小麦新品种品育8012 及其近源品种产量与品质性状分析

李晓丽，王敏，曹勇，马小飞，姜兰芳，郝建宇，张定一，姬虎太

（山西省农业科学院小麦研究所，山西临汾041000）

小麦作为世界总产量排名第二的粮食作物，养活了全球约40%的人口，为了满足于世界人口增长需求，小麦生产力需要每年增加1.6%［1］。研究表明，不断选育和推广优良品种是提高小麦产量最经济有效的措施［2］。因此，植物新品种保护与品种特异性（distinctness）、一致性（uniformity）和稳定性（stability）即DUS 测试，越来越受到国内外学者的重视［3］。植物品种性状表达状态稳定是DUS 测试的基础［4］，也是测试指南研制选择测试性状基本原则之一［5］。我国发布的小麦DUS 测试指南中，通过分析不同生育时期的40 多个农艺和形态性状在不同生长季节中的综合表现来评价其表达状态是否稳定［6］。鉴于植物遗传背景的差异，统计学方法应用在判定植物新品种差异等方面的作用日趋明显［7］。Eeuwijk 等［8］提出使用单元和多元统计方法来判定植物新品种的特异性。徐振江等［9］对水稻每穗粒数、谷粒长宽比等进行t 检验，指出除DUS 指南判别外，统计分析判别也是水稻新品种的重要判别依据。陈海荣等［10］对水稻芽鞘色等48 个性状进行差异显著性分析，为判定新品种及其近似品种测试性状的特异性提供了依据。

由于我国小麦育种的遗传基础相对狭窄［11］，加上育种工作者普遍以高产、优质、广适应性和多抗病性等作为育种的主要目标［12］，申请品种审定的小麦新品种与其近源品种的主要性状差异越来越小［13］。品质性状作为品种审定时的重要指标，需要考察申请品种权的新品种间品质性状是否存在明显不同［14］。本研究通过对品育8012 及其近源品种的产量及其构成要素、籽粒粒径、籽粒硬度、籽粒蛋白含量、容重、粉质仪参数、沉降值及湿面筋含量等性状进行分析，旨在为植物新品种权保护提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

品育8012 来源于山西省农业科学院小麦研究所；济麦22 由山东省农业科学院作物科学研究所提供；山农20 由山东农业大学提供；婴泊700 由河北省婴泊种业科技有限公司提供；良星66 由山东良星种业有限公司提供。

1.2 试验方法

1.2.1 田间设计

田间试验在山西省农科院小麦所韩村试验场（北纬 35°23'～36°57'、东经 110°22'～112°34'）进行，设品育 8012、济麦 22、山农 20、婴泊 700、良星 66 共5 个基因型处理；小区面积6.7 m2（行长4.6 m，行距17.5 cm，每小区6 行），随机排列，设3 次重复。2018 年 10 月 10 日播 种 ，2019 年 6 月 10 日 收 获 ，基本苗为300 万株·hm-2，田间管理同常规。

1.2.2 测定项目与方法

株高、产量及其构成要素：按照国家标准GB/T 19557.2-2017 测定；

籽粒粒径、籽粒硬度：用单粒谷物测定仪（SKCS4100，Perten）测定300 粒种子的平均值；

籽粒蛋白含量与容重：用近红外谷物分析仪（DA7200，Perten）测定；

制粉：参照农业行业标准，用磨粉仪（880101，Brabender）制粉；

粉质仪参数：用电子粉质仪（Farinograph-E，Brabender），按 AACC 54-21 测定吸水率、面团形成时间、稳定时间、弱化度、粉质质量指数等面团流变学特性；

湿面筋含量：用面筋数量和质量测定系统（GM2200，Perten）机洗法测定；

沉降值：参照泽伦尼（Zeleny）方法，用Zeleny沉降试验专用磨粉仪（880101，Brabender）制粉，用沉降值仪（Brabender）测定。

1.3 数据处理

采用Excel 2010 及SPSS 软件进行数据处理与分析。

2 结果与分析

2.1 品育8012 与近源品种的产量及其构成要素分析

小麦品种DUS 测试指南（GB/T 19557.2-2017）将株高、穗粒数、千粒重列为必须测定的性状，可见株高、穗粒数及千粒重差异水平可以作为区分小麦新品种与其近源品种的重要依据。对产量及其构成要素进行分析（表1），品育8012 与其近源品种在产量和穗数水平无显著性差异；与山农20 在株高和千粒重方面有极显著性差异；与良星66 在穗粒数和千粒重方面存在极显著性差异，与济麦22、婴泊700 千粒重方面有极显著性差异。

表1 品育8012 与近源品种的产量及其构成要素分析结果Table 1 Analysis of yield components of Pinyu 8012 and its related varieties

2.2 品育8012 与近源品种的籽粒磨粉品质分析

磨粉品质是判定小麦品质优劣的重要指标［15］，籽粒硬度、容重等指标与小麦磨粉品质关系密切［16］。研究表明，磨粉品质受环境条件影响较小，主要受小麦品种自身遗传控制［17］。因此，通过分析小麦品种的磨粉品质可以作为鉴定品种特异性的方法之一。由表2 可见，品育8012 与济麦22在粒径和容重方面有极显著性差异；与山农20 在粒径和籽粒蛋白含量方面有极显著性差异；与婴泊700 在硬度方面有显著差异，但在粒径和容重方面有极显著差异；与良星66 在粒径、硬度、容重、籽粒蛋白含量等四方面均存在极显著性差异。

2.3 品育8012 与近源品种粉质仪参数、沉降值及湿面筋含量分析

粉质仪参数、沉降值及湿面筋含量等品质性状是小麦新品种审定的重要检测指标，可为判断新品种与其近源品种是否存在差异提供依据。由表3 可见，品育8012 与济麦22 在稳定时间和沉降值方面有极显著性差异；品育8012 与山农20 在稳定时间、弱化度、粉质质量指数、沉降值、湿面筋含量等方面存在极显著性差异；品育8012 与婴泊700在弱化度和沉降值方面有显著性差异，在吸水率、稳定时间及粉质质量指数等方面存在极显著性差异；品育8012 与良星66 在稳定时间有显著性差异，在吸水率、沉降值及湿面筋含量等方面存在极显著性差异。

表3 品育8012 与近源品种的粉质仪参数、沉降值及湿面筋含量分析结果Table 3 Analysis of farinograph parameters，sedimentation value，wet gluten of Pinyu 8012 and its related varieties

2.4 品育8012 与近源品种DUS 测试性状分析

根据小麦品种DUS 测试指南（GB/T 19557.2-2004）中的分级标准［18］（表 4），品育 8012的千粒重与4 个近源品种相比存在2 个代码的差异，表明品育8012 与近源品种均存在极显著差异，F 检验也进一步证实了这一结论。根据株高、穗粒数、容重、稳定时间和沉降值的分级标准（表4），品育8012 与近源品种相比不存在代码差异。但是，F检验表明，品育8012 与山农20 的株高存在极显著性差异；与良星66 的穗粒数存在极显著性差异；与山农20、婴泊700、良星66 的容重存在极显著差异；与济麦22、山农20、婴泊700 的稳定时间有极显著性差异；与济麦22、山农20、良星66 的沉降值有极显著性差异。

3 讨论与结论

DUS 测试指南一般选择容易识别和记录的外观形态性状作为检测指标，因此新修订的小麦品种 DUS 测试指南（GB/T 19557.2-2017）［6］取消了稳定时间、沉降值等相关指标的检测。然而，稳定时间、沉降值作为品种审定时的重要指标，对判别小麦新品种与其近源品种的品质性状是否存在差异具有重要作用。本试验研究发现，品育8012的沉降值与婴泊700 有显著性差异，而与济麦22、山农20 及良星66 有极显著性差异；品育8012 的湿面筋含量与济麦22 和婴泊700 无显著差异，但与山农20 和良星66 有极显著性差异。稳定时间是反映小麦加工品质的重要指标，品育8012 与4 个近源品种的稳定时间均存在显著性差异。因此，品育8012 与其近源品种相比具有特异性，可为小麦新品种品育8012 申请新品种权保护提供依据。在外观性状不存在显著性差异的情况下，对没有列入DUS 测试指南的性状可以要求审批机关进行附加性状的委托测试。所以，籽粒粒径、籽粒硬度、粉质仪参数、沉降值、湿面筋含量等非DUS 测试指标也可以作为检测品种真实性的手段和方法之一，用于知识产权保护和新品种审定及管理。

表4 DUS 测试性状分级标准Table4 Grading standard of DUS test traits