高產(chǎn)旱地小麥新品種晉太1503的選育與體會(huì)

溫輝芹，程天靈，裴自友，李 雪，王宏兵，張立生

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，山西 太原 030031）

小麥?zhǔn)巧轿魇〉诙蠹Z食作物，目前全省小麥播種面積約53.7×104hm2，小麥總產(chǎn)量基本穩(wěn)定在24×108kg左右，僅可滿足全省消費(fèi)需求的50%，嚴(yán)重影響全省人民口糧安全[1]。干旱缺水是山西省小麥生產(chǎn)的主要限制因素，山西省中部晚熟冬麥區(qū)屬大陸性半干旱氣候，把抗旱節(jié)水和高產(chǎn)有機(jī)地結(jié)合在一起，選育抗寒、分蘗力強(qiáng)、成穗率高、抗旱、抗干熱風(fēng)、抗倒能力強(qiáng)、適應(yīng)性廣、高產(chǎn)小麥新品種對(duì)發(fā)展山西省小麥生產(chǎn)具有重要作用[2-4]。

1 親本來源和選育經(jīng)過

1.1 親本來源

08P18 是本課題組自育的優(yōu)異旱地小麥中間材料，組合為遺80799/京437//京411，其中遺80799 為冬性八倍體小偃麥，京437 和京411 為高產(chǎn)冬小麥品種[2]，兩者均來自豐抗2號(hào)/長(zhǎng)豐1 號(hào)組合[5，6]。08P18 表現(xiàn)早熟、抗逆、多穗、灌漿快、籽粒飽、粒大豐產(chǎn)性較好、稈強(qiáng)、抗倒。

中麥175 是2007 年山西省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定的小麥新品種，組合為BPM27/京411，表現(xiàn)廣適、超高產(chǎn)潛力大，早熟、抗病性好、抗倒伏能力強(qiáng)[7]。

1.2 選育經(jīng)過

晉太1503是山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所）優(yōu)質(zhì)小麥課題組把抗旱節(jié)水和高產(chǎn)有機(jī)地結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)旱年不減產(chǎn)，平年、豐年大增產(chǎn)的育種目標(biāo)[1]。于2008 年以豐產(chǎn)、抗逆性好的08P18 為母本，廣適、節(jié)水、高產(chǎn)小麥新品種中麥175 為父本，組配雜交組合。2008 年將F0種子秋播，行號(hào)為A22，2009 年雜種F1 表現(xiàn)早熟，白粉病輕，豐產(chǎn)性好，千粒質(zhì)量高，列為1 級(jí)組合；2009 年秋F2 代種植20行，每行60粒，行號(hào)為B01,田間入選110個(gè)單株，經(jīng)過室內(nèi)籽粒飽滿度淘汰后，保留60 個(gè)單株；2010 年秋F3 代種植60個(gè)株系，行號(hào)C1-C60，選3個(gè)株系的15個(gè)單穗，其中C01株系選11 個(gè)單穗；2011 年秋F4 代種植15 個(gè)單穗，行號(hào)D1-D3，選21 個(gè)單株，其中行號(hào)D1（來自上年C01）株系選16 株；2012 年秋F5 代種植21 株，每個(gè)2 行，每行100 粒，行號(hào)E1-E43（E32為對(duì)照），其中E1（上年D1 第1 個(gè)單穗）表現(xiàn)優(yōu)異、落黃好，整齊，混收；2013 年秋F6 代種植上年E1 于觀察圃（6 行區(qū)條播），編號(hào)J08，表現(xiàn)豐產(chǎn)性好，混收；2014 年秋F7 代繼續(xù)種植上年J08于觀察圃，編號(hào)J120，選19個(gè)單穗；2015年秋F8代種植19個(gè)單穗，行號(hào)H127-H145，其中，H132（第6個(gè)單穗）穗行性狀穩(wěn)定，白粉病輕，株高72 cm 左右，中早熟，熟相好，千粒質(zhì)量43.2 g，混收，2016 年秋參加課題組水地產(chǎn)量鑒定試驗(yàn)，編號(hào)水鑒65，2017年為豐水年,其平均產(chǎn)量為8 293.5 kg/hm2，比中麥175（對(duì)照1）增產(chǎn)15.5%，比長(zhǎng)6878（對(duì)照2，后期倒伏）增產(chǎn)34.1%。中麥175、長(zhǎng)6878 和水鑒65 的株高分別為102 cm、117 cm、113 cm，千粒質(zhì)量依次為36.8 g、35.8 g、41.8 g（飽滿度好）。同年旱地（雙行觀察圃）中麥175、長(zhǎng)6878 和水鑒65 的株高分別是82 cm、101 cm 和89 cm。2017年秋參加旱地品比鑒定，編號(hào)為旱鑒8，平均產(chǎn)量為5 077.5 kg/hm2，比對(duì)照品種長(zhǎng)6878增產(chǎn)9.8%，混收。2018年秋，將高代品系旱鑒8，系譜編號(hào)為2008（A22）-0-1-1-1-0-6，定名為晉太1503，參加2018 年—2019 年山西省中部晚熟冬麥區(qū)旱地組區(qū)域試驗(yàn)、2020 年—2021 年參加山西省中部旱地組區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)，2022 年8 月22 日通過山西省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，審定編號(hào)為晉審麥20210011。

2 親本的遺傳基礎(chǔ)分析

由圖1 可知，母本08P18 兼具歐柔（智利）、早洋麥(美國，北京8 號(hào)的父本)、勝利麥（美國）、阿勃（意大利）、小鵝186(蘇聯(lián)，農(nóng)大45 的親本)、無芒1 號(hào)（蘇聯(lián)）和洛夫林10 號(hào)（羅馬尼亞）等5 個(gè)國家的血緣，還有黃淮冬麥區(qū)（碧螞4 號(hào)，北京8 號(hào)的母本）、春麥區(qū)（克強(qiáng)）、長(zhǎng)江中下游區(qū)（由意大利-蒙塔娜系選育成南大2419）三大麥區(qū)的骨干親本和小麥近緣植物中間偃麥草的血緣，具有抗逆性強(qiáng)、分蘗能力強(qiáng)、抗倒伏、硬質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)。父本中麥175 具有京411（骨干親本）的特點(diǎn)，還融合了BPM27（組合為20102//津441/Fr81-4，其中Fr81-4 來源為法國）的植株較矮、抗條銹和抗白粉病等優(yōu)點(diǎn)，使得育出的晉太1503 遺傳基礎(chǔ)豐富，具有早熟、廣適、節(jié)水、抗旱、抗倒、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)。

圖1 晉太1503系譜Fig.1 Genealogy of Jintai 1503

3 品種特征特性

3.1 農(nóng)藝性狀

晉太1503 屬于冬性中熟品種。生育期249 d，與對(duì)照品種長(zhǎng)6878 熟期相當(dāng)。幼苗半直立，葉色深綠色，抗寒性好。平均株高76㎝，莖稈韌性好，抗倒性強(qiáng)。莖葉、穗有蠟質(zhì)。紡錘型穗，小穗育性好，平均穗長(zhǎng)6.8 cm，長(zhǎng)芒、白殼、護(hù)穎卵圓形，穎肩丘肩，籽粒卵圓形，白粒，半角質(zhì)，飽滿、商品性好。該品種產(chǎn)量三要素協(xié)調(diào)，穗數(shù)492.0×104穗/hm2，穗粒數(shù)為29.0粒，千粒質(zhì)量36.5 g。

3.2 品質(zhì)特性

2021 年經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（哈爾濱）檢測(cè)，晉太1503 種子密度為790 g/L，蛋白質(zhì)含量14.41%，濕面筋含量33.2%，吸水量56.9 mL/100 g，面團(tuán)形成時(shí)間2.0 min，穩(wěn)定時(shí)間1.1 min，屬中筋品種。分析表明（圖2），晉太1503的高分子量麥谷蛋白亞基組成為Null、6+8、2+12。

圖2 晉太1503高分子量麥谷蛋白亞基圖譜Fig.2 High molecular weight glutenin subunits pattern of Jintai1503

3.3 抗病性

經(jīng)山西農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院抗病性鑒定，2018 年—2019年中感條銹病、中感葉銹病、輕感白粉??；2020年—2021年中感條銹病，中感葉銹病、中感白粉病。

4 產(chǎn)量表現(xiàn)

2018 年—2019 年、2020 年—2021 年參加山西省中部晚熟冬麥區(qū)旱地組區(qū)域試驗(yàn)，2 年平均產(chǎn)量為4 495.5 kg/hm2，比對(duì)照品種長(zhǎng)6878 增產(chǎn)7.5%。其中，2019 年平均產(chǎn)量為4 324.5 kg/hm2，比對(duì)照品種長(zhǎng)6878增產(chǎn)8.5%，居12個(gè)參試品種的第4 位，6 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，4 個(gè)點(diǎn)增產(chǎn)，2 個(gè)點(diǎn)減產(chǎn)，增產(chǎn)點(diǎn)率66.7%；2021 年平均產(chǎn)量為4 665.0 kg/hm2，比對(duì)照增產(chǎn)6.5%，居14 個(gè)參試品種的第6 位，5 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)全部增產(chǎn)，增產(chǎn)點(diǎn)率100%。

2020 年—2021 年參加生產(chǎn)試驗(yàn)，平均產(chǎn)量為4 506.0 kg/hm2，比對(duì)照品種長(zhǎng)6878 增產(chǎn)6.3%，居5 個(gè)參試品種的第一位，5個(gè)試點(diǎn)全部增產(chǎn)，增產(chǎn)點(diǎn)率100%。

2021年—2022年參加國家北部冬麥區(qū)旱地組區(qū)域試驗(yàn)，平均產(chǎn)量為5 625.0 kg/hm2，比對(duì)照品種長(zhǎng)6878 增產(chǎn)2.7%。其中在山西長(zhǎng)子縣農(nóng)作物原種場(chǎng)（6 936.0 kg/hm2）和山西農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)作物研究所（6 525.0 kg/hm2）試點(diǎn)產(chǎn)量均居第一位，分別比對(duì)照品種長(zhǎng)6878 增產(chǎn)11.7%和10.2%。在甘肅隴東學(xué)院農(nóng)林科技學(xué)院（5 253.0 kg/hm2）和山西農(nóng)業(yè)大學(xué)谷子研究所（7 675.5 kg/hm2）試點(diǎn)產(chǎn)量均居第二位，分別比對(duì)照品種長(zhǎng)6878增產(chǎn)13.6%和10.8%。

5 栽培技術(shù)要點(diǎn)

晉太1503適宜在山西省中部晚熟冬麥區(qū)旱地種植，適宜播種期為9月23日—10月5日，播種量以187.5～225 kg/hm2為宜，適宜基本苗為300×104～375×104/hm2，播種期每推遲1 d增加播量7.5 kg/hm2。播前精細(xì)整地，施足底肥，一般施腐熟有機(jī)肥用量為22 500～45 000 kg/hm2，尿素150～225 kg/hm2，磷酸二銨300 kg/hm2，硫酸鉀105 kg/hm2，搶墑適期播種，確保全苗。初冬鎮(zhèn)壓耙耱，利于保墑和麥苗安全越冬，返青前鎮(zhèn)壓提墑，小麥拔節(jié)進(jìn)行化學(xué)除草，乘雨追施尿素10～15 kg/hm2。加強(qiáng)中后期銹病、白粉病、蚜蟲等病蟲害防治，做好“一噴三防”。適時(shí)收獲，減少損失，保證品質(zhì)。

6 育種體會(huì)與思考

6.1 八倍體小偃麥利用方法

來源于中間偃麥草的春性八倍體小偃麥中5（2n=56）具有高抗條銹、葉銹、稈銹、高抗黃矮病、中抗白粉病、抗旱、抗干熱風(fēng)等優(yōu)異特性。用中5與冬小麥科冬81雜交，F(xiàn)1經(jīng)花藥培養(yǎng)，快速獲得了半矮稈冬性八倍體小偃麥遺80799。京437是以豐抗2號(hào)為基礎(chǔ)培育的早熟、耐寒、抗病、抗倒、抗旱適應(yīng)性好的小穗型冬性品種，是90 年代山西省中部主栽品種，本課題組曾利用京437 與SWM788912 雜交育成了國審優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋旱地小麥晉太170。京411 具有廣適性，抗病性好、稈強(qiáng)抗倒、灌漿快、綜合性狀好，增產(chǎn)潛力大，是高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)品種，其耐肥性和豐產(chǎn)性優(yōu)于京437。曾是山西省中部晚熟冬麥區(qū)水地對(duì)照品種，在北京、天津、河北中北部、山西中部被作為推廣品種廣泛利用。利用京411 為骨干親本，國內(nèi)育種單位先后育成了北京0045（京411/中麥9 號(hào)）、中麥175（BPM27/京411）、CA9722（京411/貴農(nóng)11//京411）、中麥415（貴農(nóng)11/京411//京411）、新冬37（京411/貴農(nóng)15//京411）和京9428（京411/德國一噸半）等6個(gè)小麥品種[5]。

本研究以冬性八倍體小偃麥遺80799 為母本，推廣品種京437 為父本配置雜交組合，進(jìn)一步利用京411 對(duì)遺80799/京437 的雜種F1 進(jìn)行階梯式滾動(dòng)雜交，遺80799/京437//京411 組合雜交后代緊盯育性、抗逆性，熟期和豐產(chǎn)性，經(jīng)大群體系譜法結(jié)合水旱交叉選擇，抗旱豐產(chǎn)潛力的多年、多點(diǎn)鑒定，強(qiáng)化適應(yīng)性選擇，培育出早熟、抗旱的小麥優(yōu)異中間材料08P18。

課題組以常規(guī)育種方法為基礎(chǔ)，結(jié)合遠(yuǎn)緣雜交，進(jìn)行種質(zhì)創(chuàng)制和新品種培育，提出以八倍體小偃麥為親本的小麥亞遠(yuǎn)緣雜交育種方法，即以骨干親本（或大面積推廣品種）為親本和分期播種、調(diào)節(jié)花期，交配方式采用回交（或復(fù)交方式），同時(shí)，與常規(guī)育種不同，后代要有一個(gè)較大分離的群體。以期達(dá)到在導(dǎo)入外源基因的同時(shí)，仍能保持原品種的特點(diǎn)。

6.2 親本選配與后代選擇

于2008 年根據(jù)雙親血緣相近、優(yōu)點(diǎn)互補(bǔ)性強(qiáng)的原則，創(chuàng)新性利用相像組配與階梯式滾動(dòng)雜交育種方法，以08P18 為母本、中麥175 為父本配置組合，進(jìn)行品種階梯改良，中麥175的親本之一為京411，中麥175就是以京411為基盤品種，改良育成適應(yīng)性廣、抗病抗逆性好的早熟、多穗、水肥高效且水旱兼用型高產(chǎn)小麥品種。課題組根據(jù)育種目標(biāo)，在08P18/中麥175雜交后代早代選擇從寬、高代選擇從嚴(yán)，田間農(nóng)藝性狀選擇從寬，室內(nèi)品質(zhì)性狀篩選從嚴(yán)，緊盯早熟、抗旱、抗寒、成穗率與千粒質(zhì)量等性狀進(jìn)行選擇，經(jīng)過連續(xù)8 年選育與鑒定育成了晉太1503。

6.3 晉太1503的改良

考慮到中麥175 籽粒粉質(zhì)、穩(wěn)定時(shí)間1.8 min，為饅頭和面條兼用型優(yōu)質(zhì)品種，因此，有必要開展晉太1503 面條和饅頭專用加工品質(zhì)分析。晉太1503的籽粒硬度低，面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間、對(duì)葉銹和白粉病抗病性（均為中感）均有待進(jìn)一步提高，目前已針對(duì)上述問題開展雜交改良，以期培育優(yōu)質(zhì)、抗病、抗旱高產(chǎn)小麥新品種。