干旱胁迫对四川小麦品种产量及农艺性状的影响

王淑荣　费德友　唐宗祥

摘 要：四川麦区常出现冬干春旱农业气象灾害天气，给小麦生产造成巨大损失。因此有必要了解四川小麦品种的抗旱能力，为小麦品种结构调整提供参考依据。本文以四川20个小麦品种（系）为研究对象，采用搭棚模拟冬干和春旱处理所有材料。结果表明：在干旱胁迫下所有品种（系）产量均比自然环境下有所下降，冬干胁迫下产量降幅更大;在2种胁迫条件下川麦104、川麦93和绵麦367均表现极强抗旱能力，南麦660、川麦82为中等抗旱能力。

关键词：小麦;干旱胁迫;抗旱评价;产量

中图分类号：S-3

文献标识码：A

引言

小麦是中国的主要粮食作物之一，小麦产量的高低对中国粮食安全和社会经济发展具有十分重要的作用。干旱是限制小麦增产最主要的非生物胁迫因素之一[1，2]，小麦的抗旱能力与产量具有直接关系，对干旱条件的适应力直接影响到小麦的稳产性和丰产性[3]。冀天会等[4]以137个小麦品种进行筛选适宜抗旱鉴定的综合指标，得出抗旱指数DI是目前最适宜用于鉴定小麦抗旱的综合指标。胡雯媚等[5]通过对西南地区部分小麦品种进行苗期抗旱和筛选，从中得出产量性状对于评价小麦抗旱具有重要意义。四川省是我国小麦主产区之一，地形特征以盆地和山地为主，虽然年降雨量可达到1000mm，但月降雨量并不均匀，特别是1月中旬—次年3月降雨量的减少极易出现冬干和春旱现象，从而影响分蘖、拔节孕穗，最终影响产量。四川地区选育出的小麦新品种（系）主要以产量和抗病性作为考核指标，并未对抗旱性作具体要求。面对干旱情况的频繁发生，有必要了解四川小麦品种（系）的抗旱能力，分析影响四川小麦抗旱能力大小的性状指标，为小麦品种结构调整及选育抗旱品种提供一定参考依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

选用南麦618（1）、南麦987（2）、南麦660（3）、南麦990（4）、川麦104（5）、川麦604（6）、川麦93（7）、川麦86（8）、川麦82（9）、川麦96（10）、川麦602（11）、川农32（12）、川育27（13）、中科麦90（14）、中科麦99（15）、蜀麦969（16）、蜀麦133（17）、玉脉2号（18）、绵麦312（19），共19个四川省近年选育的新品种（系）为试材，以绵麦367（20）为对照，其中南麦987、南麦990、中科麦90和玉脉2号为品系，上述所有品种均为省区试参试种。

1.2 试验方法设计

本试验为人工搭棚模拟干旱环境处理选取的20个品种（系）。试验于2017—2018年在南充市农业科学院综合大楼旁进行，试验地土质肥力均等，试验设A、B、C 3组处理。A处理为自然条件环境，B处理为12月底搭棚直至收获模拟春旱，C处理为出苗后搭棚直至收获模拟冬干。所有材料采用随机区组排列，设2次重复。小区面积1m2，小区长宽各1m，4行区，窄幅条播，小区间走道0.25m，周围设保护行。3个处理均进行虫害防治。A处理在采用正常管理，除自然降雨外还进行人工浇水3次。

1.3 性状考察与抗旱指数计算

对所有参试品种（系）的产量和株高、穗长、有效穗数、千粒重、穗粒數等农艺性状进行考察。对获得的数据采用SPSS软件进行各项数据的方差分析。此外，将产量数据进行抗旱等级的计算，参照胡福顺等[6]报道的抗旱指数（DRI）计算：

DRI=某品种旱地处理产量对照组处理产量×某品种的抗旱系数对照组抗旱系数

抗旱评价分级采用冀天会等[11]报道的五级抗旱指数（DRI）标准。

2 结果与分析

2.1 干旱胁迫对小麦产量及农艺性状的影响

从图1可以看出，在2种胁迫处理下大部分品种相较于自然环境下，产量出现不同程度降低、有效穗数减少、穗粒数减少和穗长变短的现象，并且在C处理下的降幅更为严重;大部分品种的千粒重和株高出现不同程度增加和变高现象;C处理下的大部分品种千粒重和株高均比B处理下有所降低，这说明冬干对千粒重和株高的影响大于春旱的影响。此外，在2种胁迫处理下品种南麦660、川麦93和绵麦367在产量、有效穗数、穗粒数和穗长性状上变化幅度较小。

2.2  品种（系）抗旱性指数评价

抗旱指数（DRI）结果表明，春旱条件下有5个品种表现出极强的抗旱能力，8个品种（系）为强抗旱能力，2个品种（系）为中等抗旱能力。冬干条件下有5个品种表现出极强抗旱能力，2个品种（系）为强抗旱能力，2个品种为中等抗旱能力。在2种胁迫条件下川麦104、川麦93和绵麦367均表现极强抗旱能力，南麦660、川麦82表现出强抗旱能力以上。

3 讨论

3.1 与前人研究结果的异同

所选品种（系）在2种干旱环境下均出现不同程度减产;品种（系）的穗长变短，有效穗和穗粒数减少，这一结果与许多研究者的结果相一致[7，8]。在春旱胁迫下川麦104、南麦660、川麦82、川农32、玉脉2号、绵麦312、绵麦367等品种千粒重不减反增且增加明显，这一结果同前人研究的表明适度的干旱胁迫可以提高千粒重结果相一致[8]。但干旱引起株高增加的报道还较少，有关这方面的研究今后将继续。

3.2 四川抗旱品种中可能存在1～2个耐旱基因

对于小麦耐旱基因的相关研究，大多数研究者通过将水稻、拟南芥等其它物种的抗旱基因转移到小麦中以增强小麦抗旱能力[9]。本试验通过抗旱指数DRI评价筛选出的中等以上抗旱品种川麦104、南麦660、川麦93和绵麦367亲本组合均有共同的基因来源，川麦104的亲本川麦42与绵麦367的亲本川麦43互为2个姊妹系（品种来源SynCD768/SW3243//川6415），川麦93的亲本之一川麦104与南麦660亲本之一3911为姊妹系。王相权等[10]通过对15个四川冬小麦进行抗旱鉴定，发现品系川重组125具有较强的抗旱能力，品系川重组125即品种川麦64（川麦42/川农16）。何员江等[11]研究发现绵麦367、川麦104这2个品种具有级强的抗旱能力。结合王相权等[10]与何员江等[11]研究根据系谱追踪，笔者推测在SynCD768、SW3243、川6415中可能存在1个或者多个与耐旱相关的基因，需要进一步进行相关研究。

3.3 四川小麦品种的抗旱能力逐渐提升

四川小麦主要分布于成都及周边平原与川东北丘陵地带，而近年的干旱逐渐成为影响四川小麦产量的主要自然灾害之一。王相权等[11]与何员江等[12]通过选取一部分新品种（系）进行抗旱性研究，发现仅有个别品种的抗旱性较强，大部分品种的抗旱能力较弱，四川小麦抗旱整体水平较低。本研究选取的近年审定和参加区试品种，在春旱和冬干情况下抗旱较强品种均占样本量的25%，表明近几年四川小麦品种的抗旱能力逐渐提升。

4 结论

干旱胁迫使得小麦产量明显降低，总体上冬干对产量的影响大于春旱对产量的影响，因此在生产上对易于出现冬干的地方更要提前进行抗旱品种的品种布局，降低干旱灾害对小麦产量的影响。在冬干春旱同时发生地区选用本文研究得出的强抗旱品种有利于防范干旱所带来的减产影响。南麦660、川麦104、川麦93和绵麦367品种（系）中可能携带有抗旱基因。因此，在选育具有抗旱品种时，可以选取具有潜在抗旱基因的资源材料，将耐旱基因转移到目标品种中，不断提高四川小麦抗旱水平，防范干旱灾害所带来的影响。

参考文献

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[3]柴守玺.小麦抗旱生态分类中的主要农艺性状[J].甘肃农业大学学报，2001，36（01）：112-118.

[4]冀天会，张灿军，杨子光，孟丽梅，郭军伟，张珂.小麦抗旱性鉴定方法及评价指标研究Ⅲ综合评价指标的比较研究[J].中国农学通报，2007，23（10）：422-426.

[5]胡雯媚，王思宇，樊高琼，等.西南麦区小麦品种苗期抗旱性鉴定及其指标筛选[J].麦类作物学报，2016，36（02）：182-189.

[6]胡福顺.小麦遗传资源研究[M].北京：中国农业大学出版社，1997：45-63.

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[8]许海霞，李伟，程西永，等.干旱胁迫对小麦农艺性状的影响[J].中国农学通报，2008，24（03）：125-129.

[9]周淼平，余桂红，孙晓波，等.基因枪共转化将拟南芥DREB2A基因和bar基因导入小麦[J].江苏农业学报，2009，25（06）：1224-1228.

[10] [ZK（#]王相权，黄辉跃，王仕林，等.四川冬小麦新品种（系）抗旱性鉴定及分析[J].中国农学通报，2013，30（15）：39-45.

[11]何员江，任勇，周强，等.四川北部丘陵地区小麦新品种（系）抗旱性比较[J].四川农业科技，2018（03）：11-13.

（责任编辑 李媛媛）