干旱胁迫对四川小麦品种产量及农艺性状的影响

　　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

　　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 １ｍ ２ ， 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。

　　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 Ｓｙｎ￣ ＣＤ７６８、 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。

　　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

　　[１] Ｓｉｄｄｉｑｕｅ Ｍ Ｒ Ｂ ， Ｈａｍｉｄ Ａ ， Ｉｓｌａｍ Ｍ Ｓ . Ｄｒｏｕｇｈｔ ｓｔｒｅｓｓ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｒａｔｅ ａｎｄ ｌｅａｆ ｇａｓ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｗｈｅａｔ [ Ｊ]. Ｂｏｔａｎｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ Ａｃａｄｅｍｉａ Ｓｉｎｉｃａ Ｔａｉｐｅｉ， １９９９， ４０ (２): １４１－１４５.

　　[２] Ｗａｎｇｘｉａ Ｗ， Ｂａｓｉａ Ｖ， Ａｒｉｅ Ａ. Ｐｌａｎｔ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｔｏ ｄｒｏｕｇｈｔ， ｓａｌｉｎｉｔｙ ａｎｄ ｅｘｔｒｅｍｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ: ｔｏｗａｒｄｓ ｇｅｎｅｔｉｃ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｆｏｒ ｓｔｒｅｓｓ ｔｏｌ￣ ｅｒａｎｃｅ [Ｊ]. Ｐｌａｎｔａ， ２００３， ２１８ (１): １－１４.

　　[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.

　　作者王淑荣１ 费德友１ 唐宗祥２

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