小麥新品種荃麥725選育與體會

趙 莉, 何賢芳, 劉 澤, 朱全貴2, 葛 勇2， 汪建來

(1.安徽省農業科學院作物研究所， 合肥 230031； 2.安徽荃銀高科種業股份有限公司， 合肥 230088)

小麥是安徽省第一大糧食作物，常年種植面積在260萬hm2左右，主要分布在沿淮、淮北多個地市?！笆濉背跗诎不帐⊙鼗?、淮北地區主推小麥品種為皖麥19、豫麥18、煙農19等。皖麥19產量較高，但抗倒性偏弱；豫麥18早熟，但早播易受凍；煙農19產量高而穩，但抗倒性和面粉色澤有待改善[1-3]。隨著小麥-玉米連作面積擴大和氣候變化，小麥赤霉病發生北移，沿淮、淮北小麥主產區赤霉病發生頻率和為害程度有加重的趨勢[4-5]。針對小麥生產中存在的問題和主推品種的優缺點，開展適于沿淮、淮北及黃淮南片種植的小麥新品種選育工作，通過十多年的實踐，選育出高產、中感-中抗赤霉病的高白度、軟質小麥新品種荃麥725。本文對其選育過程進行回顧，介紹荃麥725主要特征特性，并就小麥育種中的若干問題進行思考，旨在加速小麥新品種荃麥725的推廣應用，探討黃淮南片小麥育種水平和效率提升的技術路徑。

1 育種目標及技術路線

針對當時安徽省淮北小麥主推品種的不足和生產發展趨勢，將當時的育種目標確定為：進一步提高產量潛力(要求所選育的品種產量潛力8 250 kg·hm-2以上，較大面積推廣品種皖麥19、豫麥18、煙農19增產5%以上)，年度間產量穩；單位面積穗數在600萬·hm-2以上，每穗35粒左右，千粒重40 g以上；冬前早生快發、繁茂性好，抗冬春凍害能力較高；株高80～90 cm，抗倒；品質以中筋為主，籽粒商品好，蛋白質含量13%以上，穩定時間3 min左右，容重780 g·L-1以上，籽粒飽滿，出粉率高，粉白。播期、播量彈性大，易栽培?？?耐)病能力較強，對赤霉病、白粉病、紋枯病等主要病害有較強的抗(耐)性，適宜安徽省淮北、沿淮麥區以及黃淮南片種植的半冬性小麥品種。

圍繞上述目標，確定以下技術路線：產量構成上“攻二頭帶中間，協調增產”(即在一定穗數基礎上，選育千粒重較高，穗粒數自動調節力強的“中間型”品種)；親本選配上利用安徽省創制的品種(種質資源)對當地區域生態條件的適應性，引入黃淮南片種質，在單交的基礎上，利用多親本復合雜交擴大遺傳變異；性狀選擇上采用多點鑒定，重點看災年表現，注重抗逆、抗病能力的評價，注重容重和籽粒飽滿度的選擇。試驗地施肥水平略高于大面積生產水平，防蟲不防病，提高選育品種的抗倒性和抗病性。

2 選育過程

荃麥725親本組合為：(皖麥19/徐州25)//皖麥44///宿043。皖麥19曾是皖北、蘇北大面積推廣品種，豐產穩產、產量三要素協調、綜合抗性好、分蘗整齊均勻[4]，但抗倒一般；徐州25是徐州農科所選育的穗粒結構協調、耐肥抗倒品種[6]，但熟期偏晚；皖麥44是自育的矮稈早熟多穗品種[7]，高感白粉病；宿043是宿042(皖麥53)的姐妹系，高抗倒伏、早熟、豐產穩產[8]，對抗倒春寒能力一般。荃麥725親本來源和系譜見圖1。

圖1 荃麥725品種系譜

主要選育過程為：2000年4月以皖麥19為母本、徐麥25為父本配置單交組合；2000年收獲及種植F1，2001年4月以F1群體中的01 F 7011為母本、皖麥44為父本配制三交組合，2002年4月以三交F1中的02 F 26為母本、宿043為父本配制四交組合，獲得四交F1(行號03 F 293)。隨后對組合后代進行持續選擇，2003—2004年種植F2，行號04 S 251，選單穗,淘汰后保留34個單穗。2004年10月種植三代單穗，行號05 M 4202-4235，共34個F3穗行，其中05 M 4206穗行中選2個單株。2005年10月種四代單株，行號06 H 724-06 H 725，06 H 725表現突出，收獲中間3行，二邊行繼續優中選優。2006—2007年在阜南進行鑒定試驗。2007—2008年在阜南、龍亢進行品比試驗。2008—2009年參加安徽省半冬組聯合鑒定試驗。2009—2011年進入安徽省半冬組區試。2011—2012年進入安徽省半冬組生產試驗。2016年通過安徽省審定(審定編號：皖麥2016010)。2012—2014年進入黃淮南北冬水組預試，2014—2016年進入黃淮南片區試，2016—2017年進入黃淮南片生產試驗，2018年5月通過國家審定(審定編號：國審麥20180018)。

3 荃麥725主要特征特性

3.1 生物學特征

屬半冬性中熟品種。幼苗半匍匐，分蘗力強，葉色濃綠，冬季抗凍害能力強，抗春霜凍能力中等，成穗率高，一般每hm2穗數600萬～675萬，每穗32～36粒，千粒重40～45 g。株高75～80 cm，株型緊湊，旗葉短、寬、挺，倒二、倒三葉長而挺。穗長方形，穗層整齊，穗長10～12 cm，每穗18～22個小穗。長芒，白殼，白粒，籽粒長卵形，軟質，容重780～820 g·L-1，中弱筋，出粉率高，粉白，面筋延展性好?；抗濋g短，抗倒伏能力較強，耐濕性好，后期抗旱力中等。產量三要素補償力較強，播期彈性大，耐晚播。

3.2 主要特性

3.2.1豐產性

荃麥725自2009年參加試驗以來，經歷了不同自然氣候條件和災害的考驗。8年135點次試驗匯總，平均單產7 999.5 kg·hm-2，平均較對照增產4.86%，增產點率82.2%(表1)。

統計了荃麥725各級試驗產量分布，從表2可看出，荃麥725產量主要分布在7 500～9 000 kg·hm-2區域。

3.2.2產量三要素構成

不同產量水平產量三要素調查結果表明，荃麥725總體屬于穗數較多、粒重較高、產量三要素較協調的“中間型”品種，產量三要素構成與育種目標設計基本相符。從表2可看出，在6 750～9 750 kg·hm-2范圍，隨著產量的提高，三要素總體呈上升的趨勢。產量低于6 750 kg·hm-2，主要是由于穗數少、每穗粒數偏少造成，此時千粒重反而較高，表明該品種在遇到穗數和穗粒數不足的情況下，千粒重有較強的自我調節能力，以減少產量損失。產量超過9 750 kg·hm-2，穗數和千粒重略減，而穗粒數有較大提升，表明荃麥725要想獲得9 750 kg·hm-2的產量重點在確保穗數和粒重的同時主攻穗粒數，力爭穗粒數達到35～38粒。

表1 荃麥725參加各級試驗產量表現

試驗類別平均產量/(kg·hm-2)平均增產/%試驗點次增(平)產點次減產點次主要災(病)害安徽省區試2009—2010年半冬區試(對照皖麥50)8799.09.6660赤霉病2010—2011年半冬區試(對照皖麥508140.51.1633干旱2011—2012年半冬生試(對照皖麥50)7578.06.2660赤霉病安徽省小麥產業技術體系品比試驗2011—2012年 (對照皖麥52)7334.65.9862赤霉病2012—2013年(對照煙農19)7297.54.4862春霜凍2013—2014年(對照煙農19)8812.86.4862無重大災害2014—2015年(對照濟麥22)7686.27.1981倒春寒、赤霉病國家黃淮區預試2012—2013年(對照周麥18)6789.03.3871春霜凍2013—2014年(對照周麥18)8994.02.71192無重大災害國家黃淮南片區試2014—2015年(對照周麥18)8011.52.919136倒春寒、赤霉病2015—2016年(對照周麥18)8013.04.623185赤霉病、穗發芽2016—2017年生產試驗(對照周麥18)8545.54.123230無重大災害匯總7999.54.8613511124

表2 荃麥725產量和產量三要素分布統計

產量范圍/(kg·hm-2)占統計樣本的比例/%產量/(kg·hm-2)穗數/(萬·hm2)每穗粒數千粒重/g<6750.07.34 6195.38±371.20582.32±62.2529.76±5.0144.49±5.356750.1～7500.012.84 7096.63±218.84619.29±79.4532.84±3.4639.11±5.887500.1～8250.038.53 7887.09±251.57650.71±91.1034.25±5.0641.07±4.478250.1～9000.027.52 8667.80±206.74651.40±45.7833.87±4.3242.54±4.519000.1～9750.010.09 9194.63±123.716763.60±68.2333.65±3.7043.17±3.73>9750.03.67 10034.63±284.23653.25±54.6337.90±4.5042.68±3.64

表3 荃麥725抗病性鑒定結果

鑒定年份及試驗類別赤霉病白粉病紋枯病條銹葉銹2009—2010年安徽省半冬組區試2.95MR6.2MS54S--2010—2011年安徽省半冬組區試3.55HS7.3MS52S--2011—2012年安徽省小麥產業技術體系品比3.4MS6MS42S--2012—2013年安徽省小麥產業技術體系品比2.4MR6MS48S--2013—2014年安徽省小麥產業技術體系品比2.4MR6MS36MS--2014—2015年安徽省小麥產業技術體系品比2.9MR5MS46S--2016—2017年安徽省小麥產業技術體系品種展示2.9MR3MR66--2017—2018年安徽省小麥產業技術體系品種展示3.3MS5MS40MS--2014—2015年國家黃淮南片區試3.37MS(南京)41.18MS(南平)26.67MS(揚州)5MS(廊坊)5MS(北京)9HS(徐州)25.0MR60MS(廊坊)36MS(寶雞)60MS(北京)2015—2016年國家黃淮南片區試2.5MS(南京)91.27HS(南平)5MS(廊坊)1M(北京)6MS(徐州)45.73MS40MS(廊坊)20HS(北京)

對產量與產量三要素進行相關分析和通徑分析，產量與有效穗的相關系數和直接通徑系數分別為0.280，0.388；產量與穗粒數的相關系數和直接通徑系數分別為0.217*，0.403；產量與千粒重的相關系數和直接通徑系數分別為0.094，0.355；說明要想荃麥725獲得較高產量應在一定穗數基礎上提高穗粒數和千粒重。

3.3 抗病性

對荃麥725抗病性進行了多年人工接種鑒定，結果見表3。

從表3可看出，荃麥725中抗-感赤霉病，中感白粉病，中感-中抗紋枯病，中感條銹病，中感慢葉銹病。

從近幾年田間試驗自然發病情況看，該品種總體抗病性較好，白粉病、葉銹病、條銹病、紋枯病中等偏輕發生，田間赤霉病較輕。從表1可看出，荃麥725赤霉病發生重的年份，增產幅度較大，說明該品種對赤霉病有較好的耐性。

表4 荃麥725主要品質參數

樣品來源 蛋白質含量/%濕面筋/%白度 粉質儀參數 拉伸參數 沉降值吸水率/%形成時間/min穩定時間/min弱化度(FU)評價值最大拉伸阻力(EU)延伸性/mm能量R/E2009—2010年省區試16.232.40-37.556.92.31.81723413222241.70.602010—2011年省區試15.232.95-36.552.03.23.5905338817091.82.292014—2015年黃淮區試15.233.60-30.853.1-2.1--17018847.0-2015—2016年黃淮區試14.431.10----3.9------2016—2017年省體系展示14.733.8993.3,-1.04,6.5-54.82.53.6------

表5 荃麥725淀粉糊化參數

樣品來源 高峰粘度(BU)低谷粘度(BU)稀懈值(BU)最終粘度(BU)反彈值(BU)峰值時間/min糊化溫度/℃2012—2013年產業體系29441830111530171187-78.62013—2014年產業體系341423751039369613216.3079.92014—2015年渦陽364126391002382211826.4083.12014—2015年宿州410327171386403513186.3357.22012—2014年濉溪345519961459361516196.2065.92016—2017年太和33712533839372211896.5666.9

3.4 品 質

3.4.1商品品質

容重是小麥商品等級的主要指標，近年來受到糧食收購企業和農民的格外重視。2014—2016年度黃淮麥區南片小麥生育后期氣候條件整體不利于灌漿，大面積生產小麥容重偏低、不完善粒偏高。2014—2016年國家黃淮南片區試在沒有防治病害情形下，36份荃麥725容重測試結果，三等(容重≥750 g·L-1)以上樣品有35份，占97.2%，其中一等(≥790 g·L-1)占58.3%，二等(≥770 g·L-1)占19.4%，符合加價(一、二等小麥)的比例達77.7%，表明該品種容重高而穩定。發芽粒是小麥不完善粒的主要構成之一。2016年小麥生育后期安徽省小麥主產區遇赤霉病和連陰雨，小麥收獲前組織專家對渦陽縣大面積示范的荃麥725進行田間不完善粒測定，結果為：容重805 g·L-1、赤霉病粒2.3%、不完善粒3.6%，商品質量達國標一級。另據2017年安徽農業大學檢測，荃麥725籽粒發芽指數(GI)0.12～0.25,達中抗水平。用單籽粒谷物測定儀測定荃麥725籽粒硬度，2012—2014年濉溪樣品平均籽粒硬度為18.59[9]，2017年太和展示樣品測定結果為24，2018年測定結果為14.99～26.55。從荃麥725硬度測試結果看，該品種屬軟質白粒小麥，是目前安徽沿淮、淮北推廣品種中硬度最低的品種之一。

3.4.2面粉品質

從多年測定結果(表4、表5)看，荃麥725面粉品質具有以下特點：蛋白質含量和面筋含量偏高；高白度；粉質參數偏低，筋力偏弱；延展性好；淀粉糊化特性好。

3.4.3制品品質

委托安徽農業大學對荃麥725制品品質進行測定，荃麥725饅頭評分77.9，面條評分88.1～89.5，餅干評分87.2，蛋糕評分87.2，表明該品種磨制的面粉可用于加工中國主食和糕點等用粉。

4 荃麥725的適應種植區域和栽培技術要點

4.1 適應范圍

荃麥725已通過國家和安徽省品種審定。適宜黃淮冬麥區南片的河南省除信陽市和南陽市南部部分地區以外的平原灌區，陜西省西安、渭南、咸陽、銅川和寶雞市灌區，江蘇省淮河、蘇北灌溉總渠以北地區，安徽省沿淮及淮河以北地區高中水肥地塊種植。

4.2 栽培技術要點

4.2.1適時勻播

播后鎮壓。適宜播期10月中下旬?；久?0月中旬播種225萬～300萬·hm-2，10月下旬播種300萬～375萬·hm-2。若播種期推遲至11月播量應適當增加至375萬～450萬·hm-2。適墑播種，播種深度3～5 cm，玉米秸稈還田旋耕地塊播后鎮壓，以利于培育全苗、壯苗。

4.2.2合理施肥

一般施純氮225～270 kg·hm-2，五氧化二磷105～135 kg·hm-2，氧化鉀105～150 kg·hm-2。磷鉀肥全部底施，氮素化肥以基施占60%～70%，拔節期追施尿素75～150 kg·hm-2。

4.2.3遇嚴重干旱及時澆水

播后、11月下旬—12月上旬及拔節-孕穗期遇嚴重干旱應灌水。

4.2.4及時防治病蟲草害

播種時利用包衣種子或進行藥劑拌種。冬前或小麥起身期進行化學除草。2月中下旬注意防治紋枯病。小麥揚花初期進行1～2次“一噴三防”。

5 選育體會與感受

荃麥725從配組到審定歷時18年時間，在這一過程中留下了以下體會和啟示。

5.1 安徽淮北地區小麥高產育種走產量三要素協調提高的技術路徑可能更為可行和經濟。

高產是小麥育種永恒的主題，盡管新時期對綠色高質高效提出更高的要求，但在適度投入下，利用品種的遺傳特性改良品種產量潛力依舊是小麥的主攻目標，也是最經濟、最綠色的路徑。產量由單位面積穗數、穗粒數、千粒重構成，是群體與個體綜合作用的結果。理論上，提高產量三要素中的任一因素均能導致產量的提高，但受生態、生理等因素限制，不同產量水平、不同地區產量三要素的構成和改良重點不盡相同[11,17]。從目前安徽沿淮和淮北主推品種三要素測定結果以及我們的育種實踐看，走“抓二頭、帶中間，協調提高產量三要素”的技術路線，可能更為有效和經濟。首先，要確保一定的穗數。增穗可增加群體葉面積(光合源)和籽粒庫容，起到增源擴庫的作用[12]；穗數多的品種一般為半冬性分蘗力強的品種，通過品種分蘗成穗進行自動調節，可彌補目前整地、管理不夠精細形成的缺苗斷壟、出苗不均勻等不足，從而確保一定的群體和穗數；穗數較多的品種對地力、肥力和水分要求相對不嚴，與目前提倡的節肥節藥節水節種綠色生產方式也是相適宜的；此外，穗數較多的品種對倒春寒、赤霉病等脅迫造成的減產有較強的緩沖性和耐性，也是穩產的重要保障。增穗有其上限，從荃麥725產量構成分析結果看穗數以675萬·hm-2為宜。若要繼續增穗，還需要在縮葉壯稈上進行資源和材料的創制。增加千粒重是獲得高產的又一路徑，在黃淮南片特別是河南省小麥育種中取得了較大進展[13]。選育大粒型品種，擴大單籽粒庫容，同樣會導致群體總庫容的增加，促進產量潛力進一步提高。隨著氣候變化，暖冬年份的增加，小麥抽穗開花期提前為增加千粒重提供了可能。千粒重是產量最后形成的一個因素，若前期穗數、穗粒數二因子受到影響，利用品種千粒重高這一特點進行最后的調節，仍可獲得一定的產量，彌補產量損失。下一階段安徽小麥育種可進一步提高千粒重，使其提高到45～48 g，但要在提高千粒重數量的同時，注重質的改良，選育葉片持綠性好，不早衰，千粒重高而穩定、籽粒飽滿度好的品種?，F代品種通過遺傳改良穗粒數獲得了顯著的增益[14]，進一步改良每穗粒數有潛力，但難度較大，重點是要協調好多穗與大穗，大穗與籽粒飽滿度的關系。目前，主要是選育抗春季倒春寒的品種，通過肥水運籌，建立高質量群體，減少小穗的退化，適度提高穗粒數，實現高產和超高產。

5.2 重視小麥籽粒容重的改良

小麥容重是指小麥籽粒在單位容積內的質量，是反映籽粒大小、形狀、整齊度、腹溝深淺、胚乳質地等質量的綜合指標。小麥容重與出粉率成正相比[15]，是小麥定等、定價的主要指標之一。從2018年開始國家小麥最低保護價收購的小麥要求達到三等以上(容重≥750 g·L-1)，高于三等以上的小麥每提高一個等級每kg加價0.04元；容重<750 g·L-1的四等、五等小麥由地方組織市場化收購。不同等級小麥的價差拉大，使容重成為影響小麥生產產值和效益的重要因素，因此，在育種中應予以高度重視。容重受品種、地域、氣候、土壤、籽粒形狀、飽滿程度、表面狀態、水分、含雜等因素影響，是年度氣候條件及品種對環境適應能力的間接反映，反映品種抗病、抗逆、抗早衰、光溫水肥資源利用的能力?！盀哪甓ㄆ贩N”的主要評價指標之一是災年看容重。因此，選育容重高而穩的品種對提高產量和效益具有重要意義。在品種選育過程中，要重視容重的測定，盡早淘汰容重低、容重不穩定的品系。建議在小麥區試和品種審定中，將容重列入評價指標體系，將三等以上容重達標率(如達到三等以上容重的試點占總試點的比例≥90%)作為續試和審定的參考依據，提高審定品種容重的穩定性，降低大面積生產低容重出現的比例，從而擴大有效高值供給比例，服務小麥供給側結構性改革。

5.3 重視軟質小麥的開發利用

發展優質小麥是提高小麥產業經濟效益的必然選擇。近20年，安徽優質小麥生產取得積極進展，推廣了一批優質強筋品種如皖麥38、鄭麥9023、新麥26等。隨著強筋小麥的推廣，沿淮淮北大面積生產小麥籽粒硬度超過60的品種比例在2/3以上，而軟麥小麥的比例呈下降趨勢。安徽沿淮淮北生產的軟質小麥如荃麥725、皖麥19、皖麥50具有高白度、延展性好、淀粉糊化特性好等特點，適合加工中國主食特別是南方面食、釀酒原料或用作配麥配粉，適合安徽氣候條件，建議在沿淮、淮北中部地區優質小麥開發與利用中予以重視。

5.4 重視抗(耐)赤霉病育種

受麥-玉(麥-稻)連作、秸稈還田、氣候變化等因素影響赤霉病已成為黃淮麥區第一大病害，影響小麥數量安全、質量安全和效益[4]。選育抗赤霉病品種是控制小麥赤霉病最經濟有效的途徑，提高赤霉病抗性已成為我國小麥主產區的重要育種目標之一[16]。長江下游麥區通過長期不懈努力，目前所選育的品種已基本達到中抗以上水平。黃淮南片抗赤育種起步晚，育種進展相對滯后，大多數推廣品種高感赤霉病，大發生年份如2012年、2015年、2016年、2018年，赤霉病粒嚴重超標，損失慘重。在赤霉病大流行年份，中抗、中感品種結合藥劑防治能夠有效控制發病，而感病、高感品種即使采用藥劑防治也不能控制病害發生[9]。因此，黃淮南片小麥生產，既要重視赤霉病化學防治工作，更要加強赤霉病抗病育種工作。在抗赤霉病育種上，利用沿淮阜南、懷遠兩基地后期降水偏多，赤霉病發生頻率高的選擇壓力，加強育種材料赤霉病抗性的選擇，田間重點選擇病穗率低的品系，室內重點加強千粒重、赤霉病粒率、容重等間接反映抗耐赤霉病性能的性狀選擇。通過多年多點選擇，選育出耐赤霉病能力較強的荃麥725，并篩選出一批耐赤霉病新品系。在抗赤霉病育種中，要重視赤霉病抗性人工接種鑒定，但由于接種的穗數偏少，接種后發病條件難以保證，人工接種鑒定結果有時差異較大，若以某年或某點赤霉病鑒定結果高感淘汰材料或取消參試資格，不夠準確和科學，應參考多年多點鑒定結果。

5.5 科企全產業鏈合作更有利于品種的選育與推廣

植物育種是一門藝術和科學，也是一種商業行為。近20年來科研部門和種子企業一直在探索我國農作物商業化育種模式。2005年安徽省農業科學院作物研究所和安徽荃銀高科種業股份有限公司簽訂了育種合作協議。在當時育種項目少、投入不足的情況下，荃銀公司先期投入100萬元供安徽省農科院作物所開展小麥新品種選育工作。品種審定后投資方荃銀公司獨家擁有預約生產銷售權，按每千克0.10元支付品種權費，其中前期按每千克0.04元回收投資，按每千克0.06元支付品種權費，待100萬投資收回后，繼續按0.10元支付品種權費。荃麥725審定以來，我們繼續加強合作，利用荃麥725軟質高白度抗耐赤霉病特性進行產業化開發，促進成果轉化，建立了安鋒小麥聯合體，簽定了新的合作協議。這種“先投入后回收，聯合開發共同受益”的育種模式，在目前品種審定數量井噴的年代，可能更有利科企建立長期戰略性合作關系。