摘要:柳紫黑麥1號是安徽柳豐種業科技有限責任公司以漯珍1號為母本、百農AK58為父本雜交,采用系譜法選育而成的高蛋白紫黑粒特色冬小麥品種。2021年通過安徽省農作物品種審定委員會審定,審定編號:皖審麥20212003,適宜安徽省淮河以北及沿淮地區種植。該品種蛋白質含量比對照濟麥22高30%以上,微量元素鈣、鐵、鋅、磷、硒、碘含量均比普通小麥顯著提高。對柳紫黑麥1號親本、選育過程、特征特性、產量表現和栽培技術要點進行總結,并對其育種過程進行反思,以期為該品種的生產推廣提供參考。
關鍵詞:高蛋白;彩色小麥;柳紫黑麥1號;選育
Breeding of a High-Protein Color Wheat Variety Liuzi Heimai No. 1
WANG Ketian1,WANG Changchun1,ZHAO Taiyu2
(1 Yintai District Agricultural Technology Extension Center,Tongchuan 727000,Shaanxi;
2 Anhui Liufeng Seed Technology Co.,Ltd.,Huaibei 235151,Anhui)
小麥是我國主要的糧食作物,黃淮麥區是我國小麥的主產區和彩色小麥的適生區域。根據農業農村部農產品質量監督檢驗測試中心檢測,彩色小麥除含有豐富的蛋白質和賴氨酸外,還含有鋅、硒、鈣、鐵、碘等多種對人體有益的微量元素和礦物
質[1]。隨著國民經濟的發展,人們對彩色優質小麥的需求量越來越大[2],種植、加工彩色小麥成為黃淮麥區農村經濟發展新的增長點。國內外大量研究表明,高蛋白彩色小麥的豐產性明顯低于對照品種,這也使得提高豐產性成為彩色小麥育種的主攻方向。為此,安徽柳豐種業科技有限責任公司以高蛋白、高微量元素黑粒小麥品種漯珍1號為母本,以豐產性、抗病性、抗倒伏性突出的百農AK58為父本進行雜交,采用系譜法育成了高蛋白、高微量元素且豐產性好的彩色小麥品種柳紫黑麥1號。該品種于2021年通過安徽省審定后,開始在安徽省淮北市和宿州市推廣,并與多家食品和加工企業簽訂了合作
協議。
1 品種選育
1.1 育種目標 提高豐產性是彩色小麥育種的主攻方向,因此與之相關的目標性狀也會發生相應的變化。一是在產量構成中,單位面積穗數已達上限,使得提高穗粒重成為必然[3]。二是抗倒伏能力,易倒伏是高產育種的最大威脅[4],這就要求在高產地力水平上選擇抗倒伏且豐產性好的親本材料。而抗倒伏性和豐產性存在固有矛盾(即抗倒伏材料普遍豐產性差),因此選擇這兩個性狀結合較好的材料作為親本是育種過程中最復雜的工作之一。三是隨著目標產量的提高,莖葉面積會隨之增大,這又會使植株間通風透光性不良,因此要選擇株型適中且葉片上沖的材料作親本[5]。四是黃淮南片麥區病害較多,主要有條銹病、葉銹病、白粉病、赤霉病、紋枯病等[6],這就要求抗病性必須符合生產需要。五是該地區冬季寒冷,早春常有倒春寒發生,因此越冬性和抗倒春寒能力也要過關。
1.2 品種來源
1.2.1 母本 母本漯珍1號為弱春性中熟品種,分蘗力和成穗率適中,莖稈粗壯,抗倒伏。穗紡錘形,多花、多粒。籽粒黑色,千粒重40g左右。中抗白粉病,高抗條銹病和葉銹病。蛋白質含量比普通小麥高51.3%,微量元素鈣、鐵、鋅、硒、碘等含量豐富,遠高于普通白粒小麥。
1.2.2 父本 父本百農AK58為半冬性中熟品種,幼苗半匍匐,分蘗較多,越冬性強。春季生長穩健,分蘗兩極分化快,抗倒春寒。株高70cm左右,莖稈堅韌、彈性好,抗倒伏。穗紡錘形,長芒,白粒,落黃好。穗粒數38粒,千粒重45g。高抗葉枯病、條銹病和白粉病,中抗紋枯病。旗葉功能期長。一般每hm2產量7500~9000kg,最高可達10500kg。
1.3 雜交選育過程 柳紫黑麥1號雙親均為黃淮南片區綜合農藝性狀優良的品種,母本主要缺點是豐產性不足,但父本豐產性突出,彌補了母本的缺點,因此二者結合應為理想組合。2011年安徽柳豐種業科技有限責任公司以漯珍1號為母本、百農AK58為父本雜交,采用系譜法選育,組合編號為11056;2012年選為一級組合;2013年在種植的2400株中入選186株;2014年入選23系112株;2015年入選5系38株;2016年入選4系18株;2017年將入選株系進行產量鑒定試驗,其中11056-11-3-1綜合性狀突出;2018年組合11056-11-3-1參加品種比較試驗;2019年參加安徽省特色小麥品種比較試驗;2020-2021年參加安徽省特色小麥生產試驗。2021年通過安徽省農作物品種審定委員會審定,審定編號:皖審麥20212003,定名為柳紫黑麥1號。
2 品種特征特性
2.1 植物學特征 柳紫黑麥1號為半冬性品種,幼苗半匍匐,苗勢中等,越冬性好,抗倒春寒能力強。分蘗力中等,成穗率高。莖生葉片小,葉色深綠,旗葉斜挺。全生育期比對照品種濟麥22早熟1d。株高80cm左右,株型較緊湊,莖稈堅韌、彈性好。穗紡錘形,長芒,白殼,紫黑色粒,籽粒角質、飽滿度好,抗穗發芽。2年生產試驗平均穗數分別為639.0萬穗/hm2、643.5萬穗/hm2,穗粒數34.8粒、34.1粒,千粒重38.4g、40.7g。
2.2 品質分析 經2年品質分析,該品種籽粒容重分別為844g/L、837g/L,粗蛋白(干基)含量16.20%、16.26%,濕面筋含量43.7%、37.5%,吸水量73.2mL、72.1mL。柳紫黑麥1號蛋白質含量比對照品種濟麥22高30%以上,鈣、鐵、鋅、磷、硒、碘含量均比普通小麥顯著提高,說明該品種為高蛋白、高礦物質彩色特色小麥品種。
2.3 抗病性鑒定 經2年抗病性接種鑒定,該品種中抗/中抗赤霉病,中抗/中感白粉病,中抗/中抗條銹病。
3 產量表現
柳紫黑麥1號在2018年品種比較試驗中,每hm2平均產量8102.5kg,比安徽省區域試驗對照品種濟麥22增產2.6%,比彩色小麥對照品種周黑麥1號增產10.4%;在2019年安徽省特色小麥品種比較試驗中,平均產量8016.4kg,比安徽省區域試驗對照品種濟麥22增產3.6%,比彩色小麥對照品種周黑麥1號增產12.6%。2020年參加安徽省特色小麥生產試驗,每hm2平均產量7741.5kg;2021年續試,平均產量8076.0kg;2年產量與對照品種濟麥22均無顯著差異。2023年開始在安徽省淮北市和宿州市推廣種植,每hm2產量均在8000kg以上,高產示范區產量超過9000kg。
4 栽培技術要點
4.1 精細整地,施足底肥 前作收獲后適時、適墑耕作,以達到地平土細,土壤含水量在16%~18%之間,保證土壤水分適宜小麥出苗生長。同時結合整地施用有機肥和化肥,全生育期每hm2施肥量為純氮180~220kg、磷(P2O5)90~100kg、鉀(K2O)90~100kg。底肥約占2/3。
4.2 精選種子 種子經過精選后,需保證其純度不低于98%,凈度不低于96%,發芽率不低于94%。播前曬種1~2d,以提高發芽率。地下害蟲發生較重的田塊,應使用包衣種子或進行藥劑拌種,也可選用3%辛硫磷22.5~30.0kg/hm2進行土壤處理。
4.3 播種 適播期 以“晚播弱,早播旺,適時播種麥苗壯”為原則,淮河以北和沿淮地區最佳播種時間為10月中下旬。播種過早,溫度偏高,容易形成旺苗,不利于安全越冬;播種過晚,積溫不足,分蘗數和次生根偏少,達不到壯苗標準。播種量 該品種適宜播種量為105~120kg/hm2,適宜基本苗為
240萬~270萬/hm2。當播期推遲時,應適當增加播種量。播種深度 一般播種深度在5cm左右,播種過深出苗困難,分蘗緩慢,低位分蘗缺位;播種過淺分蘗節入土淺,分蘗細弱,麥苗抗逆性差。
4.4 田間管理 控旺及追肥 對于旺長的麥田,應及時進行鎮壓或噴施矮壯素。對于播種過晚或底肥不足造成的弱苗,應趁墑及時追肥。除草 化學除草于小麥返青后至拔節前,日平均溫度穩定在5℃以上時進行,以防發生藥害。病蟲害防治 起身期、拔節期用氧化樂果+井岡霉素防治病蟲害。孕穗期、灌漿期分別用高效氯氰菊酯或吡蟲啉+戊唑醇防治病蟲害。小麥揚花期若有2d以上的連陰雨,應在雨后及時噴施三唑類、抗生素類或苯并咪唑類殺菌劑防治赤霉病。
5 育種體會
5.1 不同生長發育時期的選擇要點 返青期主要選擇越冬性良好的組合、品系和單株。拔節期主要選擇分蘗兩極分化快、抗倒春寒的品系和單株。孕穗期加強對株型、葉相、抗紋枯病等性狀的選擇。抽穗期至灌漿期選擇的項目較多,紋枯病、白粉病、條銹病、葉銹病、赤霉病相繼發生,調查記載其發病程度,并與對照品種比較,確定選擇標準;調查株型、葉相、倒春寒、凍害。蠟熟期至成熟期調查記載成熟期株高、倒伏情況、熟相、單株穗數、穗粒數等性狀;對未倒伏的品系進行簡易抗倒伏性能測定,并與對照品種比較,確定入選品系;對豐產性進行田間評估,熟相好的品系大多籽粒較飽滿,單位面積穗體積較大且撥打麥穗手感強的品系豐產性較好。室內考種主要考察千粒重、籽粒飽滿度、粒色、粒型、黑胚率等。黑粒對白粒為顯性,黑粒后代仍可分離出一定比例的白粒,因此進行連續多代黑中選黑。此外,高代品系根據需要進行了抗病性鑒定和品質分析。
5.2 不同世代的選擇要點 F1和雙親、對照品種比較,選擇符合育種目標的組合;F2首先選擇目標單株占比高的組合,并對組合進行分類,一級組合多選單株;F3先選優良組合,在優良組合中多選品系,在優系中多選單株;F4后重點選擇分離幅度較小的品系;F5后稀播繁殖較穩定品系的種子,在下年參加新品系產量鑒定試驗。隨著世代的推移,雜交后代的穩定性逐步提高,選擇的要求越來越嚴格,即低代標準寬、高代完全符合育種目標。不同世代選擇的主要性狀不同,遺傳力較高的簡單性狀,如抽穗期、株高、千粒重、粒色等,在各分離世代均可有效選擇;遺傳力低的性狀一般要在高代群體條件下選擇。
5.3 不同目標性狀的選擇要點 一級育種目標主要有經濟產量、品質、適應性及抗主要自然災害的能力等。雜交后代圍繞一級育種目標的高度相關性狀進行選擇,同時兼顧其他性狀。點播條件下的田間選擇,大部分針對的是遺傳力較高的簡單性狀,如抽穗期、株高、粒色等;而遺傳力低的復雜性狀,點播條件下個體選擇無效,要在不同生態條件下做多點次群體選擇。
5.4 綜合決選要點 在不同世代、不同生長發育時期對不同目標性狀選擇的基礎上,對各品系的每個目標性狀打分,然后匯總各品系的得分,并將得分排序,再與對照品種比較,確定是否入選。
本項目重點在于育種材料的搜集、篩選和研究,選出了綜合農藝性狀優良的彩色親本和豐產性突出的配套親本。在雜交后代的選育中,既注意黑中選黑,又重視綜合農藝性狀選擇,特別是對豐產性的選擇。今后在此基礎上,將加強對莖稈強度的選擇,進一步提高豐產潛力。
參考文獻
[1]張正斌,徐萍,李奉令,張錦鵬,張文勝,李芙蓉.19 份彩色小麥種質資源微量營養元素比較分析.中國種業,2024(5):54-61
[2]李玉剛,王圣健,李磊,王瑞英,翟曉靈,蓋紅梅.彩色小麥新品種青研紫麥1號.中國種業,2024(5):159-161
[3]邵敏敏,趙凱,馮維營,黃玲,陳貴菊,王福玉,張玉丹,楊本洲,孫雷明,王霖,閆璐,翟紅梅.高產廣適抗逆黑小麥新品種濟儒麥22.中國種業,2023(8):124-126
[4]閆勇,李???,王寒菊,郭敏,張書奎,宋印明.黑小麥新品種農大4218紫的選育和功能分析.農業科技通訊,2023(5):187-189
[5]郜俊紅,李琴,廖先靜,邱冬云.小麥新品種鄭農4108的產量及品質性狀分析.農業科技通訊,2022(12):109-122
[6]時曼麗,張明輝,馬吉坡,徐青.抗赤霉病高產穩產小麥新品種宛麥362的選育及栽培技術要點.農業科技通訊,2023(6):153-155
(收稿日期:2024-07-06)