求也在不断提高。本研究发现代表云南省不同时期的小麦品种在产量潜力上存在显著差异。代表20世纪50、60年代的小麦品种产量潜力最低，其代表品种阿勃的产量(4999.5kg/hm2)为参试品种中产量最低的品种，这与庄巧生认为的阿勃是高抗条中13号生理小种，丰产性能好，小面积高产田可达7500kg/hm2以上[2]的论断存在差异，其原因可能为该阶段的小麦品种已不能适应现今的生产环境。代表20世纪70年代的小麦品种产量潜力大幅度增长，可能原因是20世纪70年代引进了墨西哥小麦品种，其穗长和穗粒数得到提高，且墨西哥小麦品种为矮杆品种，抗倒伏能力大大提高，使得小麦产量大幅度提高;随着小麦品种的退化，其产量也随之下降;经过云南省农业科学院多年不懈的努力，研究得到了自育小麦品种，并加以推广，由于自育小麦品种在抗病性、抗逆性及广泛适应性等方面具有优势，因此，自20世纪80年代起，小麦的产量潜力得到逐步提高，并在21世纪初达到最高值(7293.9kg/hm2)。 品种的变化趋势往往反映了不同时期的育种目标。本研究中农业论文，从品种产量性状的年代变化可以发现，自 20世纪50、60年代始，小麦品种的穗粒数逐渐增加，而有效穗和株高呈下降趋势，说明近60年，云南省小麦品种的育种工作在穗粒数和株高这两个性状上的研究取得了一定的成果，对小麦产量的提高和抗倒伏能力的增强起到了重要的促进作用。小麦品种的有效穗水平从20世纪50、60年代开始逐渐下降，而产量潜力却有所提高，若在以后的育种过程中，能提高有效穗的量，产量潜力将会得到进一步提高。 丰富的遗传多样性是品种选育的物质基础[3]。本研究对云南省近60年小麦品种更换中的22个主栽品种进行了调查，并根据品种性状间的相似性(欧式平方距离)进行了聚类分析，结果发现同一时期的小麦品种并未归为一类，在欧式平方距离为13时， 22个小麦品种可聚为三大类群，其中第三大类群聚集了22个品种的77.3%，这反映出近60年来云南省小麦品种的遗传基础较为狭窄，其原因可能是育种过程中高强度的人为选择起到了重要影响[4]。而国际上几个小麦主产国的小麦品种遗传丰富度较高[5-11]，因此，对于今后云南省小麦品种的改良，可以在育种工作中有目的的多选用地方品种和国外品种作为亲本材料。 参考文献 [1]魏鹿.大力推广优质专用品种,促进云南小麦产业化发展 [J].种子,2002(2):61-62 [2]庄巧生.中国小麦品种改良及系谱分析[M].中国农业出 版社,2003:230-248 [3]李志波,王睿辉,张茶,等.河北省小麦品种基于农艺性状的 遗传多样性分析[J].植物遗传资源学报,2009,10(3):436-442 [4]Christiansen M J,Andersen S B,Ortiz R.Diversitychanges in an intensively bred wheat germplasm during the 20th Century[J].Molecular Breeding,2002,9:1-11 [5]Donini P,Law J R,Koebner R M D,et a1.Temporaltrends in the diversity of UK wheat[J].Theor Appl Genet,2000,100:912-9l7 [6]Fu Y B,PetersonG W,Richards K W.et a1.Allelic reduction and genetic ship in 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