矮秆糯小麦F1代株高及构成指数与产量性状的相关性分析

欧俊梅　王治斌　何员江等

摘要以矮秆糯小麦F1代为材料，探讨株高及各节间长度、株高构成指数与产量的关系。结果表明，株高与穗下节长、倒2节间长、倒3节间长、千粒重呈0.05水平显著正相关；穗下节长与每穗粒数、千粒重呈正相关，与单株粒重达0.01水平显著正相关；倒2、倒3、倒4节间长与千粒重呈0.05水平显著正相关。IL与每穗粒数、单株粒重均呈正相关；I1、I2分别与每穗粒数和单株穗数、单株粒重呈正相关；I1、I2、IL与小麦高产关系密切，可作为小麦高产育种的重要筛选指标。

关键词糯小麦； 节间长度； 株高构成指数；产量

中图分类号S512文献标识码

A文章编号0517-6611（2015）07-058-03

小麦的叶片、茎秆是小麦进行光合作用的重要器官。株高、节间长度、粗度和充实度决定茎秆干物质的积累、贮藏能力和抗倒能力，是小麦高产的重要株型指标[1-3]。许多研究表明，小麦株型尤其是冠层结构与产量密切相关。魏燮中等[4]

曾提出小麦株高构成指数（I）概念，认为I值的遗传力较高，且与产量密切相关。四川盆地小麦植株普遍生长繁茂，糯小麦存在植株偏高的缺点，抗倒伏力较弱[5-6]，严重制约糯小麦产量的进一步提高，因而糯小麦的矮化育种越来越受到育种家的重视。结合高产育种，笔者选用四川省绵阳市农科院新创制的矮秆糯小麦材料和推广高产小麦为亲本，对F1代的株高、节间长度及构成指数与产量性状的相关关系进行研究，分析预测小麦高产类型茎秆性状的理论指标，并以此作为早代选择的尺度，以期为糯小麦的高产育种和栽培提供一定的依据。

1材料与方法

1.1试验设计

试验在四川省绵阳市农科所试验田进行。2010年选用所选育的具有不同遗传背景的抗条锈矮秆糯小麦材料为母本，编号为p1、p2、p3、p4，以株型各不相同的高产推广品种川麦53、川麦42、绵麦46、川麦51等4个材料为父本，采用不完全双列杂交组配16个组合。2010年秋季将杂种F1及其亲本在试验地田间随机排列，3次重复，单行区，行长2.00 m，行距0.26 m，株距0.1 m。

1.2各节间长度及其构成指数的测定

小麦成熟时，每行收获10株作为供试材料。测量株高、各节间长度、穗长。各节间长度自上而下的节位依次是穗下节长、倒2节间长、倒3节间长、倒4节间长、倒5节间长。同时，计算节间构成指数。

小麦株高构成指数采用魏燮中提出的定义。其数值为任一节间长度与该节间加下一节间长度之和的比值（In，节间构成指数）或穗下节间和倒二节间长度之和与株高的比值（IL，株高构成指数）。

In =Ln/（Ln+Ln+1）

IL=（L1+L2）/L

式中，L为株高； Ln为第n节间长度；n为自上而下的节位，穗下节间为1，依次类推。

1.3产量各性状的测定

在小麦成熟时，每行收获10株，进行测定室内考种、计产。调查结实小穗数、单株成穗数、每穗粒数、千粒重和单株粒重等产量性状。数据以小区平均值进行统计分析。

2结果与分析

2.1杂种F1 与亲本的株高表现

由表1可知，4个矮秆糯小麦材料与川麦53、川麦42、绵麦46、川麦51等4个高产推广品种的杂种F1代株高均比高秆亲本矮， 株高的降低范围在1.4～26.6 cm，平均降低15.82 cm， 其中组合p4/川麦51的F1株高降低最大，比亲本川麦51矮26.6 cm；16个组合F1代株高与高秆亲本相比，降秆幅度在1.6%～27.5%之间，平均降幅为16.8%，以组合p3/川麦42的F1株高降秆幅度最大，达27.5%。 4个矮秆亲本的平均降秆幅度分别是12.6%、18.9%、20.2%、15.4%，说明4个矮秆糯小麦亲本均具有明显的降低株高的作用。以亲本p3平均降秆幅度最大，p1平均降秆幅度最小。

2.2F1代株高及各节间长度与产量性状的相关性

在试验条件下，F1代株高变化在64.58～89.05 cm之间，穗下节长为21.33～36.25 cm，倒2节间长在12.4～20.70 cm之间，倒3节间长为7.04～12.97 cm，倒4节间长为2.63～7.48 cm，倒5节间长为0.5～2.86 cm，组合间差异达显著水平。

表2表明，株高与穗下节长、倒2节间长、倒3节间长、千粒重呈0.05水平显著正相关，并且与穗下节长、倒2节间长相关系数最大，说明株高与此二性状关系密切。此外，穗下节长与倒2 节、倒2 节与倒3 节、倒3 节与倒4 节之间也存在显著或极显著的正相关。穗下节长与每穗粒数、千粒重呈正相关，与单株粒重达0.01水平显著正相关；倒2节间长、倒3节间长、倒4节间长与千粒重呈0.05水平显著正相关；倒4节间长与每穗粒数、单株粒重呈0.05水平显著负相关；倒5节间长与单株穗数、每穗粒数、单株粒重呈0.05水平显著负相关。因此，在小麦高产育种中，应选择株型偏矮，但穗下节长相对较长，倒4、倒5节间长相对较短而坚实作为早代选育目标。

2.3F1代株高及各节间构成指数与产量构成因素的相关性

由表3可知，I1与每穗粒数呈0.05水平显著正相关；I2与单株穗数、单株粒重分别呈0.01水平显著相关或0.05水平显著正相关；I3与单株穗数呈0.01水平显著正相关，和千粒重呈0.05水平显著负相关；I4与单株穗数呈0.05水平显著正相关；IL与每穗粒数、单株粒重呈0.05水平显著正相关。由此可知，I1、I2、IL与小麦高产关系密切，I3、I4对产量的贡献不大，却大大降低了千粒重。这正说明穗颈与其紧邻节间的I 值是产量潜力的一个重要标志。因此，在糯小麦矮化育种的早代选择中，在适当矮化的基础上具有较高的I值可作为一个重要的基本指标。

3讨论

研究表明，16个组合的F1株高均比高秆亲本矮，株高的降低范围在1.4～26.6 cm之间，降秆幅度在1.6%～27.5%之间，平均降幅为16.8%。这说明4个矮秆糯小麦亲本均具有明显的降低株高的作用。以亲本p3平均降秆幅度最大，p1平均降秆幅度最小。因此，在今后的糯小麦矮秆株型育种中，选用这几个新创制的矮秆糯小麦材料为亲本，可以有效地降低株高，从后代分离群体中选育出偏矮秆类型的糯小麦。

前人关于小麦株高及其构成与产量的遗传和相关性进行了很多研究。吴同彦等[7]认为，穗茎节长与穗粒数呈0.05水平显著正相关，基部四节长与单穗重呈0.05水平显著正相关；贾继增[8]研究认为，穗下节长对粒重的影响为正值；赵万春等[9]研究表明，株高与第1 、第2 、第3 节长和穗长均呈0.01水平显著正相关；朱新开等[10]认为，穗粒数与株高呈0.05水平显著负相关，与穗下节长度呈正相关。该研究表明，16个组合F1代株高变化在64.58～89.05 cm范围内，株高与穗下节长、倒2节间长、倒3节间长、千粒重呈0.05水平显著正相关；穗下节长与每穗粒数、千粒重呈正相关，与单株粒重达0.01水平显著正相关；倒2、倒3、倒4节间长与千粒重呈0.05水平显著正相关。

该试验对株高及各节间构成指数与产量的相关性研究结果表明，株高及各节间构成指数与产量密切相关，IL与每穗粒数、单株粒重均呈正相关；I1、I2分别与每穗粒数和单株穗数、单株粒重呈正相关；I3与单株穗数呈0.01水平显著正相关，和千粒重呈0.05水平显著负相关；I4与单株穗数呈0.05水平显著正相关。I值对产量构成因素的影响基本一致，性状比较稳定，以IL、I1、I2更为明显，说明I值充分体现小麦的顶端优势，是产量潜力的一个重要标志。魏燮中等[11]认为，I 值高，说明下部茎节短，叶着生部位低，重心下降，有利抗倒；同时，I值高则说明穗颈节长，旗叶节以上的光合面积大，有利于提供籽粒以充足的营养。从群体的角度来考虑，欲增加冠层光能利用率，必须使冠层内部光线均匀分布，各叶片都能均衡受光，I值高，则冠层上部叶片间距相对稀疏，便于光线进入冠层。下部叶片相对紧凑，有利于对漏射光的截取，I值遗传力较高，而且性状稳定。因此，在高产育种中，从早代进行选择是有效的。

在今后的糯小麦株型育种中，由于穗下节长对株高构成因素的贡献最大，其次为倒2节长，因此通过严格选择穗下节及倒2节的长短，可以有效地控制植株的高度。IL、I1、I2与产量各性状密切相关，I值遗传力较高，而且性状稳定，因此选配亲本和杂种后代选择要根据株高性状的遗传和相关特性，选择株型偏矮、穗下节长相对较长且倒4、倒5节间长相对较短而坚实的作为早代选育目标。

参考文献

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[7] 吴同彦，谢令琴，杨学举，等.小麦株高构成因素与产量及其他性状相关性的研究[J].河北农业大学学报，2002，25（3）：10-12.

[8] 贾继增.小麦粒重于植株性状相关因素的统计分析[J].作物学报，1984，10（3）：201-205.

[9] 赵万春，王红.小麦株高及其构成因素的遗传和相关性研究[J].麦类作物学，2003，23（4）：28-31.

[10] 朱新开，过问善，李春燕，等.小麦株高及其构成指数产量及品质的相关性[J].麦类作学报，2009，29（6）：1034-1038.

[11] 谢令琴，卢少源，吴同彦，等.冬小麦早代株高构成指数与产量关系的研究[J].河北农业大学学报，1996，19（1）：12-16.