摘 要：【目的】筛选出适合新疆旱作区种植和推广的春小麦高产品种。
【方法】分析32个春小麦品种叶绿素含量、农艺性状以及产量之间的差异，并利用相关性、主成分和聚类分析等方法综合评价新疆春小麦耐旱性。
【结果】新春44号叶绿素含量最高，较对照品种新旱688提高11.92%；春小麦主要数量性状变异系数为6.18%～28.75%，实收产量、单株生物量、不孕小穗数和千粒重4个指标遗传变异丰富，改进潜力很大；新春44号产量最高为6 174.76 kg/hm2，较对照品种新旱688增产82.04%；实收产量与千粒重呈极显著正相关（P lt;0.01），均与穗粒数和穗下茎长呈显著正相关（P lt;0.05）；在遗传距离12.5时分为5大类群，各类群性状差异明显，其中第Ⅱ类群新春44号的穗粒数和产量显著高于其他类群。
【结论】新春44号的耐旱性最强，适宜在新疆旱作区种植及推广。
关键词：春小麦；旱作区；综合评价；耐旱性
中图分类号：S512.12 ""文献标志码：A ""文章编号：1001-4330（2025）01-0013-08
收稿日期（Received）：
2024-08-11
基金项目：
新疆维吾尔自治区“三农”骨干人才培养项目（2022SNGGNT062）；新疆维吾尔自治区重点研发计划项目（2021B02002-1，2022B02001-3）；国家自然科学基金项目（31960379，51879267）；新疆维吾尔自治区“天山英才”人才培养项目；国家小麦产业技术体系乌鲁木齐综合试验站（CARS-03-88）；新疆维吾尔自治区小麦产业技术体系项目（XJARS-01）
作者简介：
陈慧（1998-），女，新疆人，硕士研究生，研究方向为小麦高产栽培，（E-mail）2570686286@qq.com
通信作者：
雷钧杰（1972-），男，甘肃古浪人，研究员，博士，硕士生导师，研究方向为小麦高产栽培生理，（E-mail）leijunjie@sohu.com
毕海燕（1987-），女，甘肃人，高级农艺师，研究方向作物高产栽培，（E-mail）1063169358@qq.com
0 引 言
【研究意义】全世界有35%～40%的人口以小麦为主食［1］。我国新疆春小麦种植面积约25.33×104hm2，新疆旱作区以种植春小麦为主，水资源缺乏是限制小麦种植的关键因素，因此加强抗旱性研究对新疆旱作区小麦品种的推广具有重要意义。【前人研究进展】刘鑫等［2］以152份大豆群体为材料，利用主成分分析方法，筛选出极端耐旱品种丰收七号。李春情等［3］以42个玉米主栽品种为材料，筛选出抗旱性较强的玉米品种辽单145和锦华150。时佳等［4］将16个新疆主栽春小麦品种聚类分为4种耐旱类型，其中强耐旱型3个，中耐旱型10个，弱耐旱型2个，旱敏感型1个。阿布都瓦斯提·买买提等［5］对7个冬小麦品种进行耐旱性试验，筛选出强耐旱性品种新冬33号。【本研究切入点】目前小麦抗旱性鉴定主要是种子萌发、苗期和田间产量指标的研究［6～8］，而有关在新疆旱作区春小麦抗旱性研究鲜少报道。需分析筛选评价不同春小麦品种在新疆旱作区的适应性。【拟解决的关键问题】选择32个春小麦品种，研究在旱作条件下其叶绿素含量、农艺性状及产量之间的差异，筛选出适宜新疆旱地种植的春小麦品种，为培育适应干旱环境的春小麦新品种提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材 料
1.1.1 试验地概况
试验地位于新疆奇台县半截沟镇小水山村，属典型温带半湿润山地气候区，最高海拔3 800 m，最低海拔1 500 m，平均海拔2 200 m。年平均气温0.0～3.0℃，年降水量350～500 mm，年均相对湿度≥60％。
1.1.2 春小麦品种
选取32个春小麦品种作为供试材料，分别为龙麦60、新春44号、粮春142、龙垦401、陇春30号、龙麦16、龙垦403、陇春41、龙麦96、克春14109、龙麦67、蒙麦33、龙麦33、克春120833、克春4号、陇春27、定西40、龙春35、龙麦36、蒙麦22、克春130892、陇春44号、龙麦77、克春140243、核春115、垦红14、龙春86、龙麦92、陇春8139、陇春35号、龙麦87和新旱688（对照，CK）。
1.2 方 法
1.2.1 试验设计
采用随机区组设计，32个供试品种设3次重复，小区长10.0 m、宽3.0 m，小区面积30.0m2，每个小区种15行，行距20 cm，走道宽40 cm，播种深度为3～5 cm，播种量为600×104粒/hm2，人工播种。2023年4月29日播种，2023年8月30日收。全生育期无灌溉，病虫草防治等其他管理同常规大田。
1.2.2 测定指标
1.2.2.1 叶绿素SPAD值
于春小麦拔节期选取正常生长的小麦倒二叶，采用SPAD-502叶绿素测定仪（柯尼卡美能达，日本）测定小麦叶片叶绿素含量，每小区选取10株，每株叶片取3个不同部位测定，取平均值。
1.2.2.2 产量及其构成因素
于春小麦成熟期取样，从各小区选取具有代表性的样点1.5 m2（1.0 m×1.5 m）实收测产，各小区单打单收，人工脱粒，按照籽粒含水量13%折算出每公顷产量。每小区选取具有代表性的0.4 m2（1.0 m×0.4 m）植株，用于调查单株生物重、株高、穗长、茎长、穗粒数和千粒重。
1.3 数据处理
利用Excel 2019进行数据处理与作图，使用SPSS 26.0数据处理系统进行方差、主成分和聚类分析，采用Origin2021软件分析相关性及绘图。
2 "结果与分析
2.1 不同春小麦品种叶片SPAD值比较
研究表明，各春小麦品种间SPAD值显著差异，SPAD值为45.38～55.87，其中新春44号的SPAD值最高为55.87，较对照品种新旱688高11.92%，克春14109的SPAD值最低为45.38，较对照品种新旱688低8.44%。除蒙麦22、龙麦16、龙麦36、垦红14、龙春92、克春140243、陇春27、龙春86、陇春8139、蒙麦33和克春14109较对照品种新旱688的SPAD值低外，其余20个春小麦品种均较对照品种新旱688的SPAD值高。图1
2.2 不同春小麦品种数量性状表型变异
研究表明，不同春小麦品种数量性状的变异系数为6.18%～28.75%，各性状品种间变异较大，其中实收产量的变异系数最大为28.75%，变幅为1 526.14～6 174.76 kg/hm2，总小穗数变异系数最小为6.18%，变幅为15.70～21.08个。数量性状变异系数从大到小依次为实收产量gt;单株生物量gt;不孕小穗数gt;千粒重gt;倒二节间长gt;穗数gt;穗下茎长gt;穗粒数gt;株高gt;穗长gt;总小穗数。表1
2.3 不同春小麦品种产量及产量构成因素
研究表明，大部分春小麦品种间产量差异达显著水平，产量变幅为1 526.14～6 174.76 kg/hm2，其中对照品种新旱688的产量为3 392.02 kg/hm2，排名17，排名前3的春小麦品种分别是新春44号、龙麦96和陇春27，产量分别为6 174.76、5 060.03 和4 891.49 kg/hm2，较对照品
种新旱688分别增产82.04%、49.17%和44.21%。龙春92产量最低为1 526.14 kg/hm2，较对照品种减产55.01%。
春小麦品种千粒重在13.48（龙麦36）～38.15g（龙麦96），穗粒数在为21.50（龙春92）～37.20个（定西40），穗数在404.88×104（龙春86）～782.50×104穗/hm2（垦红14）。表2
2.4 产量构成因素与数量性状的相关性
研究表明，不同春小麦品种实收产量与千粒重呈极显著正相关（P lt; 0.01），相关系数为0.58；均与穗粒数和穗下茎长呈显著正相关（Plt;0.05），相关系数分别为0.42和0.44；千粒重与穗数呈极显著负相关（Plt;0.01），相关系数为-0.45；穗粒数与穗下茎长呈显著正相关（Plt;0.05），相关系数为0.44，与不孕小穗数呈极显著负相关（Plt;0.01），相关系数为-0.57，降低不孕小穗数可增加穗粒数，进而提高产量。图2
2.5 主成分因子的方差贡献率比较
研究表明，4个特征值大于1的主成分因子，分别命名为PC1、PC2、PC3、PC4，特征值分别为3.15、2.26、1.56和1.30，贡献率分别为28.63%、20.54%、14.16%和11.81%，其累计总方差贡献率达到75.15%。有14个春小麦品种的主成分综合得分大于0，占比43.75%，其余18个春小麦品种的主成分综合得分小于0，占比56.25%。其中新春44号主成分综合得分最高为1.21，蒙麦33主成分综合得分最低为-1.65。表3
2.6 聚类分析及综合得分与排序
研究表明，当欧式距离为12.5时，可将32个参试春小麦品种聚为5类：第Ⅰ类为龙麦60、龙春86、龙春92和龙麦87，4个品种产量均值显著低于其他群体；第Ⅱ类为新春44号，其特点是穗粒数和产量显著高于其他类群；第Ⅲ类为粮春142、龙垦401、龙垦403、克春14109、龙麦67、龙麦33、克春4号、陇春27、龙春35、蒙麦22、克春130892、龙麦77、核春115、陇春8139和陇春35，15个品种的产量构成因素均值接近总体的平均水平；第Ⅳ类为陇春30号、龙麦16、蒙麦33、新旱688、克春120833、定西40、龙麦36、陇春44号、克春140243和垦红14，10个品种千粒重均值显著低于其他群体；第Ⅴ类为陇春41、龙麦96，2个品种千粒重均值显著高于其他群体。表4，图3
3 讨 论3.1
小麦叶绿素含量与抗旱性密切相关，其含量高低可作为抗旱性的生理指标［9］。Gholizadeh等［10］研究发现，抗旱型小麦较干旱敏感型小麦具有更高的总叶绿素含量和光合速率，且抗旱型小麦产量较高。董成武等［11］研究发现，叶绿素含量越高小麦抗旱能力越高，也会促进小麦的光合作用，与试验研究的结果相似，在试验研究中新疆旱作区春小麦不同品种的叶绿素含量与产量之间存在一定的关系，新春44号叶绿素含量最高，产量也是最高。3.2
彭玉琳等［12］研究84份大麦种质变异系数，10个数量性状中株高变异系数最小，单株产量的变异系数最大。宋全昊等［13］研究61份小麦种质变异系数，15个数量性状中株高的变异系数最小，不育小穗数的变异系数最大。试验研究发现，11个数量性状中总小穗数（6.18%）变异系数较小，该性状在一定程度上很难改变，其中实收产量（28.78%）、单株生物量（27.11%）、不孕小穗数（25.17%）、千粒重（22.80%）的变异系数较大，均在20.00%以上，4个性状有很大的改进潜力，具有较大的遗传变异，可以作为育种选择的性状。干旱是影响新疆小麦高产的重要因素，尤其是干旱在小麦灌浆期对于小麦籽粒形成的影响巨大［8］。小麦抗旱与否最终体现在籽粒产量方面，因此产量是最终切合实际的鉴定指标［5］。李剑峰等［14］研究表明，穗粒重和千粒重可作为耐旱性鉴定指标。徐银萍等［15］研究表明，穗长、单株粒质量、穗粒数、单株粒数、产量可作为大麦种质资源成株期简单、直观的抗旱评价指标。毕红园等［16］研究表明，产量、穗粒数、千粒质量、SOD活性、叶绿素含量、穗长6个指标作为小麦抗旱性评价的重要指标，其中产量可作为评价小麦抗旱性最重要的综合抗旱指标。杨玉敏等［17］研究表明，单株籽粒产量、单株生物量、小穗数和单株分蘖数是小麦抗旱性评价较为直观的农艺性状。研究结果表明，实收产量与千粒重呈极显著正相关（Plt;0.01），千粒重可以作为判断耐旱性的重要指标。3.3
张彬等［18］对主要农艺性状进行聚类分析，将18份小麦品系在欧氏距离为12.98时可以划分为4个类群。李英杰等［19］对籽粒品质进行聚类分析，可将7个小麦品种划分为3类。试验研究基于产量及产量构成因素对32个不同春小麦品种进行聚类分析，在欧氏距离为12.5时可将32个不同春小麦品种分为5类，其中第Ⅱ类群仅有新春44号，其穗粒数和产量显著高于其他类群，该品种在主成分综合得分也最大。
4 结 论
在新疆旱作区环境条件下，新春44号产量最高为6 174.76 kg/hm2，龙春92产量最低为1 526.14 kg/hm2。新春44号的耐旱性最强，在旱作条件下种植该品种可增产增收。
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Yield formation characteristics of different spring wheat
varieties in dryland farming area of Xinjiang
CHEN Hui1， ZHANG Yongqiang2，BI Haiyan3，TANJun4，CHEN Chuanxin2，
XU Qijiang2，NIE Shihui2，YU Jianxin5，LU Dong5，LEI Junjie2
（1." College of Agronomy， Xinjiang Agricultural University， Urumqi 830052， China;2. Institute of Grain Crops， Xinjiang Academy of Agricultural Sciences， Urumqi 830091， China; 3. Rural Energy Workstation of Xinjiang Uygur Autonomous Region， Urumqi 830001， China; 4. Xinjiang Agricultural Radio and Television School， Urumqi 830063， China;5.Qitai County Agricultural Technology Extension Center， Qitai Xinjiang 831800， China）
Abstract：【Objective】 To screen out high-yield spring wheat varieties suitable for planting and promotion under rain-fed agriculture conditions in Xinjiang.
【Methods】" The chlorophyll content， agronomic traits and yield of 32 spring wheat varieties were determined， and the drought tolerance of spring wheat in Xinjiang was comprehensively evaluated by analysis of variance， correlation analysis， principal component analysis and cluster analysis.
【Results】 The chlorophyll content of Xinchun 44 was the highest， which was 11.92% higher than that of the control variety Xinhan 688. The coefficient of variation of the main quantitative traits of spring wheat ranged from 6.18% to 28.75%， and the four indexes of actual yield， biomass per plant， number of infertile spikelets and 1000-grain weight had rich genetic variation and great potential for improvement. The highest yield of Xinchun 44 was 6，174.76 kg/hm2， which was 82.04% higher than that of the control variety Xinhan 688.There was a significant positive correlation between the yield and 1000-grain weight （Plt; 0.01）， which were significantly positively correlated with the number of grains per panicle and stem length under panicle （Plt; 0. 05）. At the genetic distance of 12.5， it was divided into five major groups， and the traits of each group were significantly different， and the number of grains per spike and the yield of group II Xinchun 44 were significantly higher than those of other groups.
【Conclusion】" Considering comprehensively， it is considered that Xinchun 44 has the strongest drought tolerance and is suitable for planting and promotion in the dryland of Xinjiang. After comprehensive consideration， it is believed that Xinchun 44 drought resistance is the strongest and is suitable for planting and promotion in dry land in Xinjiang.
Key words：spring wheat; dry farming area;comprehensive evaluation； drought tolerance
Fund projects： \"Three Rural\" Backbone Talent Training Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region （2022SNGGNT062）;Key R amp; D Program Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region（2021B02002-1，2022B02001-3）;National Natural Science Foundation of China （31960379 and 51879267）; \"Tianshan Talents\" Talent Training Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region; Urumqi Comprehensive Experimental Station of National Wheat Industry Technology System （CARS-03-88）; Wheat Industry Technology System Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region （XJARS-01）
Correspondence author：LEI Junjie（1972-），male， from Gulang Gansu， researcher， Ph.D.， masters supervisor，research direction： the physiology of wheat high-yield cultivation， （E-mail）leijunjie@sohu.com
BI haiyan（1987-）， female， from Gansu， senior agronomist， research direction： high-yield cultivation of crops， （E-mail）1063169358@qq.com
