全 文 ：第 34 卷 第 3 期
2013 年 7 月
华南农业大学学报
Journal of South China Agricultural University
Vol． 34，No． 3
Jul． 2013
收稿日期:2012-10-25 网络出版时间:2013-06-13
网络出版地址:http:∥www． cnki． net /kcms /detail /44． 1110． S． 20130613． 1424． 026． html
作者简介:周国雁( 1982—) ，女，助理研究员，硕士;通信作者:伍少云( 1964—) ，男，研究员，E-mail: wsyun205@ public． km．
yn． cn
基金项目:国家农作物种质资源平台( 云南 2012-030) ;云南省高层次科技人才培引工程资助项目( 2010CI120)
不同云南小麦种质资源的全生育期抗旱性及与
主要农艺性状的相关性
周国雁，伍少云
( 云南省农业科学院 生物技术与种质资源研究所，云南省农业生物技术重点实验室，
农业部西南作物基因资源与种质创制重点实验室，云南 昆明 650205 )
摘要:为满足云南旱地小麦育种对高产、抗旱资源的需求，以云麦 39 号、云麦 42 号及云选 11 － 12 为对照品种，在大
田自然干旱胁迫和人工浇灌条件下，鉴定了圆锥小麦、硬粒小麦、密穗小麦、云南小麦和普通小麦 5 个亚种的地方
品种及普通小麦过时品种(品系)的 196 份材料的全生育期抗旱性，并分析了 6 类材料的抗旱指数差异及与主要农
艺性状的相关性．结果表明:1)云麦 42 号的全生育期抗旱性较云麦 39 号和云选 11 － 12 更强，是发掘云南高产、抗
旱小麦资源的最佳对照品种;2)以云麦 42 号为标准对照品种，筛选出了 48 份抗旱指数(IDＲ)≥1. 1 的抗旱资源，占
参试材料 24. 2%;3)6 类材料 IDＲ有显著差异，依次为圆锥小麦 ＞密穗小麦 ＞云南小麦 ＞硬粒小麦 ＞普通小麦地方
品种 ＞普通小麦过时品种或品系;4)抗旱指数与自然干旱胁迫条件下的每穗粒数(r = 0. 525* )和千粒质量(r =
－ 0. 719＊＊)、浇灌条件下的单株有效分蘖(r = － 0. 399＊＊)和千粒质量(r = 0. 342* )有显著或极显著相关性，说明这
3 个性状可作为鉴定小麦品种和杂交低世代材料全生育期抗旱性的形态辅助指标．
关键词:小麦种质资源;全生育期;抗旱性;农艺性状;相关性;云南省
中图分类号:S852． 65 文献标志码:A 文章编号:1001-411X(2013)03-0309-06
Drought Ｒesistance of Diverse Wheat Germplasm Ｒesource During Whole
Growing Period in Yunnan Province and Ｒelativity with
Main Agricultural Traits
ZHOU Guoyan，WU Shaoyun
(Biotechnology and Germplasm Ｒesources Institute，Yunnan Academy of Agricultural Sciences /
Yunnan Provincial Key Lab of Agricultural Biotechnology /Key Lab of Southwestern Crop Gene Ｒesources and
Germplasm Innovation of Ministry of Agriculture，Kunming 650205，China)
Abstract:In order to breed wheat varieties with high yield and high drought resistance，the drought re-
sistance of 196 wheat germplasms was divided into six types，including Triticum turgiduum subsp． tur-
giduum，T． turgiduum subsp． durum，T． aestivum subsp． aestivum，T． aestivum subsp． compactum，
T． aestivum subsp． Yunnanense etc． landraces and the obsolete varieties or lines of T． aestivum subsp．
aestivum were evaluated using a natural drought and irrigated condition during the whole growing period in
Yunnan Province and the relativity between drought resistance index (IDＲ)and main agricultural traits
was also analyzed． The results showed that drought resistance of Yunmai42 was higher than those of Yun-
mai39 and Yunxuan11 － 12，and it was a standard check variety for excavating materials of the high
drought resistance of wheat gerplasm during whole growing period in Yunnan． Fourty-eight wheat germ-
plasms with stronger(IDＲ≥1. 1)drought resistance were screened out，which accounted for 24． 2% of all
the test materials，and the drought resistance of the six tyepes of materials was obvious different，whose
order was T． turgiduum subsp． turgidum ＞ T． aestivum subsp． Compactum ＞ T． aestivum subsp． Yun-
nanense ＞ T． turgiduum subsp． durum ＞ T． aestivum subsp． aestivum ＞ the obsolete varieties or lines．
The relativity between IDＲ and the number of grain per ear(r = 0. 525
* ) ，thousand kernel mass(r =
－ 0. 719 ＊＊)without irrigated condition and between IDＲ and effective spikes per plant(r = － 0. 399＊＊) ，
thousand kernel mass(r = 0. 342* )in irrigated condition was significant，which could be used as three
supplementary morphological traits of identifying the drought-resistant ability of wheat varieties and mate-
rials during whole growing period．
Key words:wheat gerplasm resource;whole growing period;drought resistance;agricultural trait;rela-
tivity;Yunnan Province
小麦作为云南省的主要粮食作物之一，在当地
农业可持续发展和人们的食物生产与安全中有着举
足轻重的作用．但是，土壤和大气干旱一直是制约当
地人们食物安全的重要自然因素． 云南省位于中国
西南边陲，虽不属于干旱地区，但每年 10 月至翌年 5
月的冬半年为当地的旱季，其降雨量大多只有夏半
年的 10% ～20% ．当地小麦生长的整个阶段也因此
都处在这个严重缺水的旱季之中． 在 1972—2007 年
的 36 年间，昆明地区的小麦在拔节、孕穗、抽穗和开
花期的降水亏缺率分别达 73. 0%、72. 4 %、83. 5%
和 78. 0%［1］．更为严重的是，在当地常年播种的小麦
面积中约 2 /3 左右又处于无灌溉设施、纯雨养农业
的山地、坡地生态条件下． 因此，干旱一直是影响该
省小麦产量持续增长的关键自然因素之一，2009—
2010 年，该省播种的 42. 5 万 hm2 小麦中就有 20 万
hm2(约占 47%)因遭受特大干旱而成灾，按当年该
省小麦平均单产计算，单绝收面积 1. 17 万 hm2 就损
失小麦产量达 3 万 t左右．
作物的抗旱性是受多基因控制的数量性状［2］．
作物在遭受水分亏欠时，会表现出如加快生育进程、
卷曲叶片、关闭气孔、减少蒸腾和维持较高叶片持水
力等一系列的生理和形态变化以达到逃旱、避旱和
耐旱［2］生存与繁衍的目的． 国内外的研究表明，鉴
定、筛选出抗旱性强的亲缘材料并培育抗旱新品种，
是提高作物本身抵御自然干旱的有效措施之一． 为
此，许多学者从不同角度提出了多种鉴定作物抗旱
性的方法［3-5］和指标［6-8］．冀天会等［9］和刘桂茹等［10］
在灌水和旱棚条件下，研究和比较了 137 个小麦品
种的抗旱系数、干旱敏感指数和抗旱指数 3 个抗旱
性产量指标．程加省等［11］和周桂莲等［12］研究和评价
了云南近期育成和大面积推广的几个旱地小麦品种
的水势、保水力、叶绿素含量、游离脯氨酸含量等抗
旱性生理指标．勾宇宏等［13］研究了 3 个云南小麦品
种 10 个性状与抗旱性之间的关系． 然而，目前鲜见
以抗旱指数直接发掘高产、抗旱的云南小麦种质资
源的文献报道． 本文按照小麦抗旱性鉴定评价技术
规范(GB /T21127—2007)［14］，鉴定并分析了不同类
型的云南小麦种质资源的全生育期抗旱性及与主要
农艺性状的相关性，旨在为云南旱地小麦新品种选
育筛选出优异抗源，并为利用形态指标辅助鉴定品
种、品系及杂交低世代材料的抗旱性提供可行性．
1 材料与方法
1． 1 参试材料
试验材料为云南省作物种质中期库保存的云南
地方小麦品种和过时品种或品系．其中，地方品种包
括圆锥小麦 18 份、硬粒小麦 6 份、密穗小麦 20 份、云
南小麦 41 份和普通小麦 82 份，普通小麦过时品种
或品系包括 20 世纪 60 年代至 90 年代末选育、引进
的品种或品系共 29 份．对照品种为云南省农业科学
院粮食作物研究所于 20 世纪 80 年代中期以后选育
的云麦 39 号(ck1)、云麦 42 号(ck2)和云选 11 － 12
(ck3)．其中云麦 39 号和 42 号分别是 1994 和 1999
年云南省审定的旱地小麦良种和云南省旱地小麦良
种区试的对照品种，云选 11 － 12 则是 2003 年审定的
田麦良种和 2005—2011 年云南省田麦良种区试的
013 华 南 农 业 大 学 学 报 第 34 卷
对照品种．
1． 2 鉴定方法
按 GB /T21127—2007 的规定和要求，设计了自
然水分胁迫和人工浇水处理(对照)2 组田间试验． 2
组试验均为随机区组，3 次重复，每份材料为 1 小区，
小区面积 2 m2，并均匀播种 200 粒可发芽种子．播种
后，2 组试验均被人工浇水以保证正常出苗．出苗后，
胁迫处理不再人为补水，并任其处于自然水分胁迫
状态下;对照处理则在分蘖、拔节、抽穗开花及灌浆
期间人为浇水，以保证 0 ～ 50 cm 土层田间持水量
80%左右．田间调查了 2 组试验材料的基本苗、生育
期、株高、有效分蘖数和穗长等主要农艺性状，并于
收获后采集穗粒数、千粒质量和小区产量等数据．
1． 3 评判抗旱性的指标
以兰巨生等［15］提出、胡福顺［16］修订和 GB /
T21127—2007［14］规定的抗旱指数(IDＲ) ，评价每份参
试材料的全生育期抗旱性．
IDＲ = Y
2
待测y对照 / (Y
2
对照y待测) ，
式中，Y待测和 Y对照分别为待测材料和对照品种在水
分胁迫(旱地)条件下的籽粒产量，y待测和 y对照分别
为待测材料和对照品种在浇灌(水地)条件下的籽粒
产量．该公式也可进一步变化为
IDＲ = Y待测Y对照
－ 1Y待测y待测
－ 1 /(Y对照 y对照
－ 1) ，
式中，Y待测 y待测
－ 1和 Y对照 y对照
－ 1分别是待测材料和对
照品种的抗旱系数(CDＲ)．
IDＲ越大，则待测材料的抗旱性也越强．具体分级
为:IDＲ≥1. 3，极强;1. 3 ＞ IDＲ≥1. 1，强;1. 1 ＞ IDＲ≥0. 9，
中等;0. 9 ＞ IDＲ≥0. 7，弱(S) ;IDＲ ＜0. 7，极弱．
2 结果与分析
2． 1 鉴定出的标准对照品种及筛选出的抗旱种质
当对照品种为云麦 39 号，参试材料中有 66 份
(含 ck2)的 IDＲ达到抗旱性强或极强的标准，占 198
份材料(含 ck2 和 ck3)的 33. 3%，中抗及以下的占
66. 7% ．以云麦 42 号为对照品种，则有 48 份材料的
IDＲ≥1. 1，占 198 份材料(含 ck1 和 ck3)的 24. 2%，
中抗及以下的占 75. 8%(表 1)．而以云选 11 － 12 为
对照品种，则有 145 份材料的 IDＲ≥1. 1，占 198 份材
料(含 ck1 和 ck2)的 72. 3%，中抗及以下的只占
26. 8% ．由此可看出，云麦 42 号的全生育期抗旱性
是最强的，云麦 39 号次之，而云选 11 － 12 最弱． 所
以，云麦 42 号是目前筛选云南小麦种质资源全生育
抗旱性的标准对照品种，表 1 是以该品种为对照鉴
定和筛选出的抗旱性强和极强的种质资源．
2． 2 不同小麦种质资源的抗旱指数差异
从抗旱指数的变幅和均值(表 2)看，在 5 亚种 6
类不同的云南小麦种质资源中，变幅和均值最大的
是圆锥小麦，其次是密穗小麦和云南小麦，虽然硬粒
小麦的变幅最小，但均值要较普通小麦地方和过时
品种更高．所以，在这 6 类材料中，圆锥小麦的全生
育期抗旱性是最强的，密穗小麦和云南小麦次之，而
普通小麦过时品种或品系最弱．
SPSS v. 19 软件的进一步分析表明，抗旱指数在
6 类材料间存在显著差异性(F = 6. 825，P = 0. 000 ＜
0. 01)．硬粒小麦显著不及圆锥小麦，而与其他 4 类
处于同等水平(表 3) ;圆锥小麦显著或极显著强于
云南小麦、普通小麦地方品种和过时品种，并与密穗
小麦相当;密穗小麦极显著强于普通小麦地方品种
和过时品种，与其他 3 类相当;云南小麦也极显著强
于普通小麦地方品种和过时品种，但是显著弱于圆
锥小麦，并与硬粒小麦和密穗小麦相当;普通小麦地
方品种极显著弱于圆锥小麦、密穗小麦和云南小麦，
与硬粒小麦和过时品种无明显差异．所以，这 6 类材
料的全生育期抗旱性强弱关系，依次为圆锥小麦 ＞
密穗小麦 ＞云南小麦 ＞硬粒小麦 ＞普通小麦地方品
种 ＞普通小麦过时品种．
2． 3 抗旱指数与主要农艺性状的相关性
在以云麦 42 号为标准对照品种筛选出的抗旱
性强和极强的材料中，抗旱指数与自然胁迫(旱地)
条件下的每穗粒数(r = 0. 525* ，P = 0. 018 ＜ 0. 05)和
千粒质量(r = － 0. 719＊＊，P = 0. 000 ＜ 0. 01)有显著
和极显著正、负相关性，而与株高(r = － 0. 150，P =
0. 528)、单株有效分蘖(r = 0． 092，P = 0. 701)、穗茎
节长(r = 0. 040，P = 0. 865)和穗长(r = 0. 362，P =
0. 116)等无明显的相关性;与浇灌(水地)条件的单
株有效分蘖(r = － 0. 399＊＊，P = 0. 005 ＜ 0. 01)和千
粒质量(r = 0. 342* ，P = 0. 017 ＜ 0. 05)也有极显著和
显著负、正相关性，而与株高(r = － 0. 146，P =
0. 322)、穗茎节长(r = 0. 110，P = 0. 457)、穗长(r =
－ 0. 029，P = 0. 842)和每穗粒数(r = 0. 018，P =
0. 903)等也无显著相关性．因此，在水、旱 2 种条件
下，单株有效分蘖数、穗粒数和千粒质量传递出的
抗旱性信息有所差异．在旱地条件下，每穗粒数多、
千粒质量低的材料抗旱指数越大，抗旱性也越强;
而在水地条件下，则是每穗粒数少、千粒质量高的
材料抗旱性才越强．
113第 3 期 周国雁等:不同云南小麦种质资源的全生育期抗旱性及与主要农艺性状的相关性
表 1 以云麦 42 号为对照筛选出的抗旱性强的资源材料
Tab． 1 Higher drought-resistant ability materials compared with Yunmai 42
云南省保存编号 全国统一编号 种质名称 类型 抗旱性
云 0009 ZM08806 铁壳麦(4) 云南小麦 极强
云 0016 双江长芒铁壳麦 云南小麦 强
云 0017 XM0898 长芒铁壳麦 云南小麦 极强
云 0020 XM0907 凤庆铁壳麦 云南小麦 极强
云 0024 XM0895 ZM08790 云县铁壳麦(4) 云南小麦 强
云 0040 XM0916 永德顶芒铁壳麦 － 1 云南小麦 极强
云 0042 XM0917 顶芒铁壳麦(3) 云南小麦 强
云 0047 XM0915 永德顶芒铁壳麦(1) 云南小麦 强
云 0052 XM0906 ZM11818 小麦(4) 云南小麦 极强
云 0052-2 小麦(4)－ 2 普通小麦 极强
云 0109 ZM12069 榔头麦 普通小麦 强
云 0179 XM0844 ZM08799 凤庆大黑麦 － 3 密穗小麦 极强
云 0252 ZM12066 梁河小麦 － 3 普通小麦 强
云 0269 ZM11892 本地有芒小麦 普通小麦 强
云 0279 XM0871 养巴穗 密穗小麦 极强
云 0301 ZM11903 白刁刁麦 拟密穗类 强
云 0343 ZM11988 青华光头麦 － 1 园颖多花 极强
云 0347 ZM11990 青华光头麦 － 8 普通小麦 极强
云 0349 XM0866 青华光头麦 － 10 密穗小麦 强
云 0349-1 青华光头麦 － 10(1)红壳 密穗小麦 极强
云 0349-2 青华光头麦 － 10(2)黑壳 密穗小麦 极强
云 0370 ZM12090 落通铁壳麦 普通小麦 强
云 0390 XM0787 金江大颗麦 圆锥小麦 极强
云 0401 XM0845 小白麦 密穗小麦 极强
云 0405 ZM11959 红麦 普通小麦 极强
云 0411 XM0878 德鲁小麦 密穗小麦 极强
云 0416 XM0734 反修大颗麦 圆锥小麦 极强
云 0417 XM0801 前进大颗麦 圆锥小麦 极强
云 0423-1 ZM11859 长芒石扁头(短曲芒) 普通小麦 极强
云 0427-1 ZM12023 背子麦(无芒) 普通小麦 极强
云 0435 XM0772 老玉麦 圆锥小麦 极强
云 0436 XM0809 ZM08787 圆锥小麦 圆锥小麦 强
云 0441 XM0805 ZM08811 春麦 圆锥小麦 极强
云 0443 XM0951 三粒寸 硬粒小麦 强
云 0446 ZM08810 XM0063 硬粒小麦 硬粒小麦 强
云 0449 XM1102 大灰麦 圆锥小麦 强
云 0472 ZM10556 云麦 29 号 过时品种 极强
云 0507 XM0033 大粒麦 硬粒小麦 强
云 0007 XM0899 铁壳麦(2) 云南小麦 强
云 0008 XM0900 双江铁壳麦(1) 云南小麦 强
云 0132 ZM11871 乌木龙大白麦 普通小麦 强
云 0146 ZM11842 木厂米麦 － 2 普通小麦 强
云 0200 ZM12009 狗街老迟麦 － 1 普通小麦 强
云 0222 ZM12006 狗街小麦子 普通小麦 强
云 0350 ZM12019 草鞋麦 普通小麦 强
云 0617 XM0914 永德红硬壳麦 云南小麦 强
213 华 南 农 业 大 学 学 报 第 34 卷
表 2 参试材料的抗旱指数的变幅及均值
Tab． 2 Variations and mean of the drought resistance index
of materials tested
亚种 类型1) 份数2)
抗旱指数3)
变幅 均值
硬粒小麦 A 6 0． 393 ～ 1． 389 0． 816
圆锥小麦 A 18 0． 482 ～ 2． 746 1． 196
密穗小麦 A 20 0． 318 ～ 2． 224 1． 041
云南小麦 A 41 0． 477 ～ 2． 024 0． 980
普通小麦 A 82 0． 202 ～ 1． 657 0． 781
B 31 0． 233 ～ 1． 421 0． 674
1) A:地方品种，B:过时品种; 2) 参与抗旱指数计算的材料
总数为 198 份，包含归并在过时品种或品系内的 ck1 和 ck3;
3) 抗旱指数是以云麦 42 号为标准对照品种计算的．
表 3 参试的 6 类材料抗旱指数的差异显著性比较1)
Tab． 3 The comparisons on drought resistance index of six
types of materials
组别2)
I J
均值差3)
(I － J)
标准误
显著性
(P)
1 2 － 0． 380* 0． 180 0． 034
3 － 0． 225 0． 180 0． 202
4 － 0． 164 0． 165 0． 321
5 0． 035 0． 160 0． 827
6 0． 142 0． 168 0． 398
2 1 0． 380* 0． 178 0． 034
3 0． 155 0． 123 0． 207
4 0． 216* 0． 107 0． 044
5 0． 415＊＊ 0． 098 0． 000
6 0． 522＊＊ 0． 112 0． 000
3 1 0． 225 0． 176 0． 202
2 － 0． 155 0． 123 0． 207
4 0． 061 0． 103 0． 556
5 0． 260＊＊ 0． 094 0． 006
6 0． 367＊＊ 0． 108 0． 001
4 1 0． 164 0． 165 0． 321
2 － 0． 216* 0． 107 0． 044
3 － 0． 061 0． 103 0． 556
5 0． 199＊＊ 0． 072 0． 006
6 0． 307＊＊ 0． 09 0． 001
5 1 － 0． 035 0． 160 0． 827
2 － 0． 415＊＊ 0． 098 0． 000
3 － 0． 260＊＊ 0． 094 0． 006
4 － 0． 199＊＊ 0． 072 0． 006
6 0． 108 0． 080 0． 178
1) 抗旱指数是以云麦 42 号为标准对照品种计算的;
2) 1:硬粒小麦，2:圆锥小麦，3: 密穗小麦，4: 云南小麦，5: 普
通小麦地方品种，6:普通小麦过时品种; 3) “* ”和“＊＊”分
别为 0. 05 和 0. 01 差异显著水平．
3 讨论与结论
3． 1 适宜云南小麦品种或种质资源全生育期抗旱
性鉴定的对照品种
GB /T21127—2007［14］规定了适用于小麦全生育
期抗旱性鉴定的对照品种为“同级旱地区域试验应
用的对照品种”．其目的在于能够将参加抗旱性鉴定
的材料的产量同当地区域性试验的品种的产量进行
比较［9］．在本文应用的对照品种中，云麦 42 号的全
生育期抗旱性是最强的，与程加省等［11］采用游离脯
氨酸含量鉴定的结果一致，可作为云南省目前鉴定
和筛选抗旱性强的小麦亲缘材料的标准对照品种;
而云选 11 － 12 因其适宜种植在灌溉生态条件下，所
以其抗旱性较弱，但可作为不抗旱或抗旱性弱的材
料的标准对照品种．
3． 2 不同亚种或类型的云南小麦种质资源有不同
的抗旱性表现
抗旱指数在 5 个亚种 6 个类型之间有显著差
异．这不仅支持了以根系和叶片卷曲度为抗旱性鉴
定指标，获得的圆锥小麦较普通小麦更抗旱的观
点［7］，而且也证明了云南地方小麦品种由于长期被
种植在无灌溉条件的山地、坡地环境下，应较现代育
成品种或品系，尤其是处于灌溉生态型下的田麦品
种更抗旱的感性认识．
3． 3 抗旱指数是鉴定小麦全生育期抗旱性的理想
指标
抗旱指数不仅反映了待测材料对水分或干旱环
境的敏感程度，而且兼顾了高产潜力［9］． 在本文的
199 份参试材料(含 ck1、ck2 和 ck3)中，有 102 份
(占 51. 3%)材料的抗旱系数接近、甚至大于 1，但其
中只有 48 份、占 24. 2%(除 ck2 外)的材料才是抗旱
育种需要的抗旱性强、高产的抗源． 显然，用抗旱指
数作为鉴定小麦全生育期抗旱性的指标不仅更加符
合抗旱、高产的育种目标，也符合生产上对抗旱、高
产品种的要求．
3． 4 单株有效分蘖数、穗粒数和千粒质量是鉴定小
麦全生育期抗旱性的有效形态辅助指标
大量的研究表明，小麦植株地上部分的农艺或
形态性状，如结实小穗数、千粒质量、茎节数、穗长、
穗粒数、退化小穗数［13］，株高［7，13］，叶片气孔数［7］，叶
片形态结构［6，17］，株型紧凑度［6，17］，芒性和穗茎节
长［6］等都可用作鉴定抗旱性的形态指标，但是经济
产量才是作物抗旱性最重要的体现［9，18-19］，也是育种
313第 3 期 周国雁等:不同云南小麦种质资源的全生育期抗旱性及与主要农艺性状的相关性
和生产最终追求的目标［9］． 本文得出的抗旱指数与
单株有效穗数、穗粒数和千粒质量之间有显著和极
显著相关性，说明这 3 个性状不仅可用作鉴定小麦
品种或品系全生育期抗旱性的形态辅助指标，也可
用于杂交低世代对抗旱株系的筛选． 因为这 3 个性
状本身就是构成小麦产量最主要的因素、属于抗旱
性鉴定的产量指标范畴．
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【责任编辑 周志红】
413 华 南 农 业 大 学 学 报 第 34 卷