法國小麥種質(zhì)及其突變體農(nóng)藝性狀表現(xiàn)

摘要：將法國小麥材料在山東濟(jì)南環(huán)境下與當(dāng)?shù)仄贩N進(jìn)行比較，結(jié)果顯示，引進(jìn)種質(zhì)具有穗長、小穗數(shù)多、分蘗成穗多等有利性狀；穗粒數(shù)表現(xiàn)突出，但基因型間差異較大；同時(shí)也表現(xiàn)出紅色籽粒、植株偏高的不利特點(diǎn)。法國小麥種質(zhì)較當(dāng)?shù)赝茝V品種抽穗期延后8～11天，灌漿后期高溫逼熟，導(dǎo)致粒重降低，不經(jīng)改造很難直接利用。經(jīng)過誘變處理選出的法國小麥種質(zhì)早熟突變體生育期明顯縮短，有的抽穗期已經(jīng)接近當(dāng)?shù)仄贩N，同時(shí)也選育得到白粒突變體；試驗(yàn)中突變體有效分蘗數(shù)多于當(dāng)?shù)仄贩N，穗長和小穗數(shù)也優(yōu)于當(dāng)?shù)仄贩N；多數(shù)突變體株高雖得到降低，但生產(chǎn)中直接利用仍有難度，只能作為“中間體”為育種利用。

關(guān)鍵詞： 法國小麥；誘變育種；農(nóng)藝性狀

中圖分類號(hào)：S512.102.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2013）04-0021-04

1材料與方法

選取7個(gè)引自法國的小麥種質(zhì)、6個(gè)經(jīng)過改造的早熟突變體及4個(gè)當(dāng)?shù)赝茝V品種共17個(gè)小麥材料（表1）。試驗(yàn)安排在山東章丘龍山基地，2010年10月7日播種，小區(qū)面積3 m2，3行區(qū)，設(shè)計(jì)密度每6667m2 18萬基本苗，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。田間調(diào)查生育期、基本苗、單位面積穗數(shù)，成熟期取樣后按小區(qū)收獲測(cè)產(chǎn)。室內(nèi)考種性狀有株高、有效分蘗、穗長、主穗小穗數(shù)、不孕小穗數(shù)、主穗粒數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重、千粒重、粒色、穗型和芒型。獲得數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，利用方差分析數(shù)據(jù)估算廣義遺傳率[4]。

2結(jié)果與分析

21生育期

211法國小麥種質(zhì)生育期參試法國小麥種質(zhì)拔節(jié)期在4月29日～5月2日（表1），較當(dāng)?shù)仄贩N晚5～8 d；抽穗期在5月12日～5月15日，比當(dāng)?shù)仄贩N晚8～11 d；成熟期為6月16日～6月20日，晚于當(dāng)?shù)仄贩N3～7天。法國小麥種質(zhì)抽穗期與當(dāng)?shù)仄贩N相差的天數(shù)比拔節(jié)期相差天數(shù)明顯加長，而法國小麥種質(zhì)抽穗-成熟間隔天數(shù)（34～36 d）短于當(dāng)?shù)仄贩N（39～41 d），后期逼熟現(xiàn)象明顯。

212法國小麥種質(zhì)突變體生育期突變體比其誘變親本拔節(jié)提前0～5 d，抽穗期提前3～10 d，早熟表現(xiàn)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(jù)成熟期對(duì)后代準(zhǔn)確選擇。在突變體中，09FS1591和09FS1495拔節(jié)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(dāng)?shù)仄贩N較多，后期高溫逼熟，籽粒飽滿度差；09FS2511與其親本比拔節(jié)稍有提前，抽穗提前5 d，只稍晚于當(dāng)?shù)仄贩N，成熟期和當(dāng)?shù)仄贩N相當(dāng)，但田間觀察屬于早衰類型；09FS2341和09FS2180比親本早拔節(jié)5 d、3 d，早抽穗8 d，抽穗期和成熟期與當(dāng)?shù)仄贩N相當(dāng)，收獲籽粒較為飽滿；突變體09FS2635與其誘變親本相比拔節(jié)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(dāng)?shù)貙?duì)照品種（表1）。

22農(nóng)藝性狀

222法國小麥種質(zhì)突變體農(nóng)藝性狀早熟突變體與其誘變親本成對(duì)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(dāng)?shù)仄贩N；突變體主穗長度和主穗小穗數(shù)比其對(duì)應(yīng)親本互有增減（圖1），但平均值仍高于當(dāng)?shù)仄贩N，平均穗長多050 cm、平均小穗數(shù)多11個(gè)；突變體主穗粒數(shù)比其親本雖互有增減（圖2），但平均穗粒數(shù)低于誘變親本，甚至也較當(dāng)?shù)仄贩N平均表現(xiàn)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(shù)降多升少，但兩者的平均值高于當(dāng)?shù)仄贩N；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(dāng)?shù)仄贩N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(xiàn)出早衰類型的特征。法國小麥普遍的紅色籽粒不符合當(dāng)?shù)匦←溝M(fèi)習(xí)慣，經(jīng)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(jié)論

近年來我國小麥高產(chǎn)育種取得了很大成就，黃淮麥區(qū)已有諸多小麥品種產(chǎn)量潛力接近12 000 kg/hm2，超高產(chǎn)和高產(chǎn)廣適新品種的選育急需引進(jìn)不同類型高產(chǎn)小麥遺傳資源。法國為世界著名的小麥高產(chǎn)地區(qū)，其北部麥區(qū)小麥平均單產(chǎn)9 000 kg/hm2左右，同時(shí)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(qū)位于北緯40°20′和51°5′以及西經(jīng)4°47′和東經(jīng)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(dá)300天。因此全面考察法國小麥種質(zhì)資源在引入麥區(qū)生長發(fā)育及農(nóng)藝性狀表現(xiàn)差異，是充分有效地利用其育種價(jià)值的開端。

本研究結(jié)果顯示，與當(dāng)?shù)仄贩N相比，參試法國小麥種質(zhì)拔節(jié)晚5～8天，抽穗晚8～11天，拔節(jié)到抽穗間隔較當(dāng)?shù)仄贩N延長，而抽穗至成熟間隔天數(shù)明顯壓縮，后期高溫導(dǎo)致法國種質(zhì)籽粒灌漿嚴(yán)重不足，千粒重降低，逼熟現(xiàn)象明顯，對(duì)引入地地理氣候條件和耕作制度較難適應(yīng)。法國小麥種質(zhì)表現(xiàn)出穗長、小穗數(shù)多、分蘗成穗率高和較多群體穗數(shù)等優(yōu)異性狀，對(duì)當(dāng)?shù)匦←溣N有著重要價(jià)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(duì)法國小麥種質(zhì)晚熟和紅粒這2個(gè)當(dāng)?shù)赜N利用的最大限制因素，山東省農(nóng)科院原子能農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究所開展了誘變改造嘗試。經(jīng)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(shí)具有白色籽粒。從突變體選育中體會(huì)到，因逼熟現(xiàn)象的存在，成熟期作為早熟的指標(biāo)是不可靠的；早熟性的選擇應(yīng)該以抽穗期為考察重點(diǎn)，輔以拔節(jié)期作參考，只有選出拔節(jié)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(gè)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(tài)類型和當(dāng)?shù)匦←溝嗖钸^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(zhì)做親本同當(dāng)?shù)匦←滊s交育種的難度。隨著生育期的縮短，突變體有效分蘗數(shù)低于法國小麥種質(zhì)，但仍多于當(dāng)?shù)仄贩N，主穗長和小穗數(shù)也仍優(yōu)于當(dāng)?shù)仄贩N。大部分突變體株高雖得到降低，但要符合當(dāng)?shù)卦耘嗔?xí)慣仍有改造空間。本試驗(yàn)中各突變體的穗粒數(shù)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(fā)揮法國小麥種質(zhì)價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[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(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，6：27-28

[2]李新華，李鵬，張鋒，等 法國小麥種質(zhì)資源的特點(diǎn)與誘變利用[J] 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，6：27-29

[3]李鵬，孫明柱，張峰，等 法國小麥種質(zhì)高分子量麥谷蛋白亞基組成分析[J] 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，9：5-7

[4]孔繁苓 植物數(shù)量遺傳學(xué)[M]北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)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