國(guó)審冬小麥新品種冀麥585的選育及育種策略

劉玉平，陳希勇，宿振起，趙愛菊，王麗梅，呂亮杰，李子千，馬樂，李亞軍，李輝

（河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所，河北省作物遺傳育種實(shí)驗(yàn)室，河北 石家莊 050035）

黃淮麥區(qū)是我國(guó)小麥主產(chǎn)區(qū)，對(duì)保障我國(guó)糧食安全具有重要作用[1～6]。黃淮麥區(qū)小麥生長(zhǎng)季節(jié)寒害[4～10]、病害[11，12]、干熱風(fēng)[13，14]、倒伏[15]等自然災(zāi)害頻發(fā)，增加了小麥生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，因此，培育高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、抗寒耐熱、抗病抗倒伏小麥新品種十分必要。

輪回選擇是改良作物產(chǎn)量、品質(zhì)及抗逆性的有效方法[16]。我國(guó)太谷核不育小麥的發(fā)現(xiàn)[17]為小麥輪回選擇育種開辟了一條有效途徑[18]。利用該方法，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗干熱風(fēng)、落黃好、抗?。l銹病和白粉病）、高抗穗發(fā)芽的小麥品種輪選987，以及莖稈壯、抗倒伏能力強(qiáng)的小麥品種輪選518等[19～21]；山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院育成灌漿快、抗青干能力較強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)小麥品種晉春14[22]；陳橋生等[23]選育出中抗赤霉病、高抗吸漿蟲的小麥品種襄麥25 等。

為了解決高產(chǎn)、抗寒、抗病基因難以聚合的技術(shù)難題，河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所從20 世紀(jì)80年代開始利用太谷核不育系建立了多親本優(yōu)異性狀基因得到聚合累加的輪回選擇群體，通過回交和系統(tǒng)選擇，培育出了適合黃淮北片冬麥區(qū)種植的冬小麥新品種冀麥585。該品種集高產(chǎn)、廣適、抗寒、抗病于一體，2011年通過國(guó)家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定（審定編號(hào)：國(guó)審麥2011010），2012年通過河北省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定（審定編號(hào)：冀審麥2013004 號(hào)），2015年獲得國(guó)家植物新品種保護(hù)權(quán)（CNA20101081.4）。對(duì)國(guó)審冬小麥新品種冀麥585 的選育過程及育種策略進(jìn)行分析，旨為培育綜合性狀更為優(yōu)異的冬小麥新品種奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 親本來源

1997年以高產(chǎn)冬小麥新品種石4185、邯6172、石5354 和冀6203 為基礎(chǔ)材料，結(jié)合在海南省進(jìn)行加代，建立高產(chǎn)、多抗太谷核不育輪回群體。其中，石4185是太谷核不育選系，其分蘗成穗率高，小穗結(jié)實(shí)性好、碼密，產(chǎn)量性狀協(xié)調(diào)，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，莖稈彈性好，抗倒伏；邯6172 抗病性強(qiáng)（條銹病免疫，慢葉銹病，中抗紋枯病、白粉病和赤霉?。?，綜合抗性強(qiáng)（抗倒伏，抗寒，節(jié)水抗旱，抗干熱風(fēng)），落黃突出；石5354 分蘗成穗能力強(qiáng)，抗寒和抗旱性突出；冀6203 是河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所小麥中心自育品種，其高產(chǎn)、抗旱性突出，氮利用效率高，落黃好。

1.2 選育過程

2000年開始進(jìn)行輪選群體選擇，選擇農(nóng)藝性狀優(yōu)良的可育株。從2001年開始連續(xù)進(jìn)行系譜法選擇。F1代條播，收獲后混合脫粒。F2代依據(jù)株高、分蘗成穗、抗病性、穗粒數(shù)、單株產(chǎn)量、抗寒性、抗倒性等性狀，采用田間選擇（單株結(jié)實(shí)好，落黃好，抗病好）與室內(nèi)選擇（子粒飽滿，千粒重高）相結(jié)合的方法選拔單株。F3～F5代按照育種目標(biāo)在田間選擇優(yōu)良單株進(jìn)入下一世代。經(jīng)過連續(xù)7 a 的定向選育后出圃（出圃代號(hào)為585）。

2008年參加黃淮冬麥區(qū)北片水地組預(yù)備試驗(yàn)；2009年參加黃淮冬麥區(qū)北片水地組區(qū)域試驗(yàn)；2010年參加黃淮冬麥區(qū)北片水地組生產(chǎn)試驗(yàn)；2011年通過國(guó)家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，2012年通過河北省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，2015年獲得國(guó)家植物新品種保護(hù)權(quán)。

2 選育結(jié)果

2.1 豐產(chǎn)性好

2008年黃淮冬麥區(qū)北片水地組區(qū)域試驗(yàn)，冀麥585 有85.7%的試點(diǎn)較對(duì)照品種石4185 增產(chǎn)；平均產(chǎn)量為8 112.0 kg/hm2，較對(duì)照品種石4185、邯6172 分別提高了6.31%和4.11%，增產(chǎn)效果均達(dá)到了極顯著水平，產(chǎn)量居13 個(gè)參試品種第3 位（表1）。

表1 黃淮冬麥區(qū)北片水地組區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)區(qū)域中冀麥585 的產(chǎn)量表現(xiàn)Table 1 Yield of Jimai 585 in the regional tests and production test of the irrigated land of north region of Huang-Huai winter wheat

2009年黃淮冬麥區(qū)北片水地組區(qū)域試驗(yàn)，冀麥585 有75.0%的試點(diǎn)較對(duì)照品種石4185 增產(chǎn)；平均產(chǎn)量為7 861.5 kg/hm2，較對(duì)照品種石4185、邯6172 分別提高了6.52%和5.10%，增產(chǎn)效果均達(dá)到了極顯著水平，產(chǎn)量居14 個(gè)參試品種第4 位。

2010年黃淮冬麥區(qū)北片水地組生產(chǎn)試驗(yàn)，冀麥585 所有試點(diǎn)均較對(duì)照品種石4185 增產(chǎn)；平均產(chǎn)量為8 733.0 kg/hm2，較對(duì)照品種邯6172 提高了7.62%，產(chǎn)量居5 個(gè)參試品種第1 位。

綜上分析可以看出，冀麥585 在黃淮北片冬麥區(qū)豐產(chǎn)性好，具有較高的增產(chǎn)潛力，推廣利用價(jià)值很大。

2.2 適應(yīng)性突出

2008～2009年不同年度的黃淮冬麥區(qū)北片水地組區(qū)域試驗(yàn)，冀麥585 有效穗數(shù)、株高、千粒重、穗粒數(shù)分別變動(dòng)了60.0 萬穗/hm2、1.3 cm、0.2 g 和0.1 個(gè)，所有指標(biāo)值的變化幅度均低于2 個(gè)對(duì)照品種（表2）。表明在不同年度間冀麥585 的有效穗數(shù)、株高、千粒重和穗粒數(shù)均相對(duì)穩(wěn)定，變化較小，該品種對(duì)年度間氣候變化的適應(yīng)能力很強(qiáng)。

2008～2009年相同年度的黃淮冬麥區(qū)北片水地組區(qū)域試驗(yàn)，冀麥585 各試點(diǎn)的產(chǎn)量變異系數(shù)分別為10.88%和9.49%，品種適應(yīng)度分別為57.14%和66.67%。表明冀麥585 在不同試點(diǎn)的適應(yīng)性很強(qiáng)，生態(tài)適應(yīng)范圍較廣。

綜上分析可以看出，冀麥585 對(duì)氣候變化和種植區(qū)域具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力。

表2 黃淮冬麥區(qū)北片水地組區(qū)域試驗(yàn)中冀麥585 的產(chǎn)量三要素及變異系數(shù)Table 2 Three factors of yield and variation coefficient of Jimai 585 in regional tests of the irrigated land of north region of Huang-Huai winter wheat

2.3 抗寒性好

在黃淮冬麥區(qū)北片水地組區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)中，由遵化國(guó)家農(nóng)作物品種區(qū)域試驗(yàn)站進(jìn)行抗寒性鑒定。結(jié)果（表3）顯示，冀麥585 凍害級(jí)別3+～3++，死株率0.0%～1.6%，死莖率1.8%～5.4%，抗寒級(jí)別均為1 級(jí)，抗寒性評(píng)價(jià)為好。

表3 黃淮冬麥區(qū)北片水地組區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)中冀麥585 的抗寒性表現(xiàn)Table 3 Cold resistance of Jimai 585 in the regional test and production test of the irrigated land of north region of Huang-Huai winter wheat

2.4 抗病性

在黃淮冬麥區(qū)北片水地組區(qū)域試驗(yàn)中，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所進(jìn)行抗病性鑒定。結(jié)果（表4）顯示，冀麥585 對(duì)白粉病和條銹病抗性較好，感赤霉病、紋枯病和葉銹病。其中，2008年區(qū)域試驗(yàn)中有5 個(gè)鑒定試點(diǎn)，冀麥585 慢條銹病，高抗白粉病，高感葉銹病、赤霉病和紋枯??；2009年區(qū)域試驗(yàn)中又增加了6 個(gè)鑒定試點(diǎn)，條銹病在廊坊、甘谷和寶雞試點(diǎn)表現(xiàn)為高感至中抗，葉銹病中感，白粉病在廊坊、北京、煙臺(tái)、濟(jì)寧和邯鄲試點(diǎn)表現(xiàn)為中感至免疫，感赤霉病和紋枯病。在田間管理時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)赤霉病、紋枯病和葉銹病的防治。

表4 黃淮冬麥區(qū)北片水地組區(qū)域試驗(yàn)中冀麥585 的抗病性表現(xiàn)Table 4 Disease resistance of Jimai 585 in the regional tests of the irrigated land of north region of Huang-huai winter wheat

3 育種策略

3.1 育種目標(biāo)合理

目前，黃淮北片冬麥區(qū)小麥生長(zhǎng)季節(jié)面臨著嚴(yán)峻考驗(yàn)，如冬季氣溫偏高、干旱，返青期倒春寒，開花授粉期各種病害，灌漿后期倒伏和干熱風(fēng)，造成小麥缺苗斷壟、缺穗少粒、千粒重變小、商品品質(zhì)差等問題突出。育成的品種高產(chǎn)與多抗聚合于一體，才能在生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用。

3.2 太谷核不育群體改良

河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所小麥中心多年來致力于太谷核不育群體的構(gòu)建和改良，以生產(chǎn)上大面積推廣的優(yōu)異品種為輪回父本，引入不同遺傳背景的優(yōu)異基因，創(chuàng)建了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗白粉病、抗寒、抗早衰等的基礎(chǔ)群體，并先后培育出冀6358、冀麥518、冀麥867、冀麥585 等優(yōu)異小麥新品種。其中，冀麥585 是以石4185、邯6172、石5354 和冀6203為輪回父本，按NCⅡ設(shè)計(jì)，通過多品種聚合雜交育成的小麥新品種，其實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)、廣適、抗寒、耐高溫、抗倒伏等優(yōu)異基因的聚合。

4 結(jié)論

冀麥585 是集合高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、適應(yīng)性廣、抗逆性強(qiáng)、增產(chǎn)潛力大等多個(gè)優(yōu)良性狀于一體的冬小麥新品種。輪回選擇聚合雜交育種策略對(duì)今后的小麥育種具有一定的借鑒作用。