法國小麥種質及其突變體農藝性狀表現

摘要：將法國小麥材料在山東濟南環境下與當地品種進行比較，結果顯示，引進種質具有穗長、小穗數多、分蘗成穗多等有利性狀；穗粒數表現突出，但基因型間差異較大；同時也表現出紅色籽粒、植株偏高的不利特點。法國小麥種質較當地推廣品種抽穗期延后8～11天，灌漿后期高溫逼熟，導致粒重降低，不經改造很難直接利用。經過誘變處理選出的法國小麥種質早熟突變體生育期明顯縮短，有的抽穗期已經接近當地品種，同時也選育得到白粒突變體；試驗中突變體有效分蘗數多于當地品種，穗長和小穗數也優于當地品種；多數突變體株高雖得到降低，但生產中直接利用仍有難度，只能作為“中間體”為育種利用。

關鍵詞： 法國小麥；誘變育種；農藝性狀

中圖分類號：S512.102.4文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2013）04-0021-04

1材料與方法

選取7個引自法國的小麥種質、6個經過改造的早熟突變體及4個當地推廣品種共17個小麥材料（表1）。試驗安排在山東章丘龍山基地，2010年10月7日播種，小區面積3 m2，3行區，設計密度每6667m2 18萬基本苗，3次重復，隨機區組排列。田間調查生育期、基本苗、單位面積穗數，成熟期取樣后按小區收獲測產。室內考種性狀有株高、有效分蘗、穗長、主穗小穗數、不孕小穗數、主穗粒數、單株粒數、單株粒重、千粒重、粒色、穗型和芒型。獲得數據進行方差分析，利用方差分析數據估算廣義遺傳率[4]。

2結果與分析

21生育期

211法國小麥種質生育期參試法國小麥種質拔節期在4月29日～5月2日（表1），較當地品種晚5～8 d；抽穗期在5月12日～5月15日，比當地品種晚8～11 d；成熟期為6月16日～6月20日，晚于當地品種3～7天。法國小麥種質抽穗期與當地品種相差的天數比拔節期相差天數明顯加長，而法國小麥種質抽穗-成熟間隔天數（34～36 d）短于當地品種（39～41 d），后期逼熟現象明顯。

212法國小麥種質突變體生育期突變體比其誘變親本拔節提前0～5 d，抽穗期提前3～10 d，早熟表現明顯；由于親本和部分突變體受程度不同的高溫逼熟影響，較難根據成熟期對后代準確選擇。在突變體中，09FS1591和09FS1495拔節期與親本相比沒有提前，抽穗期分別比其親本提前3 d和5 d，但仍晚于當地品種較多，后期高溫逼熟，籽粒飽滿度差；09FS2511與其親本比拔節稍有提前，抽穗提前5 d，只稍晚于當地品種，成熟期和當地品種相當，但田間觀察屬于早衰類型；09FS2341和09FS2180比親本早拔節5 d、3 d，早抽穗8 d，抽穗期和成熟期與當地品種相當，收獲籽粒較為飽滿；突變體09FS2635與其誘變親本相比拔節提前3 d，抽穗提前10 d，成熟提前5 d，抽穗期和成熟期均晚于當地對照品種（表1）。

22農藝性狀

222法國小麥種質突變體農藝性狀早熟突變體與其誘變親本成對比較（表2），除09FS2341株高較其親本提高外，其余突變體株高普遍降低，但平均值仍高于當地品種；突變體主穗長度和主穗小穗數比其對應親本互有增減（圖1），但平均值仍高于當地品種，平均穗長多050 cm、平均小穗數多11個；突變體主穗粒數比其親本雖互有增減（圖2），但平均穗粒數低于誘變親本，甚至也較當地品種平均表現低；突變體單株有效分蘗較其親本均有不同程度的下降，6667m2穗數降多升少，但兩者的平均值高于當地品種；隨著抽穗期的提前，突變體千粒重得到較大幅度的改善（圖3），但和當地品種比仍有提高空間，唯一例外的是09FS2511，其千粒重較其親本降低，表現出早衰類型的特征。法國小麥普遍的紅色籽粒不符合當地小麥消費習慣，經誘變改良后的早熟突變體有的具有白色籽粒。

23廣義遺傳力

3討論與結論

近年來我國小麥高產育種取得了很大成就，黃淮麥區已有諸多小麥品種產量潛力接近12 000 kg/hm2，超高產和高產廣適新品種的選育急需引進不同類型高產小麥遺傳資源。法國為世界著名的小麥高產地區，其北部麥區小麥平均單產9 000 kg/hm2左右，同時法國很多小麥品種含有來源于偏凸山羊草的VPM片段[5]，抗病能力非常突出。然而法國麥區位于北緯40°20′和51°5′以及西經4°47′和東經8°15′之間，由于適宜的氣候條件和特殊的耕作制度，小麥生育期長達300天。因此全面考察法國小麥種質資源在引入麥區生長發育及農藝性狀表現差異，是充分有效地利用其育種價值的開端。

本研究結果顯示，與當地品種相比，參試法國小麥種質拔節晚5～8天，抽穗晚8～11天，拔節到抽穗間隔較當地品種延長，而抽穗至成熟間隔天數明顯壓縮，后期高溫導致法國種質籽粒灌漿嚴重不足，千粒重降低，逼熟現象明顯，對引入地地理氣候條件和耕作制度較難適應。法國小麥種質表現出穗長、小穗數多、分蘗成穗率高和較多群體穗數等優異性狀，對當地小麥育種有著重要價值，但存在的晚熟、植株較高、紅粒等不利性狀是雜交育種親本選配和后代選擇必須克服的。

針對法國小麥種質晚熟和紅粒這2個當地育種利用的最大限制因素，山東省農科院原子能農業應用研究所開展了誘變改造嘗試。經過處理選出早熟突變體，生育期明顯短于法國小麥親本，有的早熟突變體同時具有白色籽粒。從突變體選育中體會到，因逼熟現象的存在，成熟期作為早熟的指標是不可靠的；早熟性的選擇應該以抽穗期為考察重點，輔以拔節期作參考，只有選出拔節期和抽穗期均明顯提前的突變體才能提高早熟改造效率。考察入選早熟個體的千粒重可有效地剔除早衰類型突變體。因法國小麥生態類型和當地小麥相差過大，通過一次輻射誘變處理難以選出能夠直接利用的小麥材料，但卻在很大程度上減少了將法國小麥種質做親本同當地小麥雜交育種的難度。隨著生育期的縮短，突變體有效分蘗數低于法國小麥種質，但仍多于當地品種，主穗長和小穗數也仍優于當地品種。大部分突變體株高雖得到降低，但要符合當地栽培習慣仍有改造空間。本試驗中各突變體的穗粒數變幅較大，其遺傳力估算值也比較低，重視選擇和利用具有多花性的早熟突變體才能發揮法國小麥種質價值。

參考文獻：

[1]

李新華，李鵬， 張鋒，等 法國小麥遺傳育種研究概況[J] 山東農業科學，2010，6：27-28

[2]李新華，李鵬，張鋒，等 法國小麥種質資源的特點與誘變利用[J] 山東農業科學，2009，6：27-29

[3]李鵬，孫明柱，張峰，等 法國小麥種質高分子量麥谷蛋白亞基組成分析[J] 山東農業科學，2009，9：5-7

[4]孔繁苓 植物數量遺傳學[M]北京：中國農業大學出版社，2006

[5]Bonjean A P， Angus W J The world wheat book： a history of wheat breeding[M] France： Lavoisier Publishing ，2000