小麥新品種晉麥104號的選育及體會

趙吉平，任杰成，郭鵬燕，許 瑛，任 超

（山西省農業科學院經濟作物研究所，山西 汾陽 032200）

小麥是山西省的主要糧食作物，種植面積一般穩定在66.7萬hm2以上，2017年秋播面積略有擴大。山西省全年小麥需求量為35億～40億kg，而山西省自己僅能生產23億～30億kg，每年必須從周邊省份補充10億～15億kg[1]。特別是隨著山西省能源化工業的迅速發展和產業結構的調整，人增地減，社會需求又不斷提高，山西省小麥需求缺口不斷拉大[2]。發展小麥生產的唯一途徑只能是通過提高單產來增加總產，以維護糧食安全，而選育小麥新品種是迅速提高小麥單產的根本性措施。國內外研究表明，品種對小麥的增產作用達30%～40%[3]。因此，選育高產穩產、綜合抗性優良的小麥新品種是育種工作者的必然選擇。

山西省中部晚熟冬麥區屬大陸性半干旱氣候，地域性強。中部麥區土壤肥沃，氣候溫和，年降雨在400～650 mm，對于小麥生產來說，具有得天獨厚的優越條件。該區小麥生產的自然災害有干旱、冬春凍害、條葉銹病、白粉病、干熱風等[4]。

晉麥140號系山西省農業科學院經濟作物研究所針對山西省十年九旱，水資源匱乏，大力發展抗旱節水農業的生產條件，根據生態育種理論，2007年以汾4412母本、陜旱8675為父本進行有性雜交，采用現代選擇、鑒定技術，經系譜法歷經4個世代定向選育而成，集高產穩產、高蛋白高面筋、抗旱節水、抗病抗逆性強于一體的小麥新品種。

1 品種來源及選育經過

1.1 品種來源

根據育種目標和山西省中部的氣候特點配制雜交組合。母本汾4412是山西省農業科學院經濟作物研究所選育的抗凍耐旱、分蘗能力強、落黃極佳的小麥新品系，缺點是植株較高，中感條銹病、葉銹病和白粉病，曾參加過山西省中部旱地區試，因增產不顯著而被淘汰。父本陜旱8675是陜西省小麥研究中心選育的旱地小麥品種，1996年8月通過陜西省審定[5]，曾在陜西省渭北和關中地區大面積推廣應用。該品種莖基部短而堅韌，穗莖節長，品質較優。代君麗等[6]確定陜旱8675中含有新的抗條銹基因。其缺點是在山西省中部種植，抗旱相對差點。晉麥104號的選育系譜[7-8]如圖1所示。

1.2 選育經過

2007年夏配制雜交組合。F1～F4均在水地條件下進行選擇，因為水地田間濕度大，利于病菌的繁殖與傳播，便于選出抗病單株。F1田間表現繁茂性好、植株整齊、株高適中，表現出明顯的雜交優勢；F2分離明顯，各種基因型遺傳特征充分表達和發揮，按照育種目標和綜合農藝性狀選擇了12個單株；F3進一步進行嚴格選擇，經室內考種選留8個株系；F4有3個品系（11水4513，11水4518和11水4519）遺傳基因趨于穩定，抗病性也較出色，尤其是白粉病，田間鑒評抗性為0；級，抗干熱風能力強，穗部性狀好，長方穗型，籽粒為角質（玻璃質），籽粒顏色為白粒（琥珀色），綜合性狀優良而出圃。所以，2011—2012年度將出圃材料種子一分為二，在山西省農業科學院經濟作物研究所水地和旱地不同栽培條件下進行品系鑒定試驗，在旱地鑒定圃中篩選出11水4519抗旱性突出、穗頭較大、籽粒粒飽、千粒質量高、豐產性好，2次重復均增產，增產幅度明顯高于對照（長6878）；并進行了模糊聚類分析[9]和全麥微量SDS檢測[10-11]。模糊聚類分析結果，以長6878為對照，把各個品系數量性狀和質量性狀綜合歸納[0，1]區間的一個相似隸屬函數，定量地描述各個品系與對照之間的相似程度，以相似隸屬函數的大小確定重點選擇對象，11水4519的模糊相似隸屬函數r＝0.9013，進一步確定其的豐產性。微量SDS檢測結果，以中優9507為對照，經多次檢測10 min靜止狀態讀數，11水4519為16.4 mL，中優9707為17.3 mL，說明其品質在優質的范圍內；2012—2013年度參加山西省農業科學院經濟作物研究所旱地品比試驗，進一步驗證了該品系的適應性、抗旱性和豐產性等，經方差分析，增產達顯著水平，即定名為汾4519；2013—2015年度參加山西省中部旱地區域試驗；2015—2017年度參加山西省中部旱地生產試驗。

2 特征特性

2.1 生物特性

晉麥104號屬強冬性品種，全生育期253 d，熟期與對照長6878相當。幼苗半匍匐，分蘗力較強，抗倒春寒能力強，平均株高85 cm左右，株型半緊湊，莖稈彈性好，抗倒性較強。葉色灰綠色，繁茂性好，莖葉有蠟質，葉片寬大，旗葉下披，穗層整齊，熟相中等。穗型長方形，平均穗長7 cm左右，長芒，成熟時穗色發白，白殼，護穎卵形，穎肩斜肩，穎嘴中彎，小穗密度中等。粒形橢圓，白粒，角質，飽滿度較好。一般525.0萬穗/hm2，穗粒數32.8粒，千粒質量40.2 g左右。

2.2 抗病性

2013—2014年經山西省農業科學院植物保護研究所人工接菌鑒定，晉麥104號中感條銹病和葉銹病、中抗白粉病；2016—2017年鑒定為中感條銹病、輕感葉銹病、近免疫白粉病。

2.3 品質分析

2016—2017年農業部谷物及制品質量監督檢驗中心（哈爾濱）檢測，平均籽粒容重785 g/L，籽粒粗蛋白（干基）16.14%，濕面筋含量為35.75%，穩定時間2.0 min。

3 產量表現

2013—2014年參加山西省中部晚熟冬麥區旱地組區域試驗，平均產量為5 247.0 kg/hm2，比對照長6878增產5.1%；2014—2015年繼續試驗，平均產量為5 823.0 kg/hm2，比對照增產6.0%。2 a區域試驗平均產量為5 535.0 kg/hm2，比對照增產5.6%，增產點率100%。

2015—2016年參加山西省中部旱地組生產試驗，平均產量為5 092.5 kg/hm2，比對照增產8.5%；2016—2017年繼續參加試驗，平均產量為5463.0kg/hm2，比對照增產7.5%。2 a生產試驗平均產量為5 277.0 kg/hm2，比對照增產8.0%，增產點率100%。

4 栽培技術要點及適宜種植區域

該品種適宜播種期9月25日至10月5日，每公頃適宜基本苗300萬～375萬株。一次性施足底肥，有機肥和無機肥相結合。一般公頃施225 kg純氮和180 kg純磷，春季及時中耕除草。灌漿期注意蚜蟲危害，一般采用氧化樂果1 000倍液噴霧防治，蠟熟期及時收獲。其適宜在山西省中部晚熟冬麥區旱地、擴澆地或一水種植。

5 育種體會

5.1 迎合市場需求，優質育種勢在必行

隨人們生活水平的不斷提高，中筋小麥遠遠不能滿足市場需求。明確育種目標，小麥產業發展正值產量與質量并重階段[12]，所以，在品系鑒定時結合考種和產量結果，在實驗室進行全麥微量SDS沉降值分析，優中選優。晉麥104號籽粒蛋白質（干基）16.14%，面粉濕面筋含量35.75%，這2個指標均超過國家一等強筋小麥標準。根據山西省農業廳公告，2016年山西省審定冬小麥品種11個，2017年審定15個，2 a共審定26個品種，籽粒蛋白質和面粉濕面筋含量沒有1個能超過晉麥104號，其次最高的是翔麥517，籽粒蛋白質（干基）15.37%，面粉濕面筋含量34.55%，晉麥104號比翔麥517分別超過0.77，1.2百分點，晉麥104號屬高蛋白高面筋“雙高”品種，美中不足之處是穩定時間較短，為2.0 min，還有待今后繼續加強選配研究。

5.2 根據山西中部生態區域小麥生產現狀，努力實現高產穩產

根據山西省小麥生產現狀，針對產業結構調整和市場需求[13]，提高小麥單產是唯一途徑。晉麥104號參加山西省中部2 a區域試驗和2 a生產試驗，歷時4 a之久，經受了不同年型的考驗，點點增產，無一點次減產，年際間和地點間穩產豐產性好，平均產量達5 406 kg/hm2，高于全國小麥平均單產5327kg/hm2水平[12]，況且晉麥104號是個旱地品種，如此高的產量是一個突破。產量三因素協調發展，實現了優質、節水、高產、穩產、綠色、高效于一體。

5.3 利用水旱交叉育種技術，科學選用綜合抗性強的親本配制雜交組合

從晉麥104號系譜可看出，遺傳背景極其豐富，匯集了豐產、優質、抗旱、抗逆性強等優異種質資源，尤其含有許多國外抗病基因，它們在我國的小麥育種中發揮了核心作用[12]，也為育種工作奠定了良好的基礎[7]。育種者瞄準抗病基因豐富的特點，科學配制雜交組合，F1～F4出圃均在水地條件進行，使抗病性基因能夠充分體現，擇優汰劣，選育抗病性較強的單株，要求莖稈青綠、干凈利落，無條銹、葉銹生理小菌感染，尤其對白粉病的選擇非常嚴格[14-16]。2017年根據山西省農業科學院植物保護研究所抗病性鑒定，晉麥104號中感條銹病、輕感葉銹病，而且嚴重度較低，僅為40%，近免疫白粉病，反應型、嚴重度和普遍率都為“0”，是歷年來國審和省審為數不多的抗白粉病小麥品種，是一項重大技術突破。晉麥104號的莖葉被有一層蠟質，生育后期越干旱越明顯，這是一種抗旱保水的生理表現。李德炎[17]認為，葉片既是光合作用的器官，也是蒸騰作用的器官，由于蠟質的保護，蒸騰強度變弱，同化能力增強，呼吸變弱，消耗就少，蒸騰系數必然變小。2個親本無明顯蠟質，只是其中一個親本葉片灰綠，通過基因重組后，發揮超親優勢，抗旱節水效果顯著。這也是該品種能在旱地上應用的原因所在。