云南育成小麦品种(系)品质性状遗传多样性分析及综合评价

2020-04-14 04:59丁明亮林丽萍李明菊胡欣何迟廖合发赵红李绍祥刘琨
南方农业学报 2020年2期
关键词:遗传多样性综合评价云南

丁明亮 林丽萍 李明菊 胡欣 何迟 廖合发 赵红 李绍祥 刘琨

摘要:【目的】深入了解云南育成小麥品种(系)的品质性状遗传多样性水平及其综合品质,为拓宽云南小麦品质遗传基础和选育不同类型的优质小麦新品种提供理论依据。【方法】以2008—2018年参加云南省小麦区域试验的171份品种(系)为试验材料,通过Shannon-Wiener多样性指数(H')计算、聚类分析、相关分析、主成分分析、逐步回归分析及线性回归分析等对云南育成小麦的13个品质性状进行多样性分析与综合评价,并剖析主要品质性状的演变规律。【结果】云南育成小麦品种(系)13个品质性状的H' 为1.555~2.060,平均为1.916,其中粗蛋白含量的H' 最大,稳定时间的H' 最小,且地麦品种(系)的品质性状遗传多样性高于田麦品种(系)。在欧式距离3.0处可将171份云南育成小麦品种(系)分为六大类群,大部分供试小麦按栽培类型聚类在一起,少部分交错分布在每个类群中。小麦品种(系)的品质性状综合评价值(D)越高,其综合品质性状越优,具体排序为强筋小麦>中强筋小麦>中筋小麦>弱筋小麦。容重、粗蛋白含量、吸水率、评价值和延伸性等5个品质性状作为自变量的变化能解释D总变异的97.83%,可作为云南小麦品质综合表现的评价指标,其中,吸水率随参试年度推移呈不明显的降低趋势,容重、粗蛋白含量、评价值和延伸性均随参试年度推移呈上升趋势。【结论】云南育成小麦品种(系)品质性状具有较高的遗传多样性,容重、粗蛋白含量、吸水率、评价值和延伸性等5个品质性状可作为云南小麦品质综合表现的评价指标。综合品质性状较优的云麦109和凤1128可作为云南小麦品质育种的首选亲本资源。

关键词: 小麦;品质性状;遗传多样性;综合评价;演变规律;云南

中图分类号: S512.102.4                                 文献标志码: A 文章编号:2095-1191(2020)02-0255-12

Genetic diversity analysis and comprehensive evaluation of quality traits of wheat varieties(lines) bred in Yunnan

DING Ming-liang1, LIN Li-ping2, LI Ming-ju3*, HU Xin2, HE Chi3, LIAO He-fa4,

ZHAO Hong1, LI Shao-xiang1, LIU Kun1*

(1Institute of Food Crops, Yunnan Academy of Agriculture Sciences, Kunming  650205; 2Seed Management Department of Yunnan, Kunming  650031; 3Institute of Agricultural Environment and Resources, Yunnan Academy

of Agriculture Sciences, Kunming  650205; 4College of Plant Protection, Yunnan Agricultural

University, Kunming  650201)

Abstract:【Objective】In order to provide theoretical basis for broadening the genetical basis and breeding different types of high-quality wheat varieties in Yunnan, the genetic diversity and comprehensive quality characters of wheat varie-ties(lines) were analyzed and comprehensively evaluated. 【Method】Totally, diversity analysis and comprehensive analysis on the 13 quality traits of 171 varieties(lines) which were bred during 2008 and 2018 in Yunnan wheat regional test were conducted by the Shannon-Wiener diversity index(H'), cluster analysis, correlation analysis, principal component analysis, stepwise regression and linear regression. The evolution principle of main quality traits were also analyzed. 【Result】H' of 13 quality traits of wheat varieties(lines) in Yunnan ranged from 1.555 to 2.060 with the average index was 1.916. The largest H' was the grain protein content while the smallest H' was the dough stability time. Meanwhile, the genetic diversity of the quality traits of the upland wheat varieties(lines) was slightly higher than that of the field wheat varie-ties(lines). The 171 wheat varieties(lines) could be clustered into 6 categories at the euclidean distance 3.0 by 13 quality traits. Most of the varieties(lines) were clustered by their cultivated type while others staggered distributed in different group. The higher comprehensive evaluation value(D value), the better quality characters of the wheat varieties(lines), the rank was strong gluten wheat>medium strong gluten wheat>medium gluten wheat>weak gluten wheat. As five quality traits(testing weight, grain protein content,water abstraction of flour,evaluation value and extensibility) explained 97.83% of the total variance, they could be used as the comprehensive performance evaluation indexes for wheat varieties in Yunnan. Among which, the water abstraction of flour appeared a not obvious lower trend while testing weight, grain protein content, evaluation value and extensibility appeared a rise trends along with the test years went on. 【Conclusion】There is a high genetic diversity in the quality characters of wheat varieties(lines) bred in Yunnan. Five quality traits, testing weight, grain protein content, water abstraction of flour, evaluation value and extensibility, can be used as the comprehensive performance evaluation indexes for wheat varieties in Yunnan. Yunmai 109 and Feng 1128, which have better comprehensive quality characters, can be used as the preferred parental resources in wheat quality breeding in Yunnan.

Key words: wheat; quality characteristics; genetic diversity; comprehensive evaluation; evolution principle;Yunnan

Foundation item: National Key Research and Development Program of China(2018YFD0200500); Applied Basic Research Project of Yunnan Academy of Agricultural Sciences(YJM201801)

0 引言

【研究意义】小麦作为我国三大粮食作物之一,其持续健康发展是我国粮食安全的重要保障,而新品种选育推广及配套栽培技术不断改进等对推动小麦生产发展至关重要(何中虎等,2018)。我国的小麦生产发展经历了恢复性增长、稳定增长、单产快速增长和产量质量同步提升四个阶段,而小麦品种选育经历了以提高抗病稳产为主的育种阶段、以矮化与高产为主的育种阶段和高产与优质育种并进阶段(李振声,2010;何中虎等,2018)。目前,我国小麦产量已得到大幅提升,但其品质仍不能完全满足市场需求(张勇等,2016)。小麦在云南省的种植面积和总产量仅次于水稻和玉米,也是小春第一大作物,自20世紀50年代至今云南省小麦单产已得到显著提升,但小麦品质改良在云南省尚未得到足够重视。因此,非常有必要针对云南省小麦品种(系)的品质性状遗传多样性及优异品质资源的筛选与利用等开展相关研究,有效推动云南小麦品质改良及其产业高质量发展。【前人研究进展】近年来,已有许多学者通过主成分分析、聚类分析及趋势回归分析等方法进行小麦品质性状相关研究及综合评价(孙彩玲等,2014;蔡金华等,2017;常向楠等,2018;郭凤芝等,2019),为小麦品质改良提供了重要的科学依据。柴永峰等(2013)基于主成分分析和聚类分析对从国外引进的146份小麦种质资源的农艺性状和品质性状进行多样性分析,结果发现在农艺性状中的产量、主茎穗长、穗粒数、千粒重和单株成穗数及品质性状中的稳定时间、拉伸面积、最大拉伸阻力、沉降值和形成时间等方面具有丰富的遗传多样性。孙彩玲等(2014)基于主成分分析和聚类分析对山东省小麦区域试验中297个小麦品种(系)的品质进行综合评价,结果表明面筋指数、沉淀值、形成时间和稳定时间是影响山东省小麦品质的主要因素,提出在育种早期通过面筋指数、沉淀值和硬度指数可间接评价小麦品质。要燕杰等(2014)研究表明,将聚类分析与二维排序分析相结合能较好地对小麦的性状组成进行综合评价,并评价出优质、高产、综合性状优良的小麦品种(系)。蔡金华等(2017)利用主成分分析与聚类分析相结合的方法对江苏省35份小麦种质资源的9个品质性状进行多样性评价,发现江苏省小麦资源存在丰富的遗传多样性,其中蛋白含量、湿面筋含量和面团形成时间对小麦品质的贡献率(5.191%)最高。曹颖妮等(2018)统计分析了河南省不同年度小麦区域试验749个品种(系)的品质性状,发现随育成年份的推移,小麦容重、蛋白含量和湿面筋含量平均值均呈下降趋势,而硬度、吸水率、稳定时间和沉淀指数均呈上升趋势。郭凤芝等(2019)利用趋势回归模型分析山东省92份小麦的农艺、产量和品质性状演变趋势,结果发现面团稳定时间、沉淀值和吸水率均随品种审定年份的推移呈上升趋势,籽粒蛋白含量呈下降趋势,而面粉白度和湿面筋含量的演变趋势不明显。赵鹏(2019)以112份引自美国、ICARDA和印度的小麦种质资源为材料进行品质性状评估,根据主成分分析结果可将千粒重、水分、粗蛋白含量(干基)、面筋含量(湿基)、吸水率、淀粉含量、沉降值、容重、稳定时间、形成时间和出粉率等11个性状简化为淀粉含量、千粒重和出粉率3个指标用于种质资源的筛选,淀粉含量较高、千粒重和出粉率适中的材料综合品质性状较优。【本研究切入点】目前,云南省已发展形成以强筋与中强筋小麦为主的滇北晚熟麦区、以中筋小麦与中强筋小麦为主的滇中中熟麦区和以弱筋小麦与中筋小麦为主的滇南早熟麦区组成的三大优质专用小麦产区(徐家万等,2017)。云南小麦蛋白和湿面筋含量受生态环境与栽培条件的影响较大,尤其是一些早期育成的小麦主栽品种面筋质量较差(于亚雄等,1999,2001;鲁永新等,2013),但至今鲜见针对云南小麦品质性状遗传多样性分析及综合评价的研究报道。【拟解决的关键问题】以2008—2018年参加云南省小麦区域试验的171份品种(系)为试验材料,基于13个品质性状分析云南育成小麦品种(系)的品质性状遗传多样性并进行综合评价,为拓宽云南小麦品质遗传基础和选育不同类型的优质小麦新品种提供理论依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

试验材料为2008—2018年参加云南省小麦区域试验的171份小麦品种(系),其中田麦78份、地麦93份(表1)。

1. 2 试验方法

2008—2018年期间,在每轮小麦区域试验结束后田麦组混合大理、临沧和玉溪3个供样试验点的小麦样品,地麦组混合红河、会泽和易门3个供样试验点的小麦样品,由云南省种子管理站委托农业农村部谷物及制品质量监督检验测试中心(哈尔滨)对其容重、粗蛋白含量、湿面筋含量、吸水率、形成时间、稳定时间、弱化度、粉质仪指数、评价值、最大抗延阻力、延伸性、能量和拉伸比值等13个品质性状进行测定。参照曹颖妮等(2018)的分类方法,按照湿面筋含量、粗蛋白含量、稳定时间等品质性状的表现可将小麦品种(系)分为强筋小麦、中强筋小麦、中筋小麦和弱筋小麦。

1. 3 统计分析

利用Excel 2013对供试小麦品种(系)的13个品质性状数据进行整理,计算各品质性状的最大值、最小值、平均值、标准差及变异系数,参照胡标林等(2012)、汤翠凤等(2018)、唐如玉等(2020)的方法进行Shannon-Wiener多样性指数(H')评价。通过DPS 7.5对小麦的13个品质性状进行相关分析、主成分分析、逐步回归分析及线性回归分析,并计算欧式距离,采用UPGMA法进行聚类分析,以iTOL绘制聚类分析图(陈越等,2019)。参照戴海芳等(2014)、袁闯等(2019)的方法计算13个品质性状的综合评价值(D)。

2 结果与分析

2. 1 云南育成小麦品种(系)品质性状多样性分析结果

2008—2018年云南省育成的171份小麦品种(系)可分為强筋小麦、中强筋小麦、中筋小麦和弱筋小麦,其占比分别为1.17%、4.68%、80.12%和14.04%,绝大多数为中筋小麦,强筋小麦和中强筋小麦较少。云南育成小麦品种(系)的品质性状变异情况见表2。由表2可知,稳定时间的变异系数最大,为77.70%,而容重和吸水率的变异系数较小,分别为2.65%和7.71%,其余10个品质性状的变异系数在11.64%~72.51%,表明供试的小麦品种(系)在这13个品质性状中除容重和吸水率外,其余品质性状均存在明显差异。云南育成小麦品种(系)13个品质性状的H' 为1.555~2.060,平均为1.916,其中粗蛋白含量的H'最大,稳定时间的H' 最小。容重、粗蛋白含量、湿面筋含量、吸水率、形成时间、弱化度、评价值和延伸性等8个品质性状的H' 均高于平均值,说明云南育成小麦品种(系)品质性状遗传多样性受这8个品质性状遗传变异的影响较大。

2. 2 不同栽培类型小麦品种(系)品质性状多样性分析结果

由表2可知,78份田麦品种(系)13个品质性状的H' 为1.550~2.031,平均为1.886,其中评价值的H' 最大,稳定时间的H' 最小;除稳定时间、延伸性、粉质仪指数和拉伸比值外,其余9个品质性状的H' 均在平均值以上,表明云南省育成田麦品种(系)品质性状遗传多样性受最大抗延阻力、湿面筋含量、能量、形成时间、容重、吸水率、弱化度、粗蛋白含量和评价值等9个品质性状遗传变异的影响较大。93份地麦品种(系)13个品质性状的H' 为1.538~2.078,平均为1.913,其中吸水率的H' 最大,稳定时间的H' 最小;湿面筋含量、评价值、延伸性、弱化度、容重、粗蛋白含量和吸水率7个品质性状的H' 均在平均值以上,表明这7个品质性状在云南省育成地麦品种(系)中具有较大的遗传变异,而其他6个品质性状的遗传变异较小。此外,田麦品种(系)的形成时间、稳定时间、粉质仪指数、评价值、最大抗延阻力和能量的H' 高于地麦品种(系),而容重、粗蛋白含量、湿面筋含量、吸水率、弱化度、延伸性和拉伸比值的H' 低于地麦品种(系),说明云南省育成地麦品种(系)的品质性状遗传多样性高于田麦品种(系)。

2. 3 云南育成小麦品种(系)品质性状聚类分析结果

基于13个品质性状,以UPGMA法对171份云南育成小麦品种(系)进行聚类分析,结果发现在欧式距离3.0处可将云南育成小麦品种(系)分为六大类群(图1),各类群品质性状的平均值见表3。第Ⅰ类群仅包含1份小麦品种(系)(占0.58%),为2017—2018年度参试的地麦品种(系)云麦109(L14),其容重(814.00 g/L)、粗蛋白含量(15.62%)、湿面筋含量(31.10%)、形成时间(10.40 min)、稳定时间(19.00 min)、粉质仪指数(230.00 mm)、评价值(84.00)、最大抗延阻力(678.00 E.U)和能量(151.00 cm2)在六大类群中均最大,弱化度(27.00 F.U)最小,其余3个品质性状处于偏上水平,即该品种(系)符合GB/T 17302—2013《小麦品种品质分类》新标准强筋小麦的特点,为强筋小麦;第Ⅱ类群也只有1份小麦品种(系)(占0.58%),为2010—2011年度参试的地麦品种(系)凤1128(L142),其吸水率(64.80 mL/100 g)和延伸性(210.00 mm)在六大类群中最大,容重最小(754.00 g/L),其余10个品质性状处于偏上水平,其中粗蛋白含量、湿面筋含量和稳定时间均符合强筋小麦的标准,也为强筋小麦;第Ⅲ类群包含4份小麦品种(系)(占2.34%),该类群小麦品种(系)的拉伸比值最大(5.16),但粗蛋白含量(12.57%)、吸水率(57.35 mL/100 g)和形成时间(1.93 min)最小,为中筋小麦;第Ⅳ类群包含3份小麦品种(系)(占1.75%),该类群小麦品种(系)的弱化度最大(213.00 F.U),但湿面筋含量(24.63%)、稳定时间(1.17 min)、粉质仪指数(33.67 mm)、评价值(37.00)、最大抗延阻力(123.00 E.U)、延伸性(30.67 mm)和能量(8.80 cm2)最小,为弱筋小麦;第Ⅴ类群包含19份小麦品种(系)(占11.11%),该类群小麦品种(系)的13个品质性状均属于中等水平,为中筋小麦;第Ⅵ类群有143份小麦品种(系)(占83.63%),包括63份田麦和80份地麦,该类群小麦品种(系)的拉伸比值(1.12)最小,其他12个品质性状均处于中等水平,也为中筋小麦。由图1还可看出,六大类群小麦品种(系)的品质性状存在明显差异,每个类群的小麦品种(系)数量不同,且不同年度参试的小麦品种(系)交错分布在不同类群中,但大部分供试小麦按栽培类型聚类在一起,表明云南省不同栽培类型(田麦和地麦)的品质性状存在一定差异,同时说明云南育成小麦品种(系)以中筋小麦为主,强筋小麦和弱筋小麦数量较少,因此今后宜在地麦栽培模式下选育强筋小麦品种(系),在田麦栽培模式下则选育弱筋小麦品种(系)。此外,虽然大部分供试小麦品种(系)按栽培类型聚类在一起,但83.63%的小麦品种(系)聚在同一类群中,说明云南育成小麦品种(系)品质性状的遗传距离较小,也可能是选育过程中不同栽培模式下小麦材料基因交流较频繁或材料本身就是田地麦兼用类型。

2. 4 云南育成小麦品种(系)品质的综合评价

2. 4. 1 云南育成小麦品种(系)品质性状的相关分析结果 由表4可知,云南育成小麦品种(系)的13个品质性状间均存在不同程度的相关性。其中,粗蛋白含量与湿面筋含量、形成时间、粉质仪指数、评价值和延伸性呈极显著正相关(P<0.01,下同),与吸水率呈显著正相关(P<0.05,下同),与容重和拉伸比值呈极显著负相关,与稳定时间、弱化度、最大抗延阻力和能量的相关性不显著(P>0.05,下同);湿面筋含量与粗蛋白含量、吸水率、形成时间、粉质仪指数、评价值及延伸性呈极显著正相关,与容重和拉伸比值呈极显著负相关,与稳定时间、弱化度、最大抗延阻力和能量的相关性不显著;稳定时间与形成时间、粉质仪指数、评价值、最大抗延阻力、能量和拉伸比值呈极显著正相关,与延伸性呈显著正相关,与弱化度呈极显著负相关,与容重、粗蛋白含量、湿面筋含量和吸水率的相关性不显著。可见,云南育成小麦品种(系)各品质性状间均存在一定的依存关系,但由于小麦品质是一个复杂的综合性状,简单利用某一个品质性状并不能对其品质进行准确评价,因此需在综合众多品质性状的基础上采用多元分析方法进一步评价。

2. 4. 2 云南育成小麦品种(系)品质性状的主成分分析结果 主成分分析法能将众多具有相关性的品质性状重新组合成少数几个综合指标,有效反映小麦品种(系)品质性状的大部分信息,以弥补单个品质性状评价的不足(张露荷等,2018)。对云南育成小麦品种(系)13个品质性状进行主成分分析,结果显示前4个主成分(PC1~PC4)的贡献率分别为46.71%、23.69%、10.15%和6.20%,累积贡献率为86.75%(表5),即能反映云南育成小麦品种(系)13个品质性状的大部分信息。

2. 4. 3 云南育成小麦品种(系)品质的综合评价结果 参照戴海芳等(2014)的方法分别计算171份小麦品种(系)4个综合指标的隶属函数值、权重及综合评价值(D)。由表6可知,云麦109、凤1128和凤3-3-5的D分别排在第1、2和3位,其中云麦109和凤1128为强筋小麦、凤3-3-5为中强筋小麦;凤007-19、凤615和宜麦10号的D分别排在第64、65和66位,均为中筋小麦;德0716、云麦101和绵1971-98的D分别排在第169、170和171位,均为弱筋小麦。可见,小麦品种(系)的D越高,其综合品质性状越优,具体排序为强筋小麦>中强筋小麦>中筋小麦>弱筋小麦。田麦品种(系)的D平均值为0.3427,地麦品种(系)的D平均值为0.4483,且2008—2018年云南省育成的10份强筋小麦、中强筋小麦中有9份材料为地麦品种(系),育成的24份弱筋小麦均为田麦品种(系),说明云南省地麦栽培类型更适合发展强筋、中强筋小麦,而田麦栽培类型更适合发展弱筋小麦。

云南育成小麦品种(系)13个品质性状与D的相关分析结果见表7。除容重和拉伸比值外,D与其他11个品质性状的相关性均达极显著水平,其中,与粗蛋白含量、湿面筋含量、吸水率、形成时间、稳定时间、粉质仪指数、评价值、最大抗延阻力、延伸性和能量等10个品质性状呈极显著正相关,与弱化度呈极显著负相关。

2. 4. 4 回归模型建立及云南育成小麦品种(系)品质评价指标筛选结果 以D为因变量(y)、13个品质性状为自变量(x),构建得到回归方程y=-1.0455+0.0007x1+0.0162x2+0.0038x4+0.0062x9+0.0010x11,x1、x2、x4、x9和x11分别代表容重、粗蛋白含量、吸水率、评价值和延伸性,回归方程的方差分析结果(F)均为极显著水平,各回归系数的偏相关系数分别为0.6808**、0.8202**、0.7548**、0.9683**和0.8583**,Durbin-Watson统计量(d)为1.89,说明构建的回归方程为最优回归方程。容重、粗蛋白含量、吸水率、评价值和延伸性等5个品质性状对应的直接通径系数分别为0.1489、0.2678、0.1808、0.6298和0.3032,回归方程决定系数R2=0.9783,表明这5个品质性状作为自变量的变化能解释D总变异的97.83%,即容重、粗蛋白含量、吸水率、评价值和延伸性等5个品质性状可作为云南省小麦品质综合表现的评价指标。

2. 4. 5 云南育成小麦品种(系)品质评价指标的演化趋势 对2008—2018年云南育成171份小麦品种(系)的品质评价指标演变情况进行分析,结果(图2)显示,该阶段云南育成小麦品种(系)的品质评价指标主要受小麦品种(系)基因型控制,粗蛋白含量、评价值和延伸性的变异系数相对较大,而容重和吸水率的变异系数相对较小。在云南育成小麦品种(系)的品质评价指标中,除吸水率随参试年度推移呈不明显的下降趋势外,容重、粗蛋白含量、评价值和延伸性等4个评价指标均随参试年度推移呈上升趋势,但粗蛋白含量和延伸性的线性相关系数(R2)较大,而容重、吸水率和评价值的较小。

3 讨论

3. 1 云南育成小麦品种(系)品质性状的遗传差异

遗传多样性反映的是群体内不同个体或种内个体间基因组成差异,是作物改良的基础(王浩等,2005;王小国等,2007;钱小康等,2019)。本研究结果表明,云南育成小麦品种(系)的稳定时间变异系数最大(77.70%),容重变异系数最小(2.65%),其余11个品质性状的变异系数为7.71%~72.51%,说明云南省育成小麦品种(系)稳定时间的遗传基础最丰富,改良空间最大,而容重遗传基础最狭窄,改良空间最小。这与近年来河南省小麦相关品质性状的分析研究结果(朱保磊等,2017;曹颖妮等,2018)相似,虽然选育年度间波动较大,但总体上呈缓慢上升趋势。云南育成小麦品种(系)13个品质性状的H' 为1.555~2.060,平均为1.916,其中粗蛋白含量的H' 最大,稳定时间的H' 最小。容重、粗蛋白含量、湿面筋含量、吸水率、形成时间、弱化度、评价值和延伸性等8个品质性状的H' 高于平均值,说明云南育成小麦品种(系)品质性状遗传多样性受这8个品质性状遗传变异的影响较大。此外,云南育成地麦品种(系)品质性状的H' 高于田麦品种(系),提示云南省近年来育成的田麦品种(系)相对于地麦品种(系)的品质性状遗传基础狭窄,急需拓宽其遗传基础。

3. 2 云南小麦品质现状与改良的策略

根据农业供给侧结构性改革的要求,小麦育种由追求产量为主转向兼顾品质、产量和抗逆性,优质专用型小麦的选育和生产将成为云南小麦今后发展的主要方向(丁明亮等,2018)。本研究通过分析2008—2018年云南育成的171份小麦品种(系)品质类型,得知优质强筋小麦、中强筋小麦和弱筋小麦分别占总育成品种(系)的1.17%、4.68%和14.04%,而中筋小麦占80.12%,说明云南省近十年来育成小麦品種(系)绝大多数为中筋小麦,而弱筋小麦、中强筋小麦和强筋小麦等专用优质小麦品种(系)较少。本研究通过线性回归分析,确定云南育成小麦品种(系)品质综合表现的评价指标为容重、粗蛋白含量、吸水率、评价值和延伸性等5个品质性状,且发现近年来云南育成小麦品种(系)的容重、粗蛋白含量、评价值和延伸性等4个评价指标均随参试年度推移呈上升趋势,而吸水率随参试年度推移呈不明显的下降趋势,说明云南选育小麦品种(系)的品质总体上呈逐年提升趋势。已有研究证实,蛋白质数量及质量对小麦品质有重要影响,尤其是高分子量谷蛋白亚基组成及高谷蛋白含量的小麦品种通常具有较高的沉淀值和稳定时间(张学勇等,2002;晏本菊和任正隆,2004)。因此,针对云南省优质专用型小麦品种相对缺乏的现状,今后可采取引种利用与自我选育相结合的育种策略以增加优质小麦品种,特别是引进含有云南省相对缺乏的优质亚基2*、17+18和5+10的小麦资源(丁明亮等,2018),同时以本地自育优质小麦材料(云麦109和凤1128等)为亲本资源,尽快选育出适合云南省三大优质专用小麦产区的优质小麦品种,以满足市场需求。

4 结论

云南育成小麦品种(系)品质性状具有较高的遗传多样性,容重、粗蛋白含量、吸水率、评价值和延伸性等5个品质性状可作为云南小麦品质综合表现的评价指标。综合品质性状较优的云麦109和凤1128可作为云南小麦品质育种的首选亲本资源。

参考文献:

蔡金华,杨阳,单延博,张利伟,卢济康,李东升,温明星,曲朝喜. 2017. 35份小麦种质资源品质性状的主成分和聚类分析[J]. 浙江农业科学,58(5):758-760. [Cai J H,Yang Y,Shan Y B,Zhang L W,Lu J K,Li D S,Wen M X,Qu C X. 2017. The principal component analysis and cluste-ring analysis for quality characters of 35 wheat germplasm resources[J]. Journal of Zhejiang Agricultural Sciences,58(5):758-760.]

曹颖妮,余大杰,赵光华,郝学飞,胡卫国,汪红,裴金花,张可可,胡京枝. 2018. 2006—2016年河南省小麦区域试验品种(系)的品质性状分析[J]. 麦类作物学报,38(8):893-899. [Cao Y N,Yu D J,Zhao G H,Hao X F,Hu W G,Wang H,Pei J H,Zhang K K,Hu J Z. 2018. Quality character analysis of wheat variaties(lines) in Henan regional tests from 2006 to 2016[J]. Journal of Triticeae Crops,38(8):893-899.]

柴永峰,李秀绒,赵智勇,孙来虎,李永山,景力武. 2013. 国外小麦种质资源农艺性状及品质性状的多样性分析[J]. 农学学报,3(9):1-8. [Chai Y F,Li X R,Zhao Z Y,Sun L H,Li Y S,Jing L W. 2013. Diversity analysis of agronomic and quality characters of foreign wheat germplasm resources[J]. Journal of Agriculture,3(9):1-8.]

常向楠,陈树林,程西永,许海霞,朱小涛,李林繁,望俊森,杨秋云,詹克慧. 2018. 稀植和密植下小麦主要农艺性状的遗传差异及关系分析[J]. 河南农业大学学报,52(4):497-505. [Chang X N,Chen S L,Cheng X Y,Xu H X,Zhu X T,Li L F,Wang J S,Yang Q Y,Zhan K H. 2018. Genetic differences and correlation of main agronomic traits in wheat under low-density and high-density plan-ting models[J]. Journal of Henan Agricultural University,52(4):497-505.]

陳越,丁明亮,张敦宇,付坚,钟巧芳,肖素勤,柯学,程在全. 2019. 云南水稻种质资源农艺性状表型多样性分析及综合评价[J]. 南方农业学报,50(9):1922-1930. [Chen Y,Ding M L,Zhang D Y,Fu J,Zhong Q F,Xiao S Q,Ke X,Cheng Z Q. 2019. Phenotypic diversity analysis and comprehensive evaluation of agronomic characters of rice germplasm resourcesin Yunnan Province[J]. Journal of Southern Agriculture,50(9):1922-1930.]

戴海芳,武辉,阿曼古丽·买买提阿力,王立红,麦麦提·阿皮孜,张巨松. 2014. 不同基因型棉花苗期耐盐性分析及其鉴定指标筛选[J]. 中国农业科学,47(7):1290-1300. [Dai H F,Wu H,Amanguli·Maimaitiali,Wang L H,Maimeti·Apizi,Zhang J S. 2014. Analysis of salt-tolerance and determination of salt-tolerant evaluation indicators in cotton seedlings of different genotypes[J]. Scientia Agricultura Sinica,47(7):1290-1300.]

丁明亮,赵佳佳,周国雁,李宏生,崔永祯,赵红,伍少云,杨木军,郑军,李绍祥. 2018. 云南省普通小麦育成品种(系)高分子量麦谷蛋白亚基组成分析[J]. 麦类作物学报,38(11):1309-1319. [Ding M L,Zhao J J,Zhou G Y,Li H S,Cui Y Z,Zhao H,Wu S Y,Yang M J,Zheng J,Li S X. 2018. Compositions of high molecular weight glutenin subunits of inbred wheat varieties/lines in Yunnan Province[J]. Journal of Triticeae Crops,38(11):1309-1319.]

郭凤芝,林坤,葛振勇,曹光,李延坤,刘凤洲,郭凌云,李思同. 2019. 2001—2017年山东省审定小麦高产品种农艺、产量和品质性状演变分析[J]. 山东农业科学,51(3):16-23. [Guo F Z,Lin K,Ge Z Y,Cao G,Li Y K,Liu F Z,Guo L Y,Li S T. 2019. Evolutionary analysis of agronomic,yield and quality traits of approved high-yield wheat varieties in Shandong Province from 2001 to 2017[J]. Shandong Agricultural Sciences,51(3):16-23.]

何中虎,庄巧生,程顺和,于振文,赵振东,刘旭. 2018. 中国小麦产业发展与科技进步[J]. 农学学报,8(1):99-106. [He Z H,Zhuang Q S,Cheng S H,Yu Z W,Zhao Z D,Liu X. 2018. Wheat production and technology improvement in China[J]. Journal of Agriculture,8(1):99-106.]

胡标林,万勇,李霞,雷建国,罗向东,严文贵,谢建坤. 2012. 水稻核心种质表型性状遗传多样性分析及综合评价[J]. 作物学报,38(5):829-839. [Hu B L,Wan Y,Li X,Lei J G,Luo X D,Yan W G,Xie J K. 2012. Analysis on genetic diversity of phenotypic traits in rice(Oryza sativa) core collection and its comprehensive assessment[J]. Acta Agronomica Sinica,38(5):829-839.]

李振声. 2010. 我国小麦育种的回顾与展望[J]. 中国农业科技导报,12(2):1-4. [Li Z S. 2010. Retrospect and prospect of wheat breeding in China[J]. Journal of Agricultural Science and Technology,12(2):1-4.]

鲁永新,张中平,曹利民,善从锐,王自良. 2013. 云南小麦种植气候生态类型区划及评价[J]. 浙江农业学报,25(4):689-695. [Lu Y X,Zhang Z P,Cao L M,Shan C R,Wang Z L. 2013. Regionalization and evaluation of eco-climate types in Yunnan wheat growing areas[J].Acta Agriculturae Zhejiangensis,25(4):689-695.]

钱小康,徐如宏,李鲁华,何方,任明见. 2019. 贵紫麦品种(系)品质分析及评价[J]. 河南农业科学,48(3):25-32. [Qian X K,Xu R H,Li L H,He F,Ren M J. 2019. Ana-lysis and evaluation of quality of Guizhou purple wheat varieties(lines)[J]. Journal of Henan Agricultural Scien-ces,48(3):25-32.]

孙彩玲,曲辉英,吕建华,田纪春,张永祥,王守义,宋雪皎. 2014. 基于主成分和聚类分析的山东省区试小麦品种(系)品质的综合评价[J]. 山东农业大学学报(自然科学版),45(4):545-551. [Sun C L,Qu H Y,Lü J H,Tian J C,Zhang Y X,Wang S Y,Song X J. 2014. Comprehensive assessment on wheat quality in regional test of Shandong based on principal component and cluster analysis[J]. Journal of Shandong Agricultural University(Natural Science Edition),45(4):545-551.]

湯翠凤,张恩来,董超,阿新祥,张斐斐,申时全,韩龙植. 2018. 云南新收集水稻地方品种的表型多样性分析[J]. 植物遗传资源学报,19(6):1106-1116. [Tang C F,Zhang E L,Dong C,A X X,Zhang F F,Shen S Q,Han L Z. 2018. Analysis on phenotypic diversity of rice landraces newly collected in Yunnan Province[J]. Journal of Plant Genetic Resources,19(6):1106-1116.]

唐如玉,徐鹏,余迪求. 2020. 水稻轮回选择群体XTBG-HP1表型遗传多样性分析[J]. 广西植物,40(2):159-172. [Tang R Y,Xu P,Yu D Q. 2020. Phenotypic diversity analysis of rice recurrentselection population XTBG-HP1[J]. Guihaia,40(2):159-172.]

王浩,刘志勇,马艳明,王威,白玉亭,颜国荣,宋羽. 2005. 小麦品种资源农艺和品质性状遗传多样性研究进展[J]. 新疆农业科学,42(S):1-4. [Wang H,Liu Z Y,Ma Y M,Wang W,Bai Y T,Yan G R,Song Y. 2005. Research on genetic diversity of agronomic and quality character in wheat varieties[J]. Xinjiang Agricultural Sciences,42(S):1-4.]

王小国,李英枫,梁红艳,张薇. 2007. SSR分子标记技术在小麦遗传多样性研究中的应用[J]. 江西农业学报,19(7):15-17. [Wang X G,Li Y F,Liang H Y,Zhang W. 2007.Application of SSR molecular markers to wheat genetics diversity[J]. Acta Agriculturae Jiangxi,19(7):15-17.]

徐家万,于亚雄,曾江. 2017. 云南省麦类产业发展现状和问题探析[J]. 当代经济,(34):80-82. [Xu J W,Yu Y X,Zeng J. 2017. Analysis on the current situation and problems of wheat industry in Yunnan Province[J]. Contemporary Economic,(34): 80-82.]

晏本菊,任正隆. 2004. 中国西南麦区小麦品质改良限制因素探讨[J]. 中国农业科学,37(10):1414-1421. [Yan B J, Ren Z L. 2004. Limiting factors of wheat quality improvement in southwest China[J]. Scientia Agricultura Sinica,37(10):1414-1421.]

要燕杰,高翔,吴丹,李晓燕,陈其皎,董剑,赵万春,陈良国,石引刚,李学军. 2014. 小麦农艺性状与品质特性的多元分析与评价[J]. 植物遗传资源学报,15(1):38-47. [Yao Y J,Gao X,Wu D,Li X Y,Chen Q J,Dong J,Zhao W C,Chen L G,Shi Y G,Li X J. 2014. Multivariate analysis and evaluation of agronomic and quality traits based on principal components in wheat[J]. Journal of Plant Gene-tic Resources,15(1):38-47.]

于亚雄,陈坤玲,刘丽,杨金华,胡银星,徐俊萍,程耿,余荣芝,杨延华. 2001. 云南低纬高原不同生态环境与小麦品质关系的初步研究[J]. 麦类作物学报,21(1):51-54. [Yu Y X,Chen K L,Liu L,Yang J H,Hu Y X,Xu J P,Cheng G,Yu R Z,Yang Y H. 2001. Study on wheat quality in different ecological environment in Yunnan plateau[J]. Journal of Triticeae Crops,21(1):51-54.]

于亚雄,杨延华,杨金华,刘琨,徐俊萍,胡银星,余荣芝,刘丽,程耿. 1999. 云南小麦主要栽培品种的品质现状[J]. 麦类作物,19(1):28-30. [Yu Y X,Yang Y H,Yang J H,Liu K,Xu J P,Hu Y X,Yu R Z,Liu L,Cheng G. 1999. Quality status of the main cultivated varieties of wheat in Yunnan Province[J]. Tritical Crops,19(1):28-30.]

袁闯,朱林,许兴,王开元. 2019. 玉米成熟期抗旱性综合评价[J]. 河南农业科学,48(10):47-53. [Yuan C,Zhu L,Xu X,Wang K Y. 2019. Comprehensive evaluation on drought resistance of maize at maturity[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences,48(10):47-53.]

张露荷,黄华梨,张广忠,季元租,戚建莉,赵晓芳,胡秉芬,朱红斌. 2018. 基于主成分分析法的鲜食枣品种综合评价[J]. 南方农业学报,49(7):727-734. [Zhang L H,Huang H L,Zhang G Z,Ji Y Z,Qi J L,Zhao X F,Hu B F,Zhu H B. 2018. Comprehensive evaluation for fresh-eating jujube varieties based on principal component analysis[J]. Journal of Southern Agriculture,49(7):727-734.]

张学勇,庞斌双,游光霞,王兰芬,贾继增,董玉琛. 2002. 中国小麦品种资源Glu-1位点组成概况及遗传多样性分析[J]. 中国农业科学,35(11):1302-1310. [Zhang X Y,Pang B S,You G X,Wang L F,Jia J Z,Dong Y C. 2002. Allelic variation and genetic diversity at Glu-1 loci in Chinese wheat(Triticum aestivum L.) germplasms[J]. Scien-tia Agricultura Sinica,35(11):1302-1310.]

张勇,郝元峰,张艳,何心尧,夏先春,何中虎. 2016. 小麦营养和健康品质研究进展[J]. 中国农业科学,49(22):4284-4298. [Zhang Y,Hao Y F,Zhang Y,He X Y,Xia X C,He Z H. 2016. Progress in research on genetic improvement of nutrition and health qualities in wheat[J]. Scientia Agricultura Sinica,49(22):4284-4298.]

赵鹏. 2019. 引进小麦种质资源品质性状的评估[D]. 杨凌:西北农林科技大学. [Zhao P. 2019. The evaluation on quality traits of introduced wheat germplasm resources[D]. Yangling:Northwest A & F University.]

朱保磊,谢科军,薛辉,孙家柱,劉冬成,张爱民,詹克慧. 2017. 河南省小麦品种(系)的品质状况及演变规律[J]. 麦类作物学报,37(5):623-631. [Zhu B L,Xie K J,Xue H,Sun J Z,Liu D C,Zhang A M,Zhan K H. 2017. Development trends of wheat quality of varieties in Henan Province[J]. Journal of Triticeae Crops,37(5):623-631.]

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