冬小麦节间长度与株高的关系

王健，曹亚伟，刘坤，唐跃辉，张怡，张菊，徐克东，李晓丽，齐静， 李成伟，胡小玉，原鑫，张思馨，高倩倩

(周口师范学院 a 植物遗传与分子育种重点实验室，b 生命科学与农学学院，河南 周口 466000)

小麦的种植面积和总产量约占我国粮食作物的1/4[1]。在小麦高产育种工作中，除需考虑产量及产量构成因素外，小麦株形及其生理特性也是关注的热点[2]。小麦茎秆是株型的主要构成之一，既是小麦物质运输的通道，也是小麦地上器官的支柱，还是干物质积累的暂时储存库，对小麦产量形成具有独特的作用。不同品种(系)小麦株高的差异主要由各节间长度差异产生。有研究表明，在株高构成因素中，穗下节长对株高的影响最大，其次为第2节长[3]。魏燮中等[4]于1983年提出株高构成指数(I)的概念，认为现代小麦品种类型的I值接近于0.618，即“黄金分割”。对I值高于0.618的品种进行选择，将有利于小麦产量潜力的进一步提高[5]。本研究通过对30个冬小麦品种(系)的定量研究，分析株高与小麦产量及其构成因素的关系，旨在为冬小麦高产品种(系)选育和鉴定提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

选用30个冬小麦品种(系)：小偃6号、高19、轮01-11、陕星63、矮秆高产王、兰硬粒小麦、皖麦19、漯麦9号、科农199、YC22/泉麦26、豫麦57、石4185、小偃81、郑麦7698、经科168、YDC81/温麦968、YC45/豫圣麦21、众麦1号、YC5许麦6号、周麦22、洛麦22、金丰33号、周麦27、鹿麦1号、百农160、YC30/百农201、YC36/豫农508、百农AK58、矮抗先锋、矮抗58。

1.2 方法

于2016年10月—2017年6月在河南省植物遗传与分子育种重点实验室试验田进行试验。随机区组设计，每个品种3次重复，每小区6 m2(长4 m，宽1.5 m)，内设6行，行距为0.25 m，株距0.03 m。各小区间隔为0.6 m过道。试验田土壤肥力中等，按常规方法施肥。倒伏情况以5月24日(收获前)为准，采用分类记录，将倒伏情况划分为全部倒伏、大量倒伏(全部小麦的3/4发生倒伏)、一半倒伏、少量倒伏(全部小麦的1/4发生倒伏)。

1.3 节间长度及产量测定

在成熟期，每小区取样10株进行室内考种，测量其株高、各节间长度、穗长，统计单株穗粒数、穗粒重。小区收获籽粒自然风干后，折合公顷产量，并测定千粒重。

1.4 数据分析

按照文献[4]中的公式计算IL和In值。

倒伏情况数据分析。将全部倒伏、大量倒伏、一半倒伏、少量倒伏分别记为1、0.75、0.5、0.25，进行折算，取平均值。

所有数据在Excel 2010和SPSS 19.0上进行整理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 节间长度

按有无倒六节将30个冬小麦品种(系)分为2类。

无倒六节的为A类(表1)，株高56.464～83.900 cm，穗长6.836～10.480 cm，穗下节长23.600～29.300 cm，倒二节长11.330～20.490 cm，倒三节长6.480～12.330 cm，倒四节长4.340～9.540 cm，倒五节长1.500～6.900 cm。穗长/株高的平均值为0.126。

有倒六节的为B类(表2)，株高62.553～87.671 cm，穗长7.085～12.344 cm，穗下节长21.947～32.640 cm，倒二节长12.733～19.000 cm，倒三节长7.744～12.493 cm，倒四节长5.893～9.754 cm，倒五节长3.020～7.323 cm，倒六节长1.500～4.000 cm。穗长/株高的平均值0.128。

对比两类冬小麦可知，矮秆小麦是通过缩短各节间长度来降低株高的，尤以倒二、三节的缩短程度较大。

表1 A类各品种(系)小麦株高及各节间长度

表2 B类各品种(系)小麦株高及各节间长度

2.2 株高构成指数

如表3所示：A类冬小麦IL、I1、I2、I3、I4的取值范围分别为0.548～0.657、0.561～0.690、0.595～0.646、0.534～0.621、0.532～0.762，平均值分别为0.596、0.635、0.618、0.577、0.640，其中，I1、I2、I4的值不低于0.618。

表3 A类各品种(系)小麦的株高构成指数

如表4所示，B类冬小麦IL、I1、I2、I3、I4的取值范围分别为0.541～0.621、0.566～0.701、0.593～0.646、0.543～0.602、0.553～0.722，平均值分别为0.572、0.632、0.617、0.565、0.601，其中，只有I1的值不低于0.618。

表4 B类各品种(系)小麦的株高构成指数

2.3 倒伏情况

如表5所示，A类冬小麦倒伏情况的平均值(0.154)大于B类(0.114)，即有倒六节的小麦品种的倒伏情况整体低于无倒六节的小麦品种，但各类别内不同品种(系)的倒伏情况也存在着明显的差异。

表5 2016—2017年度各类冬小麦的倒伏情况

3 小结与讨论

前人研究证明，用株高构成指数来研究小麦茎秆具有实际意义，而且株高构成指数与产量相关，可以反映产量水平[5-6]。本研究发现，矮秆小麦是通过缩短各节间长度来降低株高的，与前人研究结果相似[7-8]。

本研究A(B)类株高构成指数的平均值与朱有才等[9]的研究相比，I1较大，且倒二、三节间的缩短程度较大。对比本研究中A、B两类冬小麦的基部节间，发现B类基部节间普遍小于A类，属于上部节间较长、下部节间较短。前人研究认为[4,10]，株高相似的品种中I值高、下部节间短的，抗倒伏能力强。本研究也显示，具有6个节间的小麦品种，其抗倒伏性一般优于只有5个节间的品种。