高產穩產小麥新品種科大111的選育

王黎明，姬敬敬，董普輝，龐玉輝，閆雪芳，馬指揮，李永霞，孔維瑋，王春平，袁建國

(河南科技大學農學院，洛陽 471023)

河南是全國小麥種植面積最大、總產量最高、商品糧輸出最多的省份之一[1，2]，其小麥常年種植面積為566.7 萬hm2，占全國小麥種植總面積的1/4左右，2020 年小麥總產近375.32 億kg。因此，河南小麥品種的好壞直接影響到國家糧食安全，持續選育優良小麥新品種是推動河南實現小麥總產穩定的重要途徑[3]。根據全球氣候變化對河南省小麥生長發育的影響以及河南省選育小麥品種的主要特征特性[4-7]，兼具高產穩產特性的品種為河南省小麥的主要育種目標[8-10]。科大111 為河南科技大學利用系統選育法從洛陽種植的淮麥18 群體中選育出的高產穩產新品種。本文介紹其選育過程、產量表現、主要特征特性、品質檢測與抗性鑒定等結果，探討其在生產推廣中的應用價值及科學制定育種目標的重要性。

1 親本來源及其選育過程

2011 年，在洛陽種植的淮麥18 群體中篩選到1株株型好、大穗、多粒、落黃性好且綜合農藝性狀優良的變異株，經系統育種選育出科大111(圖1)。淮麥18(淮陰9628)是江蘇省淮陰地區淮陰農科所選育的半冬性多穗型中熟品種，1999 年通過江蘇省農作物品種審定委員會審定，2000 年通過河南省農作物品種審定委員會審定，其株型緊湊、抗倒伏，抗寒、抗穗上發芽能力較強，中抗白粉病與紋枯病，綜合商品性高。在對中選優良變異單株進行的連續3年選擇鑒定過程中，以選擇株高80 cm 左右、株型半松散、大穗、多粒、綜合抗性好、產量三要素協調的半冬性中熟品種為目標。單株選擇過程中注重選擇穗大粒多、籽粒飽滿、結實性好、落黃性好、綜合抗病強的單株，在中選優系之中選擇穩定優株，同時有針對性進行種子繁殖，于2014 年將純合穩定株系混收升級為品系，同年秋在洛陽同時進行品種比較與產量試驗鑒定，2015 年秋在洛陽、許昌、周口、駐馬店等多地進行多點產量比較試驗，其產量比對照周麥18提高2.09%～14.03%，最終篩選出綜合農藝性狀優良、具有高產潛力的中早熟品系，命名為科大111。

圖1 科大111的系譜來源Fig.1 The pedigree of Keda 111

2 結果與分析

2.1 產量表現

2015—2020 年參加豫農源小麥試驗聯合體的各類試驗(表1)，在2015—2016、2016—2017 年度品系比較試驗中增產效果顯著，升級參加區域試驗。2017—2018 年度參加河南省豫農源聯合體冬水組區域試驗，與對照周麥18 相比，11 個試驗點中有7個試驗點增產，增產試驗點占63.6%，平均產量6 498.0 kg/hm2，增產2.9%。2018—2019 年度繼續參加河南省豫農源聯合體冬水組區域試驗，與對照周麥18 相比，9 個試驗點增產，占81.8%，平均產量8 730.0 kg/hm2，增產5.1%。兩年平均產量7 614.0 kg/hm2，比對照周麥18 增產4.0%，增產的試驗點占72.7%。2019—2020 年度參加河南省豫農源冬水組生產試驗，與對照周麥18 相比，平均產量8 128.5 kg/hm2，增產4.0%，且14 個試驗點均表現為增產。

表1 科大111 參加豫農源小麥試驗聯合體各類試驗的產量表現Table 1 Yield performance of Keda 111 participating in various tests organized by Henan Province during 2015—2020

2.2 特征特性

科大111 屬于半冬性中晚熟品系，在2 年區試和1 年生產試驗中的平均全生育期分別為215.8、231.9、220.4 d，比對照周麥18 晚0、0.2、0.6 d。幼苗半匍匐，長勢一般，葉色深綠，冬季抗寒性較好；春季發育慢，兩極分化快，分蘗力較強，成穗率中等，耐倒春寒能力中等；平均株高分別為73.6、79.7、82.5 cm，株型松散適度，莖稈彈性好，抗倒性好，無嚴重倒伏；旗葉上沖，莖和葉鞘蠟質重；穗稍輕，穗長方形，結實性較好，穗層厚，耐后期高溫能力一般，熟相較好；籽粒飽滿度較好，半角質，黑胚率較低(兩年區試和生產試驗平均黑胚率分別為3.4%、1.6%、1.1%)，商品性好。在兩年區試中每公頃的平均有效穗數為528 萬和600 萬，穗粒數分別為31.9、33.5，千粒質量分別為42.8、48.0 g。生產試驗每公頃平均有效穗數為598.5 萬，穗粒數為34.3，千粒質量為45.5 g。

2.3 抗性鑒定結果

河南省農科院植保所于2016—2020 年度在鄭州、滎陽、泛區、商丘和內黃等5 地設立異地病圃，用自然發病結合人工接種的方法對科大111 進行了條銹病、葉銹病、白粉病、紋枯病和赤霉病等5 種主要病害的成株期綜合抗病性鑒定和倒伏性鑒定。根據表2，4 個年度的條銹病鑒定結果均為中抗，葉銹病鑒定結果為2016—2017 年度高感，2017—2018 和2018—2019 年度均為中抗，2019-2020 年度則為中感；白粉病鑒定結果為2016—2017 年度高感，2017—2018、2018—2019 均為中感，2019—2020 年度中抗；4 個年度的紋枯病鑒定結果均為中感；赤霉病鑒定結果除2016—2017 年度為高感以外，其他3個年度均為中感。多年的嚴重倒伏試驗點比率均為0，表現出很好的抗倒伏性。

表2 科大111的抗病性與抗倒伏性鑒定結果Table 2 The identifications of disease resistance and lodging resistance of Keda 111

2.4 品質檢測結果

2018 年委托農業農村部農產品質量監督檢驗測試中心(鄭州)分別對滑縣、鄭州、洛陽、許昌、溫縣和杞縣試驗點提供的籽粒樣品進行了品質檢測，2019 年委托農業農村部谷物及制品質量監督檢驗測試中心(哈爾濱)對滑縣、鄭州、鹿邑、溫縣和杞縣試驗點提供的粒樣品進行了品質檢測，檢測結果見表3。2018 年的檢測結果顯示:科大111 容重774g/L，蛋白質含量(干基)15.8%，濕面筋含量32.0%，吸水率57.4%，形成時間3.0 min，穩定時間2.9 min，弱化度134 FU，能量33 cm2，延伸性185 mm，最大拉伸阻力116 EU。2019 年檢測的結果為:容重790 g/L，蛋白質含量(干基)14.8%，濕面筋含量35.1%，吸水率57.6%，形成時間3.4 min，穩定時間3.2 min，弱化度110 FU，能量40 cm2，延伸性161 mm，最大拉伸阻力172 EU。根據2017 年新修訂的?主要農作物品種審定標準(國家級)?中界定的小麥優質品種指標，科大111 屬于中筋類型品種。

表3 科大111 品質檢測結果Table 3 The quality test results for Keda 111

2.5 適宜區域與栽培要點

科大111 適宜在除長江中下游區域外的河南省高、中水肥地進行早中茬種植。綜合考慮河南省氣候特點及當前選育的小麥新品種特性[4-7]，參考當前推廣品種簡要栽培技術[11]，制定了科大111的栽培要點。其適播種期為10 月8 日—20 日，基本苗225 萬～300 萬/hm2。如延期播種，以每推遲3 d 增加7.5 kg/hm2播量為宜。行距為17～20 cm。全生育期每公頃施純氮240 kg、磷(P2O5)150 kg、鉀(K2O)112.5 kg、硫酸鋅15 kg。磷、鉀肥和微肥一次性底施，氮肥作為底肥與追肥施用的比例為5 ∶5，于拔節期追肥。拔節期注意防治紋枯病，孕穗期噴藥防治白粉病和蚜蟲，齊穗后防治赤霉病和葉銹病。

3 結論與討論

為適應農業供給側結構性改革以及綠色發展和農業現代化新形勢對品種審定工作的要求，國家農作物品種審定委員會根據?種子法??主要農作物品種審定辦法?有關規定，于2017 年對?主要農作物品種審定標準(國家級)?進行了修訂，明確規定了高產穩產品種、優質綠色品種以及特殊類型品種等3 類品種的審定標準。對照小麥的國家級審定標準，河南省于2018 年專門制定了?河南省主要農作物品種審定標準(小麥)?，文件也明確劃分了“綠色品種”與“優質專用品種”等不同類別，綜合認為多抗綠色小麥新品種及優質專用新品種的選育是小麥育種的方向，但是高產與穩產仍然是最重要的育種目標之一[12]。文件還明確列出了抗病性、抗倒伏性等基本條件，其中，選育的新品種(系)高感條銹病，一票否決，嚴重倒伏(倒伏面積≥30.0%)的試驗點比例>30%，一票否決。

本單位基于選育小麥新品種金豐3 號[13]與河科大9612[14]等育種實踐經驗，在綜合考慮河南省氣候特點以及河南省小麥品種主要特征特性的基礎上，重點選擇影響小麥穩產的抗病性、抗倒伏性以及落黃性等綜合農藝性狀，注重株型、結實性、抗寒性以及產量3 要素等產量相關性狀的綜合選擇，歷時10 年，選育出科大111，該品種株型半松散，大穗、多粒，綜合抗性好，尤其抗條銹病穩定，抗倒伏性強，產量3 要素協調，是一個半冬性中熟中筋小麥新品種，可在除長江中下游區域外的河南省高、中水肥地早中茬種植和推廣應用。