抗旱節水小麥新品種‘濟麥262’選育及體會

李豪圣 程敦公 劉成 韓冉 宋健民 劉愛峰 曹新有 郭軍 王燦國 劉建軍 趙振東 翟勝男 訾妍 李法計

摘要：為了培育高產穩產、抗旱節水、多抗廣適的突破性小麥品種，以高產品種‘臨麥2號為母本，以高產抗旱品種‘煙農19為父本，采用系譜法聚合二者優異農藝性狀，通過多點多生態鑒定與評價，育成小麥新品種‘濟麥262。該品種產量高，品質優良，抗病抗逆性好，農藝性狀優異，水旱兼用。在2010—2011年度濟南和蒙陰水澆地品比試驗中，平均產量較對照‘濟麥22增產2.87%和9.41%，均居第一位;在2012—2013年度山東省旱地區域試驗中，平均產量較對照‘魯麥21增產9.74%，是近10年來增產幅度最大的旱地小麥。該品種籽大飽滿，籽粒蛋白質含量、濕面筋含量和面粉白度等品質指標優于對照品種‘魯麥21;抗干熱風，中抗條銹病;株高67.2 cm，后期葉片功能期長，落黃佳，長方形穗，穗粒數37.5 粒，千粒重44.7 g，白粒，粉質。‘濟麥262于2016年2通過山東省審定，適宜在無澆灌條件的旱肥地及水資源匱乏地區種植應用。

關鍵詞：‘濟麥262;水旱兼用;特征特性;品種選育

中圖分類號：S512.1文獻標志碼：A論文編號：cjas20191000242

Drought-resistant and Water-saving Wheat Variety ‘Jimai 262：Breeding Experience

LI Haosheng，CHENG Dungong，LIU Cheng，HAN Ran，SONG Jianmin，LIU Aifeng，CAO Xinyou，GUO Jun，WANG Canguo，LIU Jianjun，ZHAO Zhendong，ZHAI Shengnan，ZI Yan，LI Faji

（Crop Research Institute，Shandong Academy of Agricultural Sciences/

Key Laboratory of Wheat Biology and Genetic Improvement in the North Yellow &Huai River Valley，Ministry of Agriculture/

National Engineering Laboratory for Wheat & Maize，Jinan 250100，Shandong，China）

Abstract：To cultivate a breakthrough wheat variety with high and stable yield，drought tolerance，water saving and multi-resistance，taking high-yield variety ‘Linmai 2as female parent and high-yield，drought-tolerance ‘Yannong 19as male parent，we used pedigree method to polymerize both parents' excellent agronomic characters，and bred a new wheat variety ‘Jimai 262by multi- site and multi-ecological field experiments. This variety was characterized as high yield，good quality，good resistance to disease and tolerance to stress，excellent agronomic characters and could be cultivated in both irrigated land and dry land. In irrigated field variety comparison trial 2010-2011 in Jinan and Mengyin，the average yield of ‘Jimai262was 2.87% and 9.41% higher than that of control variety ‘Jimai 22，and ranked first in both sites. In the dry land regional trail 2012-2013 of Shandong Province，the average yield of ‘Jimai262was 9.74% higher than that of control variety ‘Lumai21，achieved the highest yield increase of dry land variety in the past decade. The grain of‘Jimai 262was big and full，the quality traits such as grain protein content，wet gluten content and flour whiteness were better than that of control variety ‘Lumai21. ‘Jmai262was resistant to hot dry wind，moderate resistant to stripe rust，and the plant height was 67.2 cm. At the later stage，the leaf photosynthetic function period was long，the population was yellowing well，the spike was oblong，the grain number per spike was 37.5，the thousand-grain weight was 44.7 g，and the grain was white and silt. ‘Jimai 262was released by Shandong Province in February 2016，it is suitable for planting in arid fertile land and water deficient area without irrigation condition.

Keywords：‘Jimai262;Water and Dry Land Adaptation;Characteristics;Variety Breeding

0引言

水分是制約旱地小麥產量提高的首要因子[1]。由于干旱缺水，小麥長期或階段性處于水分脅迫狀態，影響了植株生長發育和籽粒產量的形成。黃淮冬麥區是中國最大的小麥主產區，種植面積和產量分別占全國小麥的58.5%和67.6%，其中，黃淮旱地小麥面積近667×10⁴hm²，約占全國種植面積的1/4，該區小麥的豐歉對于國家糧食安全至關重要[2]。然而，黃淮旱區十年九旱，嚴重制約著該區小麥的生產[3]。抵御干旱災害，除調整耕作制度、采用節水栽培等措施之外，利用作物自身抗旱能力抵御災害成為一種重要的途徑，培育抗旱、節水、高產小麥品種已成為小麥育種的重要目標[4]。研究表明，小麥品種對作物增產的貢獻率為30.9%[5]，小麥品種改良對產量的年貢獻率在1%左右[6]。

近年來，中國小麥育種工作者廣泛開展抗旱、節水、高產小麥新品種培育工作，取得了顯著的成績，為緩解華北地區農業水資源極度匱乏與糧食生產安全矛盾做出了一定的貢獻[7-9]。例如山西省小麥育種家育成的節水高產小麥品種‘堯麥16[10]、抗旱高產小麥品種‘長麥6197[11]、抗旱小麥品種‘晉麥91[12]和‘晉麥98[13]、抗旱優質小麥品種‘晉麥97[14]等，河北省小麥育種家育成的節水廣適小麥品種‘衡S29[15]、多抗節水小麥品種‘倉麥12[16]、抗旱節水小麥品種‘衡0816[17]、高產節水小麥品種‘石家莊8號[18]等。相比山西省和河北省，山東省抗旱節水小麥育種研究比較滯后，目前生產上主要推廣應用的‘煙農21號[19]、‘青麥6號[20]等是10年以前審定的抗旱小麥品種，由于氣候條件和耕作模式已經有了很大的變化，在實際生產中迫切需要能夠適應當前多變氣候條件和耕作模式的旱地小麥新品種。

針對當前山東省旱地麥區的生態特點，以實現干旱年份穩產、豐水年份高產為目標，通過系譜法選育和異地多點鑒定相結合，成功育成了抗旱節水、高產穩產的小麥新品種‘濟麥262（審定編號魯農審2016010 號，品種權號CNA20141597.7），較好地解決了高產、抗旱節水和抗倒伏三者之間的矛盾，實現了上述性狀的協同提高，為水旱兩用型小麥新品種。

1選育過程

1.1育種目標

針對山東省及黃淮麥區水資源匱乏現狀，確立目標選育適宜在雨養旱地及節水灌溉地區種植的抗旱節水、高產穩產小麥品種。

1.2育種思路

以提高穗粒重為高產基礎，以增加生物量為抗旱節水基礎;分離世代個體選擇以提高生物量和抗病性為重點;定型材料以提高收獲指數和抗旱節水性為重點;通過多點多生態鑒定與評價，最終實現抗旱節水與高產有機結合。

1.3選育過程

2004年，以高產抗倒小麥品種‘臨麥2號為母本、高產抗旱小麥品種‘煙農19為父本，配置雜交組合。2005—2008年，在水澆地按照常規系譜法進行選擇。F₁田間表現繁茂性好、植株整齊、穗育性好、籽粒飽滿;F₂種植3280棵單株，重點選擇繁茂性好、矮桿、抗病單株，室內考種對籽粒大小和飽滿度嚴格篩選，共選留21個單株;F₃種植1680棵單株，重點選擇抗寒性好、熟相佳的單株，通過室內考種選留10個單株;F₄種植800 棵單株，重點選擇生長勢強、繁茂性好、株型優良的單株，通過室內考種選留4個單株;F₅種植320棵單株，選擇整齊度高、抗寒性好、熟相佳、籽粒大而飽滿的株行‘0850262進行統產，進入下一年度鑒定試驗。2009年，在水澆地鑒定試驗中，表現綜合抗逆性強、繁茂性好、成熟期偏晚;2010年，同時參加濟南和蒙陰水澆地品比試驗及濟南旱地鑒定試驗;2011年，參加濟南和寧陽旱地品比試驗;2012—2015年，參加山東省旱地區域試驗和生產試驗，2016年通過山東省審定，定名為‘濟麥262，具體選育過程如圖1所示。

2主要特點

2.1生物學特性

冬性，幼苗半直立。株型半緊湊，旗葉寬大、下批，抗倒伏，熟相中等。2年平均區域試驗結果表明，‘濟麥262生育期比‘魯麥21號晚1天;株高67.2 cm，有效穗490.5萬/hm²，分蘗成穗率43.8%;穗型長方，穗粒數37.5粒，千粒重44.7 g，容重750.9 g/L;長芒、白殼、白粒，籽粒飽滿、粉質。

2.2抗旱性

2015—2016年度，洛陽市農業科學研究院抗旱性鑒定結果顯示，‘濟麥262抗旱系數0.811，有效穗數抗旱系數0.883，穗粒數抗旱系數0.697，抗旱指數為0.755。

2.3抗病性

2015年，中國農業科學院植物保護研究所對‘濟麥262進行抗病性接種抗病鑒定，結果顯示，該品種抗條銹病，中感至中抗白粉病和紋枯病。2018年，煙臺大學生命科學學院馬朋濤教授分白粉菌生理小種對該品種進行接種鑒定，結果發現，該品種對Y01、Y03和Y10等小種表現為高抗;在電子科技大學新都農場對該品種接種條銹菌混合生理小種CY32、CY33和Su-4，結果發現，其抗性達到1級。

2.4品質狀況

區域試驗統一取樣經農業部谷物品質監督檢驗測試中心（泰安）測試，結果顯示，‘濟麥262籽粒蛋白質含量15.0%，濕面筋35.2%，沉淀值28.9 mL，吸水率54.9 mL/100 g，穩定時間2.3 min，面粉白度80.2。

2.5產量表現

2009—2010年度，在濟南水澆地鑒定試驗中，平均產量8316.75 kg/hm²，較相鄰對照‘濟麥22增產0.61%。2010—2011年度，在濟南和蒙陰水澆地品比試驗中，平均產量分別為8277.75和8300.55 kg/hm²，較對照‘濟麥22增產2.87%和9.41%，均居第一位。

2010—2011年度，在旱地鑒定試驗中，平均產量6516.75 kg/hm²，較相鄰對照‘魯麥21增產28.20%，居第一位。2011—2012年度，在濟南和寧陽旱地品比試驗中，平均產量分別為7294.50和7444.50 kg/hm²，較對照‘魯麥21增產8.42%和21.82% （居第一位）。2012—2013年度，在山東省旱地區域試驗中，平均產量6939.30 kg/hm²，較對照‘魯麥21增產9.74%，是近10年來增產幅度最大的旱地小麥;2年區試平均產量4807.45 kg/hm²，較對照‘魯麥21增產6.29%;2014—2015年山東旱地組生產試驗，平均產量7394.55 kg/hm²，較對照品種'魯麥21號增產4.92%。在2015—2016年度黃淮冬麥區旱肥地區試中，平均產量6577.50 kg/hm²，較對照‘洛麥7號增產4.6%。

2017年和2018年，在土壤含鹽量2‰～4‰地塊，經專家測產驗收，‘濟麥262平均產量分別為7128.60和7284.90 kg/hm²，產量水平與同期鹽堿地種植的‘濟麥22和‘青麥6號相當。

2.6栽培要點及適宜區域

適宜播種期10月1—10日，每公頃適宜基本苗270萬～300萬株。一次性施足底肥，有機肥和無機肥相結合。建議播種前每公頃施有機肥30000 kg、純氮（N）105 kg、磷（P₂O₅）90 kg、鉀（K₂O）60 kg，春季及時中耕除草。防治蚜蟲、葉銹病和赤霉病，蠟熟期及時收獲。適宜在山東省旱肥地及鹽堿地種植應用。

3選育體會

3.1以生產需求為導向確立育種目標

山東省常年種植小麥3 66×10⁴hm²左右，其中無水澆條件的旱地小麥占麥田總面積的1/3左右，因此進一步穩定提高雨養小麥增產潛力對全省乃至全國糧食生產都具有重要意義[21]。培育并采用高效節水高產新品種是提高旱地小麥本身的抗旱性和水分利用效率的根本，也是旱地小麥高產的重要措施[22]。山東省一直重視旱地小麥品種選育與應用，2001—2018年共審定并應用24個抗旱小麥品種，使旱作區小麥產量水平得到逐步提高，為全省小麥總產量的提高發揮了重要的作用。但這些品種遠不能滿足省內近87×10⁴hm²旱地的生產需求，加之部分品種豐產性差、不抗倒伏，產量波動大。針對旱作區小麥生產需求存在的問題，確立抗旱節水、高產穩產和抗倒伏為育種目標，突出抗旱性、豐產性和抗倒性的有機結合，實現豐年高產、常年增產、旱年不減產的目的。

3.2選配適宜組合是實現育種目標的關鍵

合理組配親本，使雙親均具有一定水平的抗旱性和多個性狀的互補共增性，有利于實現抗逆穩產性的強化和優良多基因累加互補的高產潛力的突破[23]。抗逆性優質基因結合體義豐產性優質基因結合體的組配和雜交模式是培育綜合性狀優異旱地小麥品種重要途徑之一[14]。選用黃淮麥區優良品種或品系之間進行雜交，雙親優點多缺點少，綜合性狀突出的材料出現概率大[24]。‘濟麥262的組合為‘臨麥2號ב煙農19，兩親本互補性強，有利于育種目標的實現。母本‘臨麥2號，產量高、抗倒伏、大穗大粒（含大粒基因TaGS5-A1b），2004年通過山東省審定委員會審定，在山東省小麥高肥區試中，平均單產8248.95 kg/hm²，比對照‘魯麥14號增產12.38%，穗粒數44.10粒，千粒重47.90 g，單穗粒重2.11g以上[25]，缺點是對肥水敏感，適應性一般;父本‘煙農19，穩產、抗旱、適應性廣，先后通過6省（市）審定，抗旱指數為1.1130[26]，缺點是抗倒性較差。

3.3通過多點多生態鑒定充分挖掘品種潛力

節水高產小麥育種不僅僅要適應相對缺水干旱的生長環境，同時還要具有很好的增產潛力，這才能滿足生產需求。因此在育種過程中，不僅僅要在當地展開選育工作，更要有效拓展品種種植范圍，在更加廣闊的范圍展開全面種植[27]。郭進考等[18]提出“垂直節水高產選種”方法，即早代在高肥條件下，同一世代前期滿足水分供應，構建高產需要的“源”，滿足對豐產性的選擇，后期干旱脅迫，利用非生物逆境壓力篩選具有節水高產性狀的“庫”，滿足對抗旱性進行選擇;高代結合不同土質和生產條件下異地交替定向選擇方法，使高產與節水達到高度結合。張俊靈等[28]提出，后代選育采用水旱交叉選育法，即水地條件下側重對其豐產性狀的選擇，如穗大、粒大、粒重、抗倒、抗病等;旱地條件下側重考察其抗旱穩產性狀的選擇，如分蘗成穗率、灌漿落黃、籽粒飽滿度、抗旱、抗凍、抗青干等。在后代選育過程中，綜合上述2種方法，根據選育條件和育種目標，擇優汰劣，水地條件下側重對其豐產性狀的選擇，如穗育性、繁茂性、抗倒性、抗病性等性狀的選擇;旱地條件下側重其抗逆性狀的選擇，如抗旱、抗凍、耐熱、籽粒飽滿度等性狀的選擇，成功育成抗旱節水、高產穩產、水旱兩用型小麥新品種‘濟麥262，為小麥生產節本增效提供了重要的物質基礎。

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