2001-2020年河南省审定小麦品种育种特点及表型性状演变分析

李爱国，宋晓霞，张文斐，王改革

(漯河市农业科学院，河南漯河 462300)

河南省是我国小麦生产大省，根据国家统计局《中国统计年鉴2020》，2019年河南小麦播种面积、总产、单产均居全国首位。研究表明，品种改良可以提高小麦产量20%～50%，充分挖掘小麦高产潜力，培育高产品种是提高单产的重要途径[1-2]。不断培育并推广应用高产、稳产、优质、多抗、广适的小麦新品种，对农业高质量发展、人民生活改善、粮食安全保障有着十分重要的意义。

品种创新能力是国家农业核心竞争力的重要体现。目前，已有学者对我国小麦品种农艺性状的演变规律进行了大量研究，如曹廷杰等[3]研究了1988-2008年河南省半冬性小麦品种主要农艺性状的演变规律；宋健民等[4]对1999年至2010年山东省审定的55个小麦品种农艺和品质指标及其演变情况和相关性进行了分析；张中州等[5]研究了2005-2012年河南省审定的半冬性小麦品种产量和主要农艺性状特点；张俊灵等[6]分析了1986-2015年北部冬麦区旱地小麦品种的演变规律；郭凤芝等[7]对山东省2001-2017年审定的83个高产品种的农艺、品质性状及其演变趋势进行了分析；宋晓霞等[8]对2009-2017年黄淮南片区试小麦的增产潜力及系谱进行了分析；郭 瑞等[9]研究了1981-2012河南省审定不同冬春发育类型小麦品种产量和农艺性状的演变规律；王成社等[10]对1942-2013年陕西关中麦区小麦代表性品种产量及其构成的演变情况进行了研究；朱保磊等[11]研究了176个河南省小麦品种(系)的品质状况及演变规律；李润芳等[12]分析了山东省近60年来主推小麦品种主要农艺性状演变情况；蒋 进等[13]研究了2008-2018年四川省育成小麦品种农艺性状和品质性状演变规律；马小飞等[14]对1997-2018年山西省审定的175个小麦品种的农艺性状和品质指标的演变进行了研究。前人的研究大多集中在小麦品种的农艺、产量性状演变，针对河南省小麦品种的育种特点及品质性状演变研究相对较少。本研究利用历年来河南省小麦品种审定公告数据，分析2001-2020年河南省不同冬春类型小麦品种的育种特点、农艺、产量及品质性状演变规律，以期为今后河南小麦育种工作提供参考。

1 材料与方法

试验材料为2001-2020年河南省审定小麦品种，数据资料来源于当年的审定公告(2020年为初审公告公示品种)。本研究统计年份为品种试验结束年份，如某品种在2020年结束试验，审定公告2021年发布，将其记入2020年。

根据历年来河南省小麦品种审定公告， 2001-2020年共审定小麦品种555个，包括水地品种425个，旱地品种47个，特殊用途品种25个，南部麦区品种58个。由于旱地品种、特殊用途品种、南部麦区品种产量较低，且年度间品质性状测定指标不统一，本文仅对330个半冬性品种和95个弱春性品种的产量(Y,yield)、产量比对照增幅(增幅，YI,yield increase)、生育期(GD,growth duration)、株高(PH,plant height)、单位面积穗数(SN,spike number)、穗粒数(KPS,kernels per spike)、千粒重(GW,1 000 grain weight)7个农艺性状及容重(TW,test weight)、蛋白质含量(PC,protein content)、湿面筋含量(WGC,wet gluten content)、稳定时间(ST,stability time)、吸水量(WA,water absorption)5个主要品质性状进行分析。

利用EXCEL 2007和SPSS 20.0对数据进行处理和分析。

2 结果与分析

2.1 近年来河南省审定品种概况及育种特点

2.1.1 河南省审定品种概况

品种审定速度不断加快。2001-2020年，河南省共审定小麦品种555个，年均审定27.75个(表1)。其中，2001-2005年审定品种60个，年均审定12个；2006-2010年审定品种76个，年均审定15.2个；2011-2015年审定品种95个，年均审定19个；2016年-2020年审定品种324个，分别为2001-2005、2006-2010、2011-2015的5.4倍、4.3倍和3.4倍；年均审定64.8个，为2001到2020年均审定数的2.34倍。

表1 2001-2020年河南省审定品种概况

2.1.2 育种特点

由表2可知，555个小麦品种主要育种方法有品种间杂交(505个，90.99%)、矮败群体轮回选择(19个，3.42%)、系统选择(14个，2.52%)、诱变(11个，1.98%)、远缘杂交(9个，1.62%)、双单倍体育种(3个，0.54%)等。品种间杂交依然是品种选育的主要手段，利用该方法育成了299个半冬性品种、85个弱春性品种、45个旱地品种、55个适宜河南南部麦区种植的品种及21个特殊用途小麦。近年来，河南农业大学利用双单倍体育种技术选育出了豫农901(酿酒小麦)、豫农902(弱春性品种)、豫农908(半冬性中强筋品种)等3个不同类型的小麦新品种，验证了该技术在小麦育种中的可行性。

从育种单位的类型看，2001-2015年各类科研机构(科研院所及大学等)是审定品种的主导力量，共选育了148个小麦新品种，种子企业(含农场、农技站、展览中心等)审定品种数量(81个)约为同期科研机构的54.7%。2016-2020年，种子企业育成的品种数量超过了科研机构群体，共选育202个新品种，是科研机构育成品种数量的 1.85倍，成为了育种的主导力量。这可能是因为《主要农作物品种审定办法》等一系列政策的颁布实施及试验渠道的拓宽，增加了试验容量，促进了各育种主体特别是企业的育种积极性所致。

2.1.3 亲本资源利用特点

对555个小麦新品种的亲本组合进行分析，发现利用频次较高的种质资源有周麦16(半冬性品种62次，弱春性品种14次，旱地品种8次，南部组品种3次)、矮抗58(半冬性品种60次、弱春性品种7次、旱地品种5次、南部组品种4次)、周麦22(半冬性品种50次、弱春性品种8次、旱地品种1次)、豫麦21(半冬性品种20次、弱春性品种5次、旱地品种6次、南部组品种2次、特殊用途品种2次)、周麦13(半冬性品种24次、弱春性品种6次、南部组品种1次)、豫麦18(半冬性品种6次，弱春性品种13次，南部组品种9次)、周麦18(半冬性品种22次、旱地品种4次、南部组品种1次)、豫麦49(半冬性品种15次、弱春性品种3次、旱地品种5次、南部组品种2次、特殊用途品种1次)、豫麦57(半冬性品种13次、弱春性品种5次、旱地品种2次、南部组品种3次)、偃展4110(半冬性品种9次，弱春性品种8次，旱地品种1次，南部组品种4次)等种质资源上。在育成的25个特殊用途小麦中，漯珍1号的利用达到6次。说明该省小麦品种资源利用较为集中，遗传基础较为狭窄，品种同质化严重，这在一定程度上限制了河南小麦育种水平的进一步提升。

表3 2001-2020年河南省审定小麦品种亲本利用情况统计

2.2 不同类型小麦品种产量和农艺性状演变

2.2.1 农艺及产量性状概况

2001-2020年河南省审定品种的农艺及产量性状的演变情况如表4、表5所示。从表4可以看出，近年来河南省审定的半冬性小麦品种除产量增幅的变异系数达40.78%外，其他性状的变异系数在1.93%～6.90%之间，产量平均达到7 932.4 kg·hm-2，变异系数为5.98%。弱春性品种除产量增幅的变异系数达39.5%外，其他性状的变异系数在2.07%～8.75%之间，产量平均达到7 488.6 kg·hm-2，变异系数为6.34%。在两类品种中，产量增幅的变异系数均最大，可能是因为品种间差异较大或品种受年度影响较大。生育期的变异最小，说明品种因适应不同生态、气候，其生育期已相对固化。两类品种产量的变异系数均低于产量三要素的变异，说明产量的形成是一个三因素互为协调的平衡过程。

表4 2001-2020年河南省审定小麦品种农艺及产量性状统计

从产量及其构成三要素来看，平均产量最高的品种为豫冠369(半冬性，8 788.5 kg·hm-2)、来麦205(弱春性，8 692.5 kg·hm-2)，穗数最多的品种为驻麦6号(半冬性，720穗·m-2)、新原958(弱春性，705穗·m-2)，穗粒数最多的品种为豫保1号(半冬性，45.5粒)、周麦23(弱春性，45.9粒)，千粒重最高的品种为花培6号(半冬性，54.7 g)、豫教2号(弱春性，55.0 g)。利用现代分子生物学方法把这些优异性状(基因)聚合，选育出农艺性状更好、产量潜力更高的小麦品种，对于提高河南省乃至全国小麦产量具有非常重要的意义。

2001-2020年河南省审定半冬性、弱春性小麦品种的产量水平分别达到7 932.4 kg·hm-2、7 488.6 kg·hm-2。从产量三因素看，两类品种的各性状相差较小，目前河南省应选育单位面积穗数600穗·m-2左右，穗粒数35～40粒之间，千粒重45 g以上，株高80～85 cm的中大穗类型品种更易实现稳产、高产。

2.2.2 产量及农艺性状演变情况

2001-2020年，河南省审定品种的单产、千粒重、穗粒数稳步增长，生育期延长，而株高变化较小(表5)。半冬性品种产量从7 590.8 kg·hm-2增至8 200.8 kg·hm-2，年均增产30.5 kg·hm-2；弱春性品种产量从7 412.6 kg·hm-2增至8 085.4 kg·hm-2，年均增产33.6 kg·hm-2。半冬性品种生育期从年均 227.3 d延长至230.6 d，年均延长0.165 d；弱春性品种从222.8 d延长至227.8 d，年均延长0.25 d。半冬性品种穗粒数从32.5粒增至35.5粒，年均增加0.15粒；弱春性品种从32.7粒增至36.1粒，年均增加0.17粒。半冬性品种千粒重从 42.6 g增加至47.3 g，年均增加0.24 g；弱春性品种从45.6 g增至47.3 g，年均增加0.09 g。两类品种的株高变化较小。半冬性品种的穗数略有减少，弱春性品种穗数从566.3穗·m-2升至631.5 穗·m-2，年均增加3.26穗·m-2。这说明河南省近年来小麦的产量提升可能是品种生育期延长、穗粒数增加、千粒重提高等因素共同作用的结果。

表5 2001-2020年河南省审定品种的农艺及产量性状演变a

为了进一步探索河南小麦产量和品质改良途径，对425个水地组审定品种(330个半冬性品种和95个弱春性品种)中产量较高和较低的20个品种的7个农艺和5个主要品质性状进行了统计比较。结果(表 6)表明，两组产量、增幅、生育期、株高、穗数、穗粒数和千粒重差异均达到极显著水平。高产组产量较低产组高出1 996.4 kg·hm-2，20个高产品种的平均增幅高出3.1个百分点，生育期延长10.6 d。从产量三要素看，二者间穗数、穗粒数和千粒重差异均达到极显著水平，高产组较低产组穗数多33.8 穗·m-2，穗粒数多 2.7粒，千粒重高3.7 g。从品质性状看，所有品质指标的差异均不显著。高产品种的容重、湿面筋含量略高，但容重、蛋白质含量、湿面筋含量、稳定时间和吸水量最高的品种均为产量较低的品种。高产品种中蛋白质含量最高达 15.9%、湿面筋含量最高达33.4%，稳定时间最长为19.8 min，吸水量最高为65.8%，说明部分高产品种的单一品质指标已达到强筋标准，但综合指标不协调，品质改良仍有较大提升空间。

表6 2001-2020年河南省审定小麦品种产量最高和最低20个品种农艺及品质性状比较

2.3 不同类型小麦品种品质性状演变

2.3.1 品种品质概况

由表7可知，无论是半冬性品种还是弱春性品种，其稳定时间、最大拉伸阻力、拉伸面积等性状的变异系数较大，均在57%以上，说明这些性状的品种间差异较大，有较大的改良潜力；而蛋白质含量、湿面筋含量、吸水量、容重等性状的变异幅度较小，说明这些性状的品种间差异较小，进一步改良的空间较小。根据《主要农作物品种审定标准(国家级)小麦》，近年来河南省审定小麦品种品质的平均表现，除蛋白质含量等指标已达到强筋小麦水平，湿面筋含量、吸水量达到了中强筋小麦的标准外，稳定时间、最大拉伸阻力、拉伸面积均为中筋小麦水平。

表7 2001-2020年河南省审定小麦品种品质性状统计

从各项指标的分布来看，郑麦9405 (16.68%)、科兴3302(16.60%)、开麦22 (16.58%)、周麦32(16.55%)、藁优5766 (16.4%)等21个品种的蛋白质含量均≥16%；豫农9901 (37.7%)、中育9398 (36.95%)、偃高1号(36.6%)等15个品种的湿面筋含量≥35%；科兴3302(29.6 min)、怀川709(21.9 min)、藁优5766(21.5 min)、轮选49(21.2 min)等17个品种的稳定时间≥15 min；神麦1号(68.08%)、豫麦70-36 (67.8%)、郑麦129(67.4%)等7个品种的吸水量≥65%；科兴3302(691 EU)、中麦255(673 EU)等6个品种的最大拉伸阻力在600 EU以上；科兴3302(175 cm2)、中麦255(153 cm2)等8个品种的拉伸面积≥120 cm2。如何聚合这些优良性状(基因)以实现河南品质育种的新突破成为当前小麦品质改良再上新台阶的关键。

根据《主要农作物品种审定标准(国家级)小麦》对331个半冬性品种和95个弱春性品种进行分类(表8)。从单项指标看，有410个品种的蛋白质含量、334个品种的湿面筋含量、56个品种的稳定时间、251个品种的吸水量、26个品种的最大拉伸阻力和22个品种的拉伸面积达到了中强筋以上的品质要求，说明现有小麦品种蛋白质含量高、但质量较差的状况没有根本改变。

表8 2001-2020年河南省审定小麦品种品质指标达标情况统计

从综合指标看，4项指标达到强筋标准的有科兴3302等9个半冬性品种及藁优5218等3个弱春性品种；达到中强筋品质要求的品种有怀川709等20个半冬性品种和郑麦7698等4个弱春性品种；达到弱筋品种标准的仅有郑麦004(半冬性)和太空5号(弱春性)；达到中筋品质标准的有漯麦906等150个半冬性品种和驻麦305等31个弱春性品种；另有151个半冬性品种和57个弱春性品种因至少有一项指标不符合中强筋或弱筋品种的标准也归为中筋品种。由此可知，河南小麦品种的容重、蛋白质含量、湿面筋含量较高，但稳定时间较短，还存在一定程度的“强筋不强、弱筋不弱”状况，真正符合食品工业需求的强筋小麦和弱筋小麦品种依然较少，这在一定程度上影响了其在食品工业的大规模应用。

对比2001-2015年与2016-2020年审定品种的品质性状发现，2016年以来，无论是单项指标还是综合指标达标的各类品种数量均大幅增加，强筋品种、中强筋品种、中筋品种审定数量分别为2001-2015年的2倍、1.2倍和2.75倍。说明近年来育种家对小麦品质育种愈发重视，特别是2016年主要农作物审定办法改革后对强筋(中强筋)品种的产量要求降低，更好地促进了小麦品质改良工作。

2.3.2 品质性状演变情况

由表9可知，年际间半冬性和弱春性品种的容重、蛋白质含量、吸水量变化均较小；半冬性品种的湿面筋含量从33.0%降至30.7%，下降3个百分点；弱春性品种从32.3%降至30.9%，下降1.4个百分点；半冬性品种的稳定时间从2.7 min升至5.3 min，提高了2.6 min；弱春性品种的稳定时间从8.3 min降至4.9 min，下降了3.4 min。与半冬性品种稳定时间的上升相比，弱春性品种稳定时间的下降主要是因为年均审定品种数量较少(4.75个)，极值的出现对平均水平的影响较大，如果除去2001年审定的郑麦9023(稳定时间16.6 min)，2001年稳定时间的平均水平变为4.2 min，到2020年达到4.9 min，上升了0.7 min。这说明两类品种的品质改良都取得了一定的成效。

表9 2001-2020年河南省审定品种的品质性状演变

根据面团稳定时间，比较了稳定时间最长和最短的 20个品种的农艺和品质性状(表 10)，20 个稳定时间最长品种的稳定时间均在13 min以上，包含了11个强筋品种和6个中强筋品种及3个中筋品种。总体上看，稳定时间较长的品种其蛋白质含量也较高，但两组品种的容重、湿面筋含量和吸水量差异不大。稳定时间较高的品种平均产量较低，但与稳定时间较短的品种间差异不显著，产量低182 kg·hm-2，产量增幅差异显著，低1.5个百分点，生育期、穗粒数差异显著，生育期长4 d，穗粒数少2.3粒，穗数、千粒重差异极显著，单位面积穗数多43穗·m-2，千粒重低3.5 g。而稳定时间较长的品种中最高产量达8 722.5 kg·hm-2，单位面积穗数达675穗·m-2，穗粒数达45粒，千粒重达55 g，说明进一步提高优质品种的产量是可行的。

表10 2001-2020年河南省审定小麦品种稳定时间最长和最短的20个品种农艺及品质性状比较

2.4 不同类型小麦品种产量、品质性状的相关性分析

由于品质对产量有较大影响，在分析了所有品种的7个农艺性状与5个品质性状的相关关系(表11右上部分)后，排除掉稳定时间≥7 min的56个品种，进一步分析了370个品种的性状相关性(表11左下部分)，并进行了比较。

由表11右上部分可知，产量与产量增幅、生育期、株高、穗数、穗粒数、千粒重均呈极显著正相关。穗数与穗粒数、千粒重均呈极显著负相关，穗粒数与千粒重呈不显著负相关。此外，产量增幅与千粒重、生育期与株高、穗数、千粒重，株高与穗粒数、千粒重均呈极显著正相关。

从品质指标看，稳定时间与容重、蛋白质含量均呈极显著正相关。稳定时间与湿面筋含量呈负相关关系，与吸水量呈正相关关系。

从产量与品质性状相关性看，产量除与湿面筋含量不显著正相关外，与其他品质指标均呈不显著负相关关系。产量增幅与所有品质指标均为负相关关系，且与蛋白质含量和稳定时间呈极显著负相关。全生育期、株高与所有品质指标的相关性均不显著。穗数与容重、稳定时间均呈极显著正相关，与湿面筋含量呈极显著负相关。穗粒数与容重呈极显著负相关，与稳定时间呈显著负相关。千粒重除与湿面筋含量呈极显著正相关外，与其他品质性状均呈负相关关系，且与容重、稳定时间均呈极显著负相关。

由表11左下部分可知，去除稳定时间≥7 min的品种后，农艺与产量性状的21对性状中，9对性状的相关系数绝对值增加，如产量与生育期、穗数，产量增幅与穗数，生育期与株高、穗粒数、千粒重，株高与穗数、千粒重，穗粒数与千粒重的相关性增加，但产量增幅与穗数由不显著正相关变为极显著正相关，千粒重与穗粒数由不显著负相关变为显著负相关。10对品质性状中，7对性状的相关系数绝对值增加，其中容重与蛋白质含量的相关关系由不显著正相关转变为极显著负相关。26对相关显著的性状中，除1对性状的相关性不变外，12对相关性升高的性状中，正相关8对，负相关4对；相关性下降的13对性状中，正相关7对、负相关6对。这说明去除稳定时间较长的品种后，农艺产量性状与品质指标之间的正相关增长的较多，而负相关下降的较多。

表11 2001-2020年河南省审定小麦品种的农艺和品质性状相关性分析

3 讨 论

3.1 河南省小麦的育种特点

企业在小麦育种中的地位稳步上升，已成为育种的主导力量。《2020年中国农作物种业发展报告》显示，规模企业科研投入达36.05亿元，占本企业商品种子销售额的8.12%，已经成为种业科研投入的主导力量。研究表明，科研单位育成品种曾分别是企业3.94倍[15]和1.35倍[8]，而2018年河南省审定的小麦、玉米、水稻品种中企业占比达到73.7%[16]。从本研究结果看，2001-2015年，种子企业共选育了81个小麦新品种，是同期各类科研机构审定品种数量(148个)的 54.7%。2016-2020年，种子企业选育审定202个新品种，是同期科研机构育成品种数量的1.85倍，已成为育种的主导力量。

品种审定数量近年来呈加速上升趋势。2020年全国主要农作物品种区试工作交流会指出，十三五期间全国审定各类型品种1.68万个，比十二五增加117%。本研究表明，2001-2015年审定品种231个，年均15.4个；2016-2020审定品种324个，为前15年审定品种总和的1.4倍，年均64.8个，为前15年的4.2倍。

企业育种地位及品种审定数量的快速上升，主要归因于近年来一系列供给侧结构改革政策的出台，强化顶层设计，完善制度保障，拓宽品种试验渠道[17]，进一步明确了科研院所立足公益性基础研究，企业从事商业化育种，鼓励科研院所和企业加强人才交流合作，极大地增强了种子企业的商业化育种能力，进而促进种业创新和民族种业发展。

小麦育种仍以品种间杂交为主，种质资源利用集中，品种同质化严重。2009-2017年[8]黄淮南片参试品种(系)和审定品种中以传统杂交选育的分别为269个和102个，占参试品种的 95.05%和审定品种的95.33%。系谱分析表明，周麦系列和百农系列亲缘系数值之和为39.82，占一级系谱亲缘系数值之和的18.02%。2017-2018年度[1]国家冬小麦黄淮南片比较试验的188个品系中，品种间杂交育成的品系占比94.7%，直接利用周麦(存麦)系列、百农系列育成品系占比47.3%。从本研究结果看，2001-2020年品种间杂交育成品种505个，占比90.99%。亲本利用主要集中在周麦16(87次)、矮抗58(76次)、周麦22(59次)、豫麦21(35次)、周麦13(31次)等种质资源上。虽然这些种质的应用对提高本区小麦的籽粒产量、保障粮食安全做出了重要贡献，但其加工品质不高，抗病基因单一，使本区小麦品种同质化严重，生产积聚的潜在风险不断加大，特别是与目前农业供给侧改革、高质量发展的目标不太适应。

品种同质化的根本原因可能是因为当前育种实践中可直接利用的具有优良目标性状的资源匮乏，而创造新的优良种质较为困难和漫长。因此，对大多数的育种单位而言，模仿并利用现有优良种质，是紧跟前沿、提高育种效率和保障育种方向的最优选择，这就加剧了品种的同质化。为此，利用具有优良基因的麦类近缘植物，通过物种间远缘杂交和染色体组多倍化、诱变选择、基因编辑等现代分子生物学手段创造新的种质资源才是解决同质化问题的最终出路。

3.2 河南省小麦农艺及产量性状演变

前人研究表明，关中地区的小麦产量从1 875 kg·hm-2上升到8 250 kg·hm-2，单位面积穗数从390穗·m-2提高到645穗·m-2，穗粒重从0.95 g提高到1.40 g，株高从130 cm降低到78 cm[10]。山东省审定品种产量年均提高61.65 kg·hm-2(1999-2010)、83.30 kg·hm-2(2001-2017)，生育期缩短0.57 d、0.48 d，单位面积穗数增加，粒重显著上升，成穗率上升、株高下降[4，11]。2001-2012年黄淮南片国审小麦品种的产量从6 948.0 kg·hm-2增加到7 426.5 kg·hm-2，单位面积穗数从592.5穗·m-2增加到649.5穗·m-2，千粒重从37.3 g增加到43.9 g[15]。1981-2012年河南省小麦产量从5 319.9 kg·hm-2增加到6 839.3 kg·hm-2，单位面积穗数从606.9穗·m-2下降到577.8穗·m-2，穗粒数从32.5粒增加到35.4粒，千粒重从37.2 g增加到42.5 g，生育期从233.0 d缩短到218.5 d，株高从86.0cm下降到79.8 cm[9]。2005-2012年河南省小麦冬水组参试品系产量年均提高40.529 kg·hm-2，千粒重年均增长0.770 3 mg、穗数和穗粒数呈下降趋势[5]。2008-2018年黄淮冬麦区旱肥地区试小麦参试品系的成熟期年均延迟0.327 4 d；抽穗期年均延迟0.462 5 d；株高年均增加0.623 2 cm；全生育期年均减少 0.635 6 d[18]。1988-2008年河南省小麦区试冬水组参试品系的抽穗期年均提前0.544 4 d，成熟期年均提前0.198 4 d，全生育期减少0.742 9 d，株高降低0.190 2 cm，产量增加79.4 kg·hm-2，单位面积穗数减少2.379穗·m-2，穗粒数增加 0.264 8粒，千粒重增加0.389 9 g[3]。

从本研究结果看，2001-2020年，河南省小麦品种单产、千粒重、穗粒数稳步增长，生育期延长，株高变化较小。其中，半冬性品种产量增加了610 kg·hm-2，弱春性品种增加了672.8 kg·hm-2。半冬性品种生育期延长了3.3 d，弱春性品种延长了5 d。半冬性品种穗粒数3.3粒，弱春性品种增加了3.4粒。半冬性品种千粒重增加了4.7 g，弱春性品种增加了1.7 g。两类品种的株高基本不变。这与前人的研究结果基本相同，说明河南省近年来小麦的产量提升可能是由于品种生育期延长、穗粒数增加、千粒重提高等因素共同作用的结果。

3.3 河南省小麦品质性状演变

当前，我国小麦品种以中筋品种为主，中强筋(含强筋)较少、弱筋品种最少。2001-2014年四川省审定的124个小麦品种中，仅有8个中强筋(含强筋)和5个弱筋品种[19]。2008-2018年四川省审定的100个品种中仅有1个强筋品种和10个弱筋品种[13]。1999-2010年山东省审定的55个品种中，仅有7个优质强筋品种[4]。2006-2016年，749个河南省小麦参试材料中，125个(16.7%)达到中强筋以上标准，18个(2.4%)达到弱筋标准[20]。从本研究结果看，426个审定品种中，36个为中强筋(含12个强筋)品种，占比仅 6.48%；2个弱筋品种，占比仅0.36%；中筋品种有388个，占比91.1%。这说明河南省小麦品种结构与其他麦区基本相同。

单一指标达标品种多、综合指标达标品种少、品质结构不平衡。2006-2016年河南省小麦区试的749个参试品系中，715个品系的蛋白质含量、619个品系的湿面筋含量、501个品系的吸水量、130个品系的稳定时间达到中强筋以上标准，但综合指标达标的中强筋(含强筋)品种仅有125个[20]。2008-2018年四川省审定的100个小麦品种中，37个品系的蛋白质含量、19个品种的湿面筋含量、30个品种的吸水量、5个品系的稳定时间达到达到强筋标准，但综合指标达标品种只有1个[13]。从本研究结果看，有410个品种的蛋白质含量、334个品种的湿面筋含量、56个品种的稳定时间、251个品种的吸水量达到了中强筋及以上小麦的品质要求，但综合指标全部达标的仅有12个强筋和24个中强筋品种，以及郑麦004和太空5号等2个弱筋品种。

近年来小麦品种的品质改良富有成效。2001-2014年，四川小麦的沉降值从30.07 mL递增到36.88 mL，稳定时间从3.42 min增加到4.31 min[19]。2006-2016年河南省参试品种(系)的稳定时间从3.6 min增长到5.0 min、硬度指数从57增加到66、沉淀值从50.6增加到58.9 mL[20]。河南省审定品种的稳定时间从1980-2002年的4.35 min增长到2009-2014年的 5.73 min[11]。从本研究结果看，品种的稳定时间提高，容重、蛋白质含量、吸水量变化较小，湿面筋含量下降。其中，半冬性品种的稳定时间从2.7 min升至5.3 min，弱春性品种的稳定时间从4.2 min(除去郑麦9023后)升至4.9 min。这与前人的研究结果基本一致。

3.4 河南省未来小麦育种途径探讨

种子是农业的芯片，保障粮食安全是农业科技工作者的历史使命与时代担当，因此，高产稳产始终是小麦育种的主要目标。前人对农艺性状与产量的相关性进行了大量的研究。孟丽梅等[18]研究认为，旱地小麦的株高与产量呈极显著正相关，成熟期与有效穗数呈显著负相关，穗粒数、有效穗数与产量呈显著正相关；三要素对产量的影响依次为：有效穗(0.538 8)>千粒重(0.462 7)>穗粒数(0.392 8)。曹廷杰等[3]认为，三要素对产量的贡献大小顺序依次为：千粒重(0.742 6)>穗粒数(0.706 4)>有效穗(-0.166 3)。

本研究表明，产量与产量增幅、生育期、株高、穗数、穗粒数、千粒重均呈极显著正相关。从产量三要素看，穗数与穗粒数、千粒重均呈极显著负相关，穗粒数与千粒重呈不显著负相关。高产组(前20)比低产组(后20)品种的产量高1 996.4 kg·hm-2，生育期延长10.6 d，穗数多33.8 个·m-2，穗粒数多2.7粒，千粒重高3.7 g。说明生育期的延长和穗数、穗粒数、千粒重的增加均能提高产量。但近年来，河南小麦品种的株高、穗数变化不大，说明株型改良已遭遇瓶颈，而高产品种特别是半冬性品种成熟较晚、生育期延长，不仅易使品种遭受后期干热风等逆境影响，而且不利于下茬作物播种。因此，今后的河南小麦育种应从稳定单位面积穗数、增加穗粒数、提高千粒重、增强品种抗倒伏能力等方面进行突破。

优质专用既是农业高质量发展的现实需要，也是供给侧改革、乡村振兴的内在要求。在提高小麦品种单产潜力的同时，必须兼顾品质的不断提高。目前，生产急需品种已由单一的高产品种转变为既高产又优质的、抗倒抗病能力强、管理简单、适于大规模机械化收获的品种[2]。本研究认为，产量除与湿面筋含量不显著正相关外，与其他品质指标均呈不显著负相关关系。单位面积穗数与容重、稳定时间均呈极显著正相关，与湿面筋含量呈极显著负相关。穗粒数与容重呈极显著负相关，与稳定时间呈显著负相关。千粒重除与湿面筋含量呈极显著正相关外，与其他品质性状均呈负相关关系，且千粒重与容重、稳定时间均呈极显著负相关。这表明产量与品质性状间存在一定程度的负相关，二者协调改良的难度较大。但是，高产品种(前20)中蛋白质含量最高达15.9%、湿面筋含量最高达33.4%、稳定时间最长为19.8 min、吸水量最高为65.8%，稳定时间较长的品种(前20)中最高产量达到8 722.5 kg·hm-2、单位面积穗数达675穗·m-2，穗粒数达45粒，千粒重达55 g。说明进一步改良高产品种的品质或是提高优质品种的产量都是可行的，这也与前人的研究基本一致[4]。

4 结 论

(1)品种审定数量加速上升，企业已成为育种的主导力量，但品种选育仍以品种间杂交为主，且资源利用集中、同质化严重。

(2)河南小麦呈现“单产、千粒重、穗粒数稳步增长，生育期延长”的趋势。

(3)审定小麦品种以中筋为主，中强筋(含强筋)较少、弱筋最少；单一指标达标品种多，综合指标达标品种少，品质结构不平衡。

(4)提高优质品种的产量或改良高产品种的品质是小麦品种产量、品质协同提升的主要路径。河南省小麦育种应根据三要素的形成顺序，结合河南生态特点，选择高生物产量(株高80～85 cm)，适宜群体(550万～660万穗·hm-2)，高结实率(穗粒数35～40粒)，高千粒重(≥45 g)的中大穗品种，同时重点改良蛋白质质量、保证各品质性状的协调发展。