高蛋白抗旱小麦品种晋麦105 号丰产稳产及适应性分析

刘 莉 薛 翀 高 炜 刘新月 张松令 卫云宗

（山西农业大学小麦研究所，临汾 041000）

小麦是我国主要粮食作物之一，常年种植0.23亿hm2左右，近1/3 面积受水源等因素限制没有灌溉条件，属于旱地小麦，其中80%的面积集中在黄淮冬麦区[1-2]。近年来黄淮旱地小麦育种在品质性状改良上取得了稳步提升，但其与抗逆广适性状的同步稳定提升仍是阻碍国内旱地小麦育种突破的瓶颈和难点[3-4]。

晋麦105 号是由山西农业大学小麦研究所（山西省农业科学院小麦研究所）在2009 年以运旱20410 为母本、运旱719 为父本进行杂交组配选育而成，父母本均来源于山西农业大学棉花研究所。运旱20410 主要特点是冬性，籽粒发芽势强，分蘖力较强，成穗率高，叶功能期长，抗旱性强，灌浆快，落黄较好，产量结构协调，具丰产广适性；经测试该品种蛋白质含量18.02%，沉降值55.0mL，稳定时间10.6min，为强筋类小麦品种[5]。运旱719主要特点是株型较紧凑，叶片上举，穗码较密，小穗多花结实性好，分蘖力中等，成穗率高，落黄好，较抗青干；其粗蛋白含量为15.88%，沉降值63.5mL，形成时间5.7min，稳定时间4.7min，具有5+10 优质亚基[6]。两亲本组配，抗旱、抗逆、适应性和丰产、优质性状互补，增加了后代中目标基因类群的出现概率。该品系于2017-2019 年度参加山西省南部中熟冬麦区旱地组品种区域试验和生产试验，于2019 年3 月通过山西省农作物品种审定委员会审定（晋审麦20190006），2020 年获得植物新品种权（CNA20183227.7）。为加快新品种的示范推广，本研究利用山西省南部中熟冬麦区旱地组区域试验和生产试验数据资料，分析了晋麦105 号的丰产性、稳产性和适应性，明确了其增产潜力，为该品种的大面积推广应用提供合理参考。

1 材料与方法

1.1 试验数据数据资料来源于2017-2018 年度、2018-2019 年度山西省南部中熟冬麦区旱地组区域试验和生产试验总结。2017-2018 年度参加山西省南部中熟冬麦区旱地组区域试验品种（系）13 个：旱优6 号、临4133、临旱9 号、运旱1512、沃麦323、运旱JS01、临旱10 号（晋麦105 号）、品育8163、长麦3809、长5804、和世利旱麦8 号、京麦18、晋麦47 号（CK）。2018-2019 年度参加山西省南部中熟冬麦区旱地组区域试验品种（系）13 个：临旱10 号（晋麦105 号）、长5804、运旱139-2、XF969、旱优9 号、临旱11 号、品育8173、长麦5252、BH1513、华科17、临杂13、运旱1818、晋麦47 号（CK）。2018-2019 年度参加山西省南部中熟冬麦区旱地组生产试验品种（系）4 个：旱优6号、临旱10号（晋麦105号）、长5804、晋麦47号（CK）。

试点分别设在山西省南部典型旱区，共8 个试点，2017-2018 年度试点分布在运城市4 点（山西农业大学棉花研究所、芮城县风陵渡、绛县、闻喜县），临汾市3 点（山西农业大学小麦研究所、曲沃县、尧都区），晋城市1 点。2018-2019 年度临汾市尧都区试点调整为临汾市翼城县。2017-2018 年度区域试验统计了6 个试点（山西农业大学棉花研究所、曲沃县试点未统计），2018-2019 年度区域试验及生产试验均统计了7 个试点（山西农业大学棉花研究所试点未统计）。

根据山西省冬小麦新品种区域试验方案要求，区域试验采用随机区组排列，3 次重复，小区面积12m2，全区收获。生产试验参试品种随机区组排列，2 次重复，小区面积不小于150m2，全区收获。要求每hm2基本苗270 万～300 万。田间栽培管理及调查均按试验方案执行。

1.2 数据统计分析方法

1.2.1 方差分析法运用DPS18.10 软件对2 年区域试验和1 年生产试验的产量数据进行方差分析，用Duncan's 法对全部参试品种进行多重比较显著性测验[7]。

1.2.2 增产点率分析法适应性通过增产点率分析法来评价。增产点率指参试品种增产点数占试点总数的百分比，反映参试品种超对照品种的适应程度，参试品种的增产点率越大，适应性越好[8]。

1.2.3 AMMI 模型分析法丰产稳产性采用AMMI模型分析法来评价。AMMI 模型结合了方差分析和主成分分析（PCA），以性状参数为指标评价不同品种的丰产性和稳定性。稳定性参数Dg 是品种交互效应主成分值（IPCA）的多维空间中离原点的距离，品种的Dg 值越小，稳定性越强[9-10]。

2 结果与分析

2.1 方差分析结果如表1 所示，2 年区域试验及1 年生产试验的品种间均存在极显著差异，因此可利用该试验数据进行品种丰产稳产分析。

表1 试验数据方差分析

2.2 晋麦105 号的产量表现2017-2018 年度参加山西省南部中熟冬麦旱地组品种区域试验，该品种每hm2平均产量4757.23kg，比对照晋麦47 号增产7.1%，6 个试点全部增产，增产点率100%；2018-2019 年度续试，平均产量4035.34kg，比对照晋麦47 号增产6.2%，7 个试点中6 点增产，增产点率85.7%；2 年区域试验平均产量4396.29kg，比对照晋麦47 号增产6.7%；2018-2019 年度参加山西省南部中熟冬麦旱地组品种生产试验，平均产量4158.77kg，比对照晋麦47 号增产6.1%，达极显著水平（表2），7 个试点全部增产，增产点率100%。全部试验中晋麦105 号均比对照增产，且有较高的增产点率，说明晋麦105 号在不同年份和不同地点具有良好的丰产性和广适性。

表2 各试验中品种产量数据分析

2.3 晋麦105 号的稳产性基于AMMI 模型分析了2 年区域试验和1 年生产试验中的全部参试品种，从而对比分析晋麦105号的丰产、稳产性（表3）。2017-2018 年度区域试验中，晋麦105 号稳定性在13 个参试品种中排第3 位，仅次于临4133 和对照晋麦47 号；在2018-2019 年度的区域试验和生产试验中Dg 值均小于对照，也小于其他全部参试品种，表明晋麦105 号具有比对照品种和其他品种更强的稳定性和适应性。

表3 各试验中不同品种主成分值、稳定性参数及排序

2.4 晋麦105 号品种特性及抗性特征晋麦105号为冬性品种，生育期235d，与对照晋麦47 号熟期相当。幼苗半匍匐，叶片宽长，叶色绿色，分蘖力较强。株高74cm，株型紧凑，茎秆弹性好。茎叶有蜡质，旗叶直立，穗层整齐，熟相好。穗型长方形，穗长6.9cm，长芒，白壳。护颖长圆形，颖肩斜肩，颖嘴中弯，小穗密度中等。粒形椭圆，粒色白，粒质硬，饱满度较饱。每667m2穗数32.0 万，穗粒数31 粒，千粒重38.5g。2017-2018 年度、2018-2019 年度山西省农业科学院植保所抗病性接种鉴定综合结果为中感条锈病、叶锈病、白粉病。

2.5 晋麦105 号遗传基础丰富晋麦105 号不仅聚合了节水抗旱、高产、抗病、优质等国内基因类群，如晋麦54、运78-2 等节水高产品种，晋麦57、京12192、烟辐188 等面筋品质特性好，蛋白质和湿面筋含量较高的品种，长治5613 等抗旱性、抗病性较好的品种；而且包含了多个国外抗病、丰产、优质基因（图1），从而使得晋麦105 号表现出株高适中、抗倒性较好、粗蛋白含量高等特性，进一步提高了抗旱性、抗病性及茎秆弹性。

图1 晋麦105 号系谱图

2.6 晋麦105 号品质指标2018 年经农业农村部谷物及制品质量监督检验测试中心（哈尔滨）检测，籽粒容重782g/L，粗蛋白（干基）15.89%，湿面筋（以14%水分计）38.2%，稳定时间2.3min；2019 年籽粒容重742g/L，粗蛋白（干基）19.08%，湿面筋（以14%水分计）42.4%，形成时间5.6min，稳定时间3.6min。从品质分析结果来看，晋麦105 号粗蛋白和湿面筋含量达到强筋小麦标准，由于稳定时间短，晋麦105 号定为中筋小麦，这为未来高蛋白小麦育种提供资源和参考。

3 结论与讨论

随着小麦需求由数量型向质量型转变，小麦营养和健康品质改良成为小麦育种的重要研究方向和育种目标[11-12]。在品质改良育种中，注重具有一定优质品质遗传基础亲本的利用，聚合优质基因、丰富遗传基础，实现创新材料特征、特性的互补累加，以综合不同亲本的优良基因来满足优质品种的多性状要求[13-14]。晋麦105 号双亲的选用，就是为了实现后代综合品质性状的互补或一些品质性状的强化提高，尤其是进行品质性状的定向改良选育，最终在分离群体中较大幅度提高优质变异类型的出现概率，经多年选择育成高产优质抗旱节水型、营养型和功能型小麦新品种。

晋麦105 号继承了亲本的优良性状，产量、品质、抗性等综合性状均表现良好，2 年区域试验平均产量达4396.29kg/hm2，比对照晋麦47 号增产6.7%，生产试验平均产量4158.77kg/hm2，比对照晋麦47 号增产6.1%。晋麦105 号不仅在品种试验中表现出较好的丰产性、极好的稳定性，而且在生产上大面积示范中也表现出较好的适应性和田间展示效果。于2020 年9 月通过陕西省引种备案（陕引麦2020026 号），平均产量5149.5kg/hm2，比对照品种增产6.9%，成熟饱满，抗病性强，叶片干净，耐旱、抗倒伏能力强，成熟时落黄好，适宜渭北旱垣推广种植。

晋麦105 号蛋白含量远高于目前生产上推广的品种，营养品质良好，蛋白质含量高达17.5%，有较强的市场竞争力和推广应用前景，大面积推广应用可改善小麦产品的营养品质，提高我国黄淮冬麦区小麦生产和食品加工的效益。