黑小麥新品種三餐黑麥一號的選育

孟雅寧，趙寧，古東月，馬麗娜，王恰恰

（1.河北三餐農業科技有限公司，河北 石家莊 050000；2.河北省農林科學院經濟作物研究所，河北 石家莊 050051；3.館陶縣農牧局，河北 館陶 057750）

多年來，小麥育種工作者一直注重高產新品種的選育，而忽略了小麥子粒中礦質元素和微量元素含量的提升。由于主要糧食作物中的一些營養元素含量較低，導致全球部分人口微量營養元素攝入不足，身體健康受到威脅[1]。據報道，全球約有30億人因鋅鐵缺乏而出現健康問題[2，3]，特別是發展中國家的人們遭受著潛在性微量元素缺乏癥的影響，并有逐漸加重的趨勢[4]，給社會發展帶來了沉重負擔[5]。印度利用非小麥染色體組供體的粗山羊草與普通小麥雜交，獲得一個富含微量元素的粗山羊草漸滲系[6，7]，其鋅、鐵含量分別較普通小麥高2倍和1倍。CIMMYT已經培育出一些富含鋅的小麥品種，且在南亞和其他地方推廣[8，9]。我國于2004年啟動了Harvest Plus-China中國生物強化項目，選育出了高鐵、高鋅的京東8號和中優9507等小麥新品種，為解決我國部分地區及人群的營養缺乏問題奠定了基礎[10]。諸多學者研究證明，黑小麥子粒的微量元素和礦質元素含量高于普通小麥[11～14]，因此，培育黑小麥新品種是解決人類微量元素缺乏的重要途徑。

1 材料與方法

1.1 親本材料

母本為黑小麥76號，由山西省農業科學院育成。該品種株高90 cm，大穗，大粒，子粒硬質，屬黑紫粒小麥。其子粒富含微量元素硒、鐵和鋅等，營養價值較高；但農藝性狀較差，容易倒伏，加工品質一般。

父本為石4185，由石家莊市農林科學研究院育成。該品種株高78 cm左右，株型緊湊，大穗，小粒，子粒硬質，抗病性好。其為河北省主推白粒小麥品種，具有農藝性狀好、產量高的優點。

1.2 選育過程

以選育子粒飽滿、富含微量元素且綜合農藝性狀良好的黑小麥品種為目標，2008~2014年整個選育過程均在石家莊市農林科學研究院寧晉試驗站進行。

2008年秋播種父、母本。2009年4月以黑小麥76號為母本、石4185為父本進行雜交，6月收獲F1代雜交種50粒。

2009年秋將50粒F1代雜交種種植1行。該雜種行株高適中，抽穗期與石4185相當，多穗、穗層整齊，穗結構好，后期落黃好，抗條銹病。全部收獲后得F2代雜交種500 g。

2010年秋人工點播F2代500 g，行距30 cm，株距10 cm。F2代整體表現苗期生長健壯，分蘗力強，落黃好，單株成穗率高，性狀分離充分。根據育種目標，選擇符合條件的60個單株進行室內考種。最后篩選出矮稈、大穗、抗病等農藝性狀好的株系30個。

2011年秋種植篩選出的30個F3代株系，按照育種目標繼續選擇。從中選擇3個優良株系測產，112個單株進行室內考種，最后篩選出子粒飽滿的株系60個。其中，3121—3130株系表現突出，田間表現抗病、落黃好。

2012年秋種植篩選出的60個F4代株系。田間入選了多穗、穗層整齊、穗結構好、后期落黃好的株系23個。其中，12H4036分蘗力強，成穗多，落黃好，穗層整齊，表現尤為突出。

2013年秋從上年田間入選的23個株系中挑選農藝性狀好的株系5個進行種植。其中，13H5196表現穩定，整齊一致，其株高適中，抗病性好，豐產性好，出圃號“13H5196”。

2015～2016年連續2 a參加河北省區域試驗；2018年通過河北省審定（審定編號：冀審麥20180030），定名為“三餐黑麥一號”（肆13H5196）。

1.3 品質檢測方法

采用GB 5009.268—2016[15]中的電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）測定礦質元素含量。采用GB/T 24899—2010[16]測定小麥粗蛋白質含量，采用GB/T 21119—2007[17]測定沉降指數；采用GB/T 14614—2006[18]測定小麥粉面團的吸水量、形成時間、穩定時間和拉伸能量；采用GB/T 5506.2—2008[19]測定小麥和小麥粉面筋含量。

2 選育結果

2.1 品種特征特性

三餐黑麥一號屬半冬性中熟品種，生育期237 d，較冀資黑小麥1號晚1 d。其幼苗半匍匐，葉色深綠，成株株型半緊湊，分蘗力較強，熟相中等；穗紡錘型，長芒，白殼，紫粒，子粒硬質、較飽滿；株高78.5 cm，穗數619.5萬/hm2，穗粒數35.7粒，千粒重42.8 g。

2.2 抗逆性

2.2.1 抗倒性 2015～2016年三餐黑麥一號連續2 a參加河北省特用小麥組區域試驗，均未發現4級以上倒伏。

2.2.2 抗病性 由河北省農林科學院植物保護研究所對三餐黑麥一號的抗病性進行鑒定。2015～2016試驗年度中抗條銹病，中感葉銹病和白粉病，高感赤霉病；2016～2017試驗年度中抗條銹病，中感葉銹病，高感白粉病和赤霉病。

2.2.3 抗寒性 由遵化國家農作物品種區域試驗站對三餐黑麥一號的抗寒性進行鑒定。2015～2016試驗年度死莖率為3.3%，死株率為0.4%；2016～2017試驗年度死莖率為0.3%，死株率為0。屬抗寒品種。

2.3 產量表現

2015～2016年三餐黑麥一號連續2 a參加河北省特用小麥組區域試驗，平均產量為7 707.0 kg/hm2，較對照冀資黑小麥1號增產3.7%。其中，2015～2016試驗年度，三餐黑麥一號在6個試點中增產點次率為83.33%；平均產量為7 387.5 kg/hm2，較冀資黑小麥1號增產3.7%，差異達極顯著水平，居5個參試品種第3位。2016～2017試驗年度，三餐黑麥一號6個試點全部增產；平均產量為8 025.0 kg/hm2，較冀資黑小麥1號增產3.7%，差異達極顯著水平，居3個參試品種第1位。

2.4 品質特性

2.4.1 營養品質 2016年對石家莊市農林科學研究院寧晉試驗站種植的三餐黑麥一號及主推白粒小麥品種石4185和良星99進行了鎂、鐵、鋅、錳、硒含量檢測。結果（表1）顯示，三餐黑麥一號的鋅、鐵、錳和鎂4種元素含量較2個白粒小麥品種高4.72%～40.81%，其中鋅和鐵含量均較白粒小麥高20%以上；硒含量較良星99和石4185分別高179.06%和62.60%。

2.4.2 加工品質 2017年河北省農作物品種品質檢測中心對三餐黑麥一號的加工品質進行測定，結果顯示，三餐黑麥一號品質達到了國家強筋麥標準，是制作面包的好原料。其中，粗蛋白質（干基） 含量15.6%，濕面筋含量32.1%，吸水量647 mL/kg，形成時間6.7 min，穩定時間12.8 min，拉伸能量63 cm2，最大拉伸阻力288 EU，容重802 g/L。

3 結論與討論

3.1 三餐黑麥一號子粒富硒特性突出

三餐黑麥一號子粒的硒含量明顯高于普通小麥，較目前主推的白粒小麥良星99和石4185分別高179.06%和62.60%。硒對人體健康有重要作用，中國營養學會推薦正常人每日硒攝入量為60～400 μg[20]，但中國人均攝硒量普遍不足[21]。因此，食用富硒小麥制作的主食獲取硒營養是高效、安全、經濟的方式之一。

3.2 三餐黑麥一號子粒微量元素含量顯著提高

提高小麥微量元素含量，對于提高小麥營養價值，解決人們由于微量元素缺乏而引起的疾病具有重大意義。鐵是人體形成血紅蛋白的關鍵物質。鋅對人的智力和生殖器官的發育具有至關重要的作用。三餐黑麥一號的鋅和鐵含量較普通小麥高20%～40%。可見，其營養價值較高，是獲取微量元素的天然食品。

3.3 三餐黑麥一號加工品質優良

品質育種是改良小麥品質最經濟有效的途徑[22]。80年代中期以來，我國農學育種工作者從單純追求高產小麥品種，轉向注重開發既高產又優質的小麥品種[23]。雖然我國目前擁有一些制作面包的優良小麥品種，但是加工品質優良的黑小麥品種十分匱乏。三餐黑麥一號的品質達到了國家強筋麥標準，其成功培育可促進特色食品加工業的發展。

表1 三餐黑麥一號的營養物質含量Table 1 Nutrient content of Sancanheimai No.1