小麦种质资源抗蚜性的筛选与相关性分析

， ， ， 鹏飞， ， (.洛阳市农产品安全检测中心， 河南 洛阳 47009； .河南科技大学农学院， 河南 洛阳 4703)

小麦种质资源抗蚜性的筛选与相关性分析

张伟1，庞玉辉2，曹晓风2，张鹏飞2，张帅2，王春平2
(1.洛阳市农产品安全检测中心， 河南 洛阳 471009； 2.河南科技大学农学院， 河南 洛阳 471023)

为了研究小麦种质资源对麦长管蚜的抗性，分析了种质资源的抗蚜性与农艺性状的关系。由田间表型鉴定结果分析可知：金铃麦1号与千斤早优系为中抗种质资源。灰色关联度分析表明，蚜情指数与农艺性状的关联度排序为：不孕小穗>穗长>株高>颈长>穗下节长>可孕小穗>成穗数>整齐度>穗粒重>穗粒数；参试品种与参考品种之间的关联度排序为：千斤早优系>豫70>陕糯1号>金铃麦1号>东旱1号>3399>长武613>98-10-30>Astron>PI 262660。聚类分析表明，可以把种质资源分为三类，第一类包括PI 262660一个种质资源；第二类有98-10-30和Astron两个种质资源；第三类7个种质资源，分别为金铃麦1号、千斤早优系、东旱1号、陕糯1号、豫70、3399、长武613。通过对小麦抗蚜性和农艺性状的综合分析，筛选了主要性状和优异的种质资源，为抗蚜品种的选育奠定了理论基础。

小麦； 麦长管蚜； 抗性； 农艺性状； 鉴定

小麦是全世界分布范围最广、栽培面积最大和总产量最高的粮食作物，并且食品加工种类最丰富，世界人口的35%～40%以其为主要食物[1]。麦长管蚜是我国小麦生产上的主要蚜虫之一。在我国，麦长管蚜主要危害小麦穗部，当小麦穗部麦长管蚜虫达到100头时，小麦减产高达44.2%。因此，麦长管蚜已经严重危害了小麦高产、稳产和优质[4]。所以，控制病虫害最有效的方法是选育和种植抗病虫品种。

前人在小麦种质资源对麦蚜抗性筛选鉴定方面做了很多探索，佟汉文等[7]进行了CIMMYT高降雨量区小麦种质资源的农艺性状和抗蚜性评价。杜利锋等[3]通过对比抗感品种的叶面积、蜡质层、叶毛等物理性状，取得了一些抗性种质资源；胡想顺等[4]通过蚜虫在小麦品种上取食行为的比较，筛选抗性种质资源。同时国内外学者[5-11]也从不同的角度鉴定了小麦种质资源对麦长管蚜的抗性。前人对小麦抗蚜的筛选与分析研究均做了很大努力，为后来的研究奠定基础。但利用抗性指标结合综合评价方法判断种质资源的优劣还有待于探讨。本研究以小麦种质资源98-10-30、Astron、金铃麦1号等为材料，用蚜情指数法，灰色关联度分析以及聚类分析的方法对小麦抗蚜性和农艺性状进行综合分析，筛选了主要性状和优异的种质资源，为抗蚜品种的选育奠定了理论基础。

1 材料和方法

1.1 材 料

10份小麦种质资源由河南科技大学农学院小麦遗传育种课题组提供。

1.2 田间试验设计

试验于河南科技大学试验农场进行，随机区组设计，3次重复，行距0.24 m，行长1 m，常规的大田管理，整个生育期不喷农药。

1.3 室内考种

在小麦收获后，每个材料随机选取15株进行室内考种，考察的农艺性状包括：株高、穗下节间长、穗长、颈长、整齐度、不孕小穗数、可孕小穗数、穗粒数、饱满度、单株穗重、整齐度等。

1.4 成株期抗蚜性鉴定

在小麦扬花期至灌浆期，利用蚜情指数法进行成株期抗蚜性鉴定。随机抽取10点，定15株调查，重复5次。参考Painter[12]分级标准，蚜情指数是指某一品种(系)单株蚜虫平均数/所有品种(系)单株蚜虫平均数，按照7级标准进行分类，如表1所示[12]。

1.5 数据处理方法

本试验通过比较分析抗蚜性和农艺性状的相关性，对小麦种质资源抗麦长管蚜进行鉴定和评价。此过程中运用到的分析方法为方差分析、灰色关联度分析和聚类分析。运用方差分析软件和DPS 7.05数据分析系统进行数据分析，考察种质资源、农艺性状的差异性，并寻找种质资源抗蚜性与农艺性状之间的相关性以及抗性的种质资源。

表3 小麦种质资源农艺性状的平均结果

品种株高(cm)成穗数(个)整齐度穗下节长(cm)颈长(cm)穗长(cm)不孕小穗(个)可孕小穗(个)穗粒数(个)穗粒重(g)金铃麦1号60．048．222．2222．425．5410．560．8318．4453．1713．10千斤早优系63．557．482．2122．486．269．751．8818．7557．0411．54东旱1号63．827．832．6118．973．937．991．2821．6157．7213．32陕糯1号67．917．962．4518．904．568．171．0229．7952．0312．00PI262660123．918．332．7838．7012．9111．192．4418．0640．066．5698⁃10⁃3082．527．632．6429．1410．065．671．6718．1343．409．53豫麦7068．956．382．0119．763．349．281．0419．9057．6311．54Astron81．014．892．0026．246．7512．043．0020．1138．834．18339964．547．782．3919．563．758．711．3320．2862．7211．76长武61370．077．942．8323．484．737．271．7221．7247．1111．38

表1 小麦抗蚜虫级别的标准

抗级抗蚜性蚜情指数0免疫0．001高抗0．01～0．302中抗0．31～0．603低抗0．61～0904低感0．91～1．205中感1．21～1．506高感>1．50

2 结果与分析

2.1 小麦种质资源的抗蚜性分析

采用成株期田间自然感蚜的方法进行试验，共重复5次，每次对每个品种的15株小麦进行蚜虫调查。每次调查可得出某品种的蚜虫指数，试验进行了5次调查，因此有5个蚜虫指数值。求得每个种质资源的蚜虫指数平均值，然后根据抗蚜性划分标准得出小麦种质的抗性级别，参照Painter(1951)分级标准，各种质资源对应的抗蚜性级别见表2。

由表2可知，抗性评价为中抗的种质资源有2个，即金铃麦1号和千斤早优系；抗性评价为低抗的种质资源是Astron和98-10-30；抗性评价为低感的种质资源有东旱1号、豫麦70、3399、长武613四种；抗性评价为高感的种质资源有陕糯1号、PI 262660两种。

2.2 小麦种质资源农艺性状灰色关联度分析

将试验调查的5次重复值整理后，得到小麦种质资源抗蚜性的农艺性状平均值(见表3)。

表2 小麦种质资源抗蚜性的表现及抗性评价

种质资源蚜情指数抗性评价金铃麦1号0．5397±0．1439MR千斤早优系0．501±0．2101MR东旱1号0．7254±0．3241LS陕糯1号1．5772±0．475HSPI2626601．874±1．4877HS98⁃10⁃300．7962±0．3833LR豫麦700．9174±0．2812LSAstron0．7672±0．3358LR33991．0108±0．4059LS长武6131．0827±0．4539LS

根据农艺性状和蚜情指数的数据进行灰色关联度分析，以蚜情指数为母序列得到蚜情指数与其他因子的关联顺序，如表4所示。

表4 蚜情指数与农艺性状的关联度

因子关联系数位次不孕小穗0．83551穗长0．83212株高0．81853颈长0．78284穗下节长0．77955可孕小穗0．76646成穗数0．73777整齐度0．72978穗粒重0．70779穗粒数0．697310

由表4可知，不孕小穗数、穗长、株高3种性状的关联度排序居于前3位，与参考性状蚜情指数最为接近，且数值均高于0.81，可以认为这3种性状与小麦的抗蚜性最为相关，说明，不孕小穗数越多、穗长越长，蚜情指数越高，抗蚜性就越差。反之，穗粒重越重、穗粒数越多，蚜情指数越低，抗蚜性就越强。

以参考品种为母系列，对各品种进行灰色关联度分析，处理数据后如表5所示。

表5 小麦种质资源综合性状的关联度

种质资源关联系数位次千斤早优系0．96671豫麦700．96422陕糯1号0．96383金铃麦1号0．96214东旱1号0．9578533990．95056长武6130．943798⁃10⁃300．89248Astron0．88669PI2626600．856510

分析表5可知，参试品种千斤早优系、豫麦70、陕糯1号、金铃麦1号的关联度排序居于前4位，与参考品种最为接近，且数值均高于0.96，认为它们的综合性状表现较其它品种(系)优良。

以穗粒重为母序列，对各品种的农艺性状进行灰色关联度分析，处理数据后如表6所示。

表6 穗粒重与其他农艺性状的关联序列

性状关联系数位次成穗数0．82161穗粒数0．81562可孕小穗0．72233穗长0．69154整齐度0．68085不孕小穗0．65756株高0．62997穗下节长0．61858颈长0．61269

由表6可知，成穗数、穗粒数、可孕小穗数与穗粒重关系最为密切，关联度排序居于前3位，且数值均高于0.72，说明，成穗数越多，穗粒数越高，可孕小穗数越多，穗粒重越重，这3种性状比其他性状与穗粒重关系密切，颈长关联系数最小，说明它与穗粒重关系最不密切。

2.3 小麦种质资源农艺性状聚类分析

根据表3中株高、成穗数、整齐度、穗下节长、颈长、穗长、不孕穗数、可孕穗数、穗粒数、穗粒重农艺性状平均值为指标，对供试材料进行聚类分析(见图1)。

注：1为金铃麦1号，2为千斤早优系，3为东旱1号，4为陕糯1号，5为PI 262660，6为98-10-30，7为豫麦70，8为Astron，9为3399，10为长武613。图1 10种小麦种质资源主要农艺性状的聚类分析

由图1可知，如果以阈值为2进行分组，小麦种质资源大致可分为三大类，第一类包括“PI 262660”一个品种，属于高感品种(系)；第二类包括金铃麦1号、千斤早优系、东旱1号、陕糯1号、豫麦70、3399、长武613七个品种(系)，属于中抗和低感品种(系)；第三类包括98-10-30和Astron两个品种，属于低抗品种(系)。

3 讨 论

本试验通过方差分析法、灰色关联度分析法和聚类分析法，对小麦种质资源进行筛选与鉴定，在小麦种质资源抗蚜性评价上，只有2个品种表现为中抗，虽然有中抗、低抗、低感和高感，但是抗蚜级别划分范围比较小，数据差值比较小，例如金铃麦1号和千斤旱优系，因此在抗性级别的划分上有待进一步研究[13-15]。

灰色关联度分析法能综合客观地评价性状的好坏，考察了抗性级别、单株产量、可孕小穗数、整齐度等性状，结果是可信的，证明了小麦种质资源的抗蚜性与农艺性状选择相结合是正确的，这在以往的报道中还未见到。同时在主要性状排序中，抗性级别的灰色关联度为0.836，此值最大，其原因主要是参考数列的影响，如果参考数列发生改变，或者说比较标准改变，必然会引起其结果的改变。这主要是由灰色关联分析的整体性与相对性两个性质所决定的[16-18]。

通过对田间农艺性状的调查，用聚类分析法将小麦种质资源分为3组，在抗蚜性方面，与前人报道的蚜情评价基本一致[5,13-19]，但是有个别种质资源不太一致。原因可能是抗蚜标准的不一致，导致抗感结果的不准确。本次试验更准确更全面的抗小麦抗蚜性种质资源多样性的分析还需进一步深入研究。

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Screening and Correlation Analysis of Wheat Germplasm Resistance to the English Grain Aphid,SitobionAvenae

ZHANGWei1，PANGYuhui2，CAOXiaofeng2，ZHANGPengfei2，ZHANGShuai2，WANGChunping2

2016-04-25

洛阳市农产品质量安全风险评估重点实验室。

张 伟(1969—)，男，河南洛阳人；高级农艺师，硕士，硕士生导师，主要从事种子生产和农产品质量检测工作；E-mail：wzhly@139.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2016.08.091

S 512.1

A

1001-4705(2016)08-0091-04