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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. 冬小麦节间长度与株高的关系[J]. 浙江农业科学, 2018,59(10):1805-1807
doi: 10.16178/j.issn.0528-9017.20181024
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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
作者简介:王健(1982—),男,河南鹿邑人,博士,讲师,研究方向为小麦生理育种,E-mail:wjxbnd3221@126.com。
基金项目: 周口师范学院博士科研启动基金(ZKNUC2015121)
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。
表1
表1
 表1 A类各品种(系)小麦株高及各节间长度品种(系) | 株高/ cm | 穗长/ cm | 穗长/ 株高 | 穗下节长/ cm | 倒二节长/ cm | 倒三节长/ cm | 倒四节长/ cm | 倒五节长/ cm |
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轮01-11 | 83.900 | 10.480 | 0.125 | 27.510 | 20.490 | 12.330 | 9.540 | 5.086 | 石4185 | 74.086 | 8.786 | 0.116 | 25.871 | 15.557 | 10.171 | 7.671 | 6.900 | 豫麦57 | 73.200 | 8.527 | 0.113 | 25.100 | 17.718 | 10.900 | 7.336 | 3.922 | 漯麦9号 | 73.089 | 8.822 | 0.108 | 29.300 | 14.700 | 8.789 | 7.633 | 4.122 | 科农199 | 73.067 | 8.289 | 0.137 | 25.433 | 15.678 | 10.567 | 8.156 | 5.463 | YC22/泉麦26 | 72.623 | 9.985 | 0.119 | 26.138 | 15.515 | 10.531 | 7.108 | 4.182 | 小偃81 | 72.387 | 7.800 | 0.143 | 24.647 | 19.260 | 10.547 | 7.207 | 3.727 | YC45/豫圣麦21 | 68.422 | 8.289 | 0.121 | 27.678 | 14.344 | 8.489 | 6.000 | 4.350 | YC5许麦6号 | 67.563 | 9.663 | 0.149 | 23.938 | 15.050 | 9.725 | 6.488 | 3.614 | 众麦1号 | 67.271 | 7.471 | 0.111 | 27.671 | 12.879 | 8.493 | 6.836 | 4.275 | 金丰33号 | 67.000 | 10.000 | 0.121 | 23.600 | 13.129 | 8.714 | 7.471 | 4.650 | YC30/百农201 | 63.543 | 8.929 | 0.141 | 25.486 | 14.529 | 8.286 | 5.229 | 1.500 | 百农AK58 | 61.950 | 7.286 | 0.118 | 26.257 | 11.857 | 7.829 | 6.507 | 4.300 | 矮抗先锋 | 58.140 | 8.790 | 0.121 | 25.330 | 11.330 | 6.480 | 4.340 | 3.260 | 矮抗58 | 56.464 | 6.836 | 0.151 | 24.700 | 12.357 | 7.043 | 5.450 | 2.500 | 平均值 | 68.847 | 8.663 | 0.126 | 25.911 | 14.960 | 9.260 | 6.865 | 4.123 |
| 表1 A类各品种(系)小麦株高及各节间长度 |
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。
表2
表2
 表2 B类各品种(系)小麦株高及各节间长度品种(系) | 株高/ cm | 穗长/ cm | 穗长/ 株高 | 穗下节长/ cm | 倒二节长/ cm | 倒三节长/ cm | 倒四节长/ cm | 倒五节长/ cm | 倒六节长/ cm |
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小偃6号 | 87.671 | 8.943 | 0.102 | 30.664 | 18.314 | 12.493 | 9.629 | 7.323 | 3.225 | 高19 | 86.200 | 8.044 | 0.093 | 29.467 | 18.944 | 12.000 | 9.522 | 6.722 | 3.000 | 陕星63 | 82.446 | 8.677 | 0.105 | 27.215 | 19.000 | 12.138 | 9.754 | 6.085 | 2.350 | 矮秆高产王 | 75.867 | 9.400 | 0.124 | 25.958 | 17.008 | 9.308 | 7.425 | 6.255 | 3.933 | 兰硬粒小麦 | 75.600 | 7.167 | 0.095 | 32.640 | 13.987 | 8.627 | 6.860 | 4.871 | 3.950 | 皖麦19 | 75.189 | 9.311 | 0.124 | 23.033 | 17.589 | 10.933 | 8.556 | 5.756 | 2.967 | 经科168 | 69.678 | 12.344 | 0.177 | 23.700 | 15.433 | 10.078 | 6.700 | 3.020 | 1.500 | 郑麦7698 | 69.538 | 9.438 | 0.136 | 24.150 | 13.525 | 9.263 | 7.113 | 5.757 | 3.767 | YDC81/温麦968 | 69.067 | 9.353 | 0.135 | 27.040 | 12.733 | 8.433 | 6.427 | 4.943 | 3.300 | 洛麦22 | 67.300 | 7.085 | 0.105 | 27.892 | 13.785 | 8.246 | 6.046 | 4.142 | 2.325 | 周麦22 | 67.230 | 9.590 | 0.143 | 25.130 | 13.770 | 7.850 | 6.620 | 5.011 | 2.400 | 百农160 | 65.058 | 8.475 | 0.130 | 23.783 | 13.650 | 7.958 | 6.008 | 4.267 | 1.920 | 周麦27 | 64.942 | 10.017 | 0.154 | 23.367 | 12.767 | 8.717 | 6.433 | 4.700 | 2.100 | 鹿麦1号 | 64.656 | 9.211 | 0.142 | 24.111 | 13.500 | 7.744 | 6.267 | 4.414 | 4.000 | YC36/豫农508 | 62.553 | 9.907 | 0.158 | 21.947 | 13.207 | 7.920 | 5.893 | 3.571 | 2.500 | 平均值 | 72.200 | 9.131 | 0.128 | 26.007 | 15.147 | 9.447 | 7.283 | 5.122 | 2.882 |
| 表2 B类各品种(系)小麦株高及各节间长度 |
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。
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
表3
 表3 A类各品种(系)小麦的株高构成指数品种(系) | IL | I1 | I2 | I3 | I4 |
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轮01-11 | 0.573 | 0.572 | 0.625 | 0.564 | 0.677 | 石4185 | 0.560 | 0.624 | 0.605 | 0.570 | 0.532 | 豫麦57 | 0.585 | 0.586 | 0.619 | 0.598 | 0.653 | 漯麦9号 | 0.602 | 0.665 | 0.626 | 0.534 | 0.670 | 科农199 | 0.564 | 0.618 | 0.598 | 0.565 | 0.606 | YC22/泉麦26 | 0.575 | 0.627 | 0.595 | 0.603 | 0.644 | 小偃81 | 0.607 | 0.561 | 0.646 | 0.596 | 0.665 | YC45/豫圣麦21 | 0.615 | 0.658 | 0.632 | 0.584 | 0.593 | YC5许麦6号 | 0.578 | 0.614 | 0.606 | 0.602 | 0.671 | 众麦1号 | 0.603 | 0.682 | 0.603 | 0.554 | 0.629 | 金丰33号 | 0.548 | 0.642 | 0.602 | 0.539 | 0.608 | YC30/百农201 | 0.630 | 0.636 | 0.638 | 0.621 | 0.762 | 百农AK58 | 0.615 | 0.689 | 0.600 | 0.547 | 0.593 | 矮抗先锋 | 0.632 | 0.690 | 0.636 | 0.604 | 0.614 | 矮抗58 | 0.657 | 0.666 | 0.636 | 0.571 | 0.688 | 平均值 | 0.596 | 0.635 | 0.618 | 0.577 | 0.640 |
| 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
表4
 表4 B类各品种(系)小麦的株高构成指数品种(系) | IL | I1 | I2 | I3 | I4 |
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小偃6号 | 0.561 | 0.627 | 0.593 | 0.566 | 0.579 | 高19 | 0.563 | 0.608 | 0.613 | 0.557 | 0.592 | 陕星63 | 0.562 | 0.588 | 0.610 | 0.554 | 0.622 | 矮秆高产王 | 0.568 | 0.604 | 0.646 | 0.556 | 0.553 | 兰硬粒小麦 | 0.618 | 0.701 | 0.615 | 0.558 | 0.584 | 皖麦19 | 0.541 | 0.566 | 0.617 | 0.561 | 0.606 | 经科168 | 0.562 | 0.604 | 0.605 | 0.602 | 0.722 | 郑麦7698 | 0.543 | 0.641 | 0.598 | 0.559 | 0.561 | YDC81/温麦968 | 0.577 | 0.679 | 0.602 | 0.568 | 0.573 | 洛麦22 | 0.621 | 0.669 | 0.627 | 0.577 | 0.604 | 周麦22 | 0.579 | 0.646 | 0.637 | 0.543 | 0.580 | 百农160 | 0.577 | 0.635 | 0.632 | 0.569 | 0.593 | 周麦27 | 0.558 | 0.649 | 0.594 | 0.578 | 0.616 | 鹿麦1号 | 0.584 | 0.640 | 0.636 | 0.553 | 0.604 | YC36/豫农508 | 0.563 | 0.623 | 0.626 | 0.575 | 0.630 | 平均值 | 0.572 | 0.632 | 0.617 | 0.565 | 0.601 |
| 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
表5
 表5 2016— 2017年度各类冬小麦的倒伏情况分类 | 品种(系) | 倒六节长/ cm | 株高/ cm | 倒伏情况 指数 |
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A | 轮01-11 | | 83.900 | 0.000 | | 漯麦9号 | | 73.430 | 0.167 | | 科农199 | | 73.390 | 0.000 | | 豫麦57 | | 72.847 | 0.000 | | 石4185 | | 72.733 | 0.250 | | 小偃81 | | 72.387 | 0.417 | | YC45/豫圣麦21 | | 68.730 | 0.500 | | 众麦1号 | | 68.320 | 0.000 | | YC5许麦6号 | | 67.444 | 0.000 | | YC30/百农201 | | 64.680 | 0.167 | | 百农AK58 | | 61.720 | 0.167 | | 矮抗先锋 | | 58.140 | 0.167 | | 矮抗58 | | 57.180 | 0.167 | B | 经科168 | 1.500 | 69.210 | 0.000 | | 百农160 | 1.920 | 65.058 | 0.167 | | 周麦27 | 2.100 | 65.320 | 0.167 | | 洛麦22 | 2.325 | 66.673 | 0.167 | | 周麦22 | 2.400 | 67.230 | 0.000 | | YC30/豫农508 | 2.500 | 62.553 | 0.167 | | 皖麦19 | 2.967 | 75.189 | 0.000 | | YDC81/温麦968 | 3.300 | 69.067 | 0.000 | | 金丰33号 | 3.400 | 66.313 | 0.000 | | 郑麦7698 | 3.767 | 69.256 | 0.083 | | 矮秆高产王 | 3.933 | 76.067 | 0.350 | | 兰硬粒小麦 | 3.950 | 75.600 | 0.375 | | 鹿麦1号 | 4.000 | 65.240 | 0.000 |
| 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。
The authors have declared that no competing interests exist.