從襄麥25的育成談鄂北小麥高產(chǎn)育種中的幾個問題

摘要：充分利用鄂北麥區(qū)小麥穗分化時間長的生態(tài)優(yōu)勢，積極協(xié)調(diào)高產(chǎn)與廣適性間的矛盾，保持適中的成穗數(shù)和穗粒數(shù)是小麥品種襄麥２５高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性獲得突破的主要途徑。

關(guān)鍵詞：小麥；襄麥２５；高產(chǎn)育種；廣泛適應(yīng)性；中間型模式

中圖分類號：Ｓ５１２．１ 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439－８114（２０11）09－1738-03

Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｆ Ｓｅｖｅｒａｌ Ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｎ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｈｉｇｈ－ｙｉｅｌｄ Wｈｅａｔ Ｃｕｌｔｉｖａｒｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ Ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ Ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｏｆ Ｘｉａｎｇｍａｉ Ｎｏ．２５ Ｃｕｌｔｉｖａｒ ｉｎ Ｎｏｒｔｈｅｒｎ Ｈｕｂｅｉ

ＣＨＥＮ Ｑｉａｏ－ｓｈｅｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｄａｏ－ｒｏｎｇ，ＴＡＮＧ Ｑｉｎｇ－ｙｉ，ＷＡＮＧ Ｚｈｉ－ｓｈｕｎ，ＺＨＯＵ Ｆａｎｇ－ｊｕ

（Ｘｉａｎｇｙａｎｇ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ｉｎ Ｈｕｂｅｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｘｉａｎｇｙａｎｇ ４４１０５７，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｔ ｗａｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ ｗａｙｓ of developing Ｘｉａｎｇｍａｉ No.２５ ｗｈｅａｔ ｃｕｌｔｉｖａｒ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ａｎｄ ｓｔａｂｌｅ ｙｉｅｌｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｂｙ ｆｕｌｌｙ ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｌｏｎｇ ｗｈｅａｔ ｓｐｉｋｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄ ｉｎ Ｎｏｒｔｈｅｒｎ Ｈｕｂｅｉ ｒｅｇｉｏｎ， ｈａｒｍｏｎｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｎｆｌｉｃｔｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｈｉｇｈ ｙｉｅｌｄ and ｂｒｏａｄ ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ， ａｎｄ ｋｅｅｐｉｎｇ ｍｏｄｅｒａｔｅ ｓｐｉｋｅｓ ａｎｄ ｓｐｉｋｅｌｅｔ ｎｕｍｂｅｒ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｗｈｅａｔ； Ｘｉａｎｇｍａｉ Ｎｏ．２５；ｈｉｇｈ ｙｉｅｌｄ ｂｒｅｅｄｉｎｇ； ｂｒｏａｄ ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ； ｍｉｄｄｌｅ ｐａｔｔｅｒｎｓ

襄麥２５是湖北省具有廣泛適應(yīng)性的中筋中早熟小麥新品種，單產(chǎn)（公頃產(chǎn)量，下同）７ ５００ kg左右，適于大面積種植，２００９年獲農(nóng)業(yè)部成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目資助，現(xiàn)為湖北省主導(dǎo)品種。通過該品種選育方法和基本種性的探討，可對鄂北地區(qū)小麥的品種改良與篩選評價提供參考。

１選育過程

襄麥２５是襄陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院以遺傳背景十分豐富的矮敗Ｔａｉ１０６２為雜交平臺［１，２］，與綜合抗性強(qiáng)的鄂麥１９雜交后采用系譜法選育而成的。１９９８年配組雜交，為加速育種進(jìn)程，解決矮敗材料分離世代過長的問題，我們于Ｆ２代和Ｆ５代進(jìn)行了隔代夏繁。整個選育過程歷經(jīng)９代６次擇選，２００５年編號為Ｓ１０１５的株系表現(xiàn)優(yōu)異，通過田間評選育成出圃。２００６年參加襄陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥新品種（Ｄ組）比較試驗(yàn)，２００７～２００８年參加湖北省區(qū)域試驗(yàn)，同時進(jìn)行了生產(chǎn)試驗(yàn)和示范推廣。由于高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性表現(xiàn)突出，栽培面積迅速擴(kuò)大，自２００９年開始被確定為湖北省主導(dǎo)品種。

２襄麥２５的主要特性

產(chǎn)量和品質(zhì)均比現(xiàn)有品種有較大的突破。綜合５年（２００６～２０１０年）來自湖北省３９個不同點(diǎn)（次）的試驗(yàn)示范結(jié)果，襄麥２５平均單產(chǎn)６ ３０５．０ kg（幅度為４ ８０３．０～７ ６６４．０ kg），比現(xiàn)有品種平均增產(chǎn)４．９４％（幅度為０．５９％～１２．０８％），大部分增產(chǎn)顯著或極顯著，增產(chǎn)點(diǎn)次占８４．２％。

大面積單產(chǎn)一般為６ ６０８．０ ｋｇ，比同等條件下的其他品種增產(chǎn)５％～１０％，高產(chǎn)地塊單產(chǎn)在７ ５００ kg以上。２００８年的生產(chǎn)試驗(yàn)經(jīng)湖北省品種審定委員會小麥專家組現(xiàn)場驗(yàn)收，平均單產(chǎn)６ ５３０．１ ｋｇ；２００９年湖北省種子管理站在南漳縣清河農(nóng)場組織的１７．３３ ｈｍ２生產(chǎn)示范，平均單產(chǎn)６ ９１３．５ ｋｇ。２０１０年在襄州區(qū)黃集鎮(zhèn)６６７．００ ｈｍ２的高產(chǎn)示范中，平均單產(chǎn)

６ ３８０．１ ｋｇ。

襄麥２５綜合抗性較強(qiáng)，中抗赤霉病，中感條銹病、白粉病和紋枯病，高抗吸漿蟲。在其進(jìn)入大面積生產(chǎn)的兩年中，先后經(jīng)受了２００９年的冬春連旱、春后連陰雨、條銹病大發(fā)生、收割期間穗發(fā)芽和２０１０年的苗后低溫、春后冷害、赤霉病大發(fā)生等多重災(zāi)害的嚴(yán)峻考驗(yàn)，襄麥２５的平均單產(chǎn)都穩(wěn)定在６ ０００ ｋｇ以上，表現(xiàn)出了良好的廣泛適應(yīng)性。

３鄂北麥區(qū)小麥高產(chǎn)育種中幾個問題的商榷

鄂北麥區(qū)地處南陽盆地南緣，屬典型的雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，在我國小麥生態(tài)區(qū)劃中屬長江中下游平原中熟秋播半春性麥區(qū)。對小麥生產(chǎn)威脅最大的不利環(huán)境因素主要是冬春兩季經(jīng)常的低溫凍害，小麥生育后期急劇升溫和春夏過量雨水所引起的濕害，以及赤霉病、條銹病、白粉病和紋枯病等，要協(xié)調(diào)高產(chǎn)與穩(wěn)產(chǎn)的矛盾難度較大。２０世紀(jì)９０年代末我們提出鄂北麥區(qū)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)品種的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)以中間型［３］為宜，在這種思想指導(dǎo)下，相繼育成了鄂麥１５、鄂麥１９等品種，２００８年育成的襄麥２５則是這一思路的進(jìn)一步體現(xiàn)。實(shí)踐證明，襄麥２５的產(chǎn)量水平以及在高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的結(jié)合上均比其他品種有重大突破。

３．１充分利用鄂北麥區(qū)穗分化時間長的生態(tài)優(yōu)勢，合理搭配產(chǎn)量因素

合理的產(chǎn)量因素搭配因地而異，但總的原則是協(xié)調(diào)而不極端并具有動態(tài)互補(bǔ)能力。鄂北地區(qū)的生態(tài)特性有利于增粒，但不利于增穗和增重，因此，鄂北麥區(qū)高產(chǎn)品種的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)以中間型為妥。首先要求有一定的分蘗能力，因?yàn)槎渽^(qū)分蘗時間長，當(dāng)遇到不良條件時調(diào)節(jié)緩沖的余地較大。例如因不當(dāng)?shù)脑耘鄺l件形成缺苗，因寒、旱死苗或主莖損傷等都可以通過分蘗調(diào)節(jié)彌補(bǔ)。姜文侯等［４］也認(rèn)為長江中下游麥區(qū)要求較高的成穗數(shù)和穩(wěn)定的穗粒數(shù)與千粒重。但分蘗也不要求過多，以免徒耗養(yǎng)分，大分蘗要求盡可能同步發(fā)育，春后兩極分化較快，成穗率達(dá)到４０％左右。具體成穗數(shù)自北向南遞減，以每公頃５７０萬～４２０萬穗較合適。鄂北麥區(qū)灌漿時間較短且后期易遇高溫，因而千粒重不宜追求過高，以能穩(wěn)定在４０～４５ ｇ較合適，關(guān)鍵是“穩(wěn)”字，不能因各種自然災(zāi)害而導(dǎo)致千粒重有大的起落。這就對生理性狀和抗逆力有一定的要求，從產(chǎn)量空間看，穗粒數(shù)具有很大的潛力。目前本區(qū)主栽品種的平均每穗粒數(shù)只有３０粒左右，本區(qū)穗分化時間較長，小穗數(shù)的分化一般均可達(dá)到２０個左右，問題是退化小穗數(shù)較多或小穗結(jié)實(shí)花數(shù)偏少，這里有栽培因素的影響，也有品種自身對氣候條件敏感性的因素。一些在小穗和小花分化時期對低溫、干旱敏感的品種往往不孕小穗及缺粒較多，襄麥２５由于這方面適應(yīng)性強(qiáng)，故常年不孕小穗較少，但小穗結(jié)實(shí)率仍然不夠高。此外，穗數(shù)與粒數(shù)間還有自動調(diào)節(jié)互補(bǔ)性，部分原因可能與“庫”、“源”、“流”的調(diào)節(jié)有關(guān)。襄麥２５常年在較高肥水條件下每公頃穗數(shù)變化為４５０萬～５８０萬穗，而每穗粒數(shù)均穩(wěn)定在３０～３５粒，加之千粒重穩(wěn)定，故豐產(chǎn)性較穩(wěn)定。

３．２高產(chǎn)與穩(wěn)產(chǎn)的協(xié)調(diào)

高產(chǎn)而不穩(wěn)產(chǎn)的品種在生產(chǎn)上難以推廣。我們始終堅(jiān)持在穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)上求高產(chǎn)的育種目標(biāo)，對制約鄂北麥區(qū)小麥穩(wěn)產(chǎn)的４個因素（倒伏、病蟲害、凍害、高溫逼熟）始終堅(jiān)持與育種目標(biāo)緊緊相扣，而當(dāng)前要著重突破的是適宜機(jī)收的抗倒伏和抗穗發(fā)芽問題。

３．２．１抗倒性解決品種的抗倒性問題要克服單純追求矮化的片面性，緊扣高產(chǎn)這一根本目標(biāo)，重視綜合抗倒伏能力的研究與選育。①適當(dāng)降低株高，有利于增強(qiáng)植株的抗倒伏能力，并能提高收獲指數(shù)。襄麥２５株高９０ ｃｍ左右，屬半高稈品種，抗倒性強(qiáng)，同時保持了較充裕的生物學(xué)產(chǎn)量，因?yàn)樯飳W(xué)產(chǎn)量是高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。②襄麥２５莖稈堅(jiān)韌，富有彈性，根系發(fā)達(dá)，扎得深，抗根倒。③襄麥２５穗粒重較高，從而保持了較高的收獲指數(shù)，可避免群體過大，有利于抗倒和防病。④襄麥２５冠層結(jié)構(gòu)合理，其穗下節(jié)間長度占總長的4４％，其他各節(jié)間依次為28％、15％、10％和3％［５］，這種冠層結(jié)構(gòu)在兼顧通風(fēng)透光、抗病、抗倒及灌漿方面都較為有利。

３．２．２抗病性赤霉病、條銹病、白粉病和紋枯病是影響鄂北麥區(qū)小麥產(chǎn)量的主要病害。在抗病性選擇上我們采取了比較現(xiàn)實(shí)的手法，即不追求極端的免疫品種，重視兼抗性、耐病性及慢病性的選擇。具體操作是在田間選擇感病輕、發(fā)病慢且子粒飽滿度好的單株，出圃后進(jìn)行接種鑒定，根據(jù)這些方法和原則選育的襄麥２５具有較好的綜合抗病性。

３．２．３抗寒性近幾年連續(xù)出現(xiàn)暖冬現(xiàn)象，品種的抗寒性在不同程度上被人們所忽視，２００５年鄂北麥區(qū)小麥遭受嚴(yán)重凍害的教訓(xùn)應(yīng)該引起人們的深思。我們認(rèn)為，鄂北麥區(qū)地處南陽盆地南緣，是全省冬季最干冷的地區(qū)，也是全省倒春寒發(fā)生頻率最高、程度最重的地區(qū)，在小麥的抗寒性選擇上，應(yīng)準(zhǔn)確把握溫光反應(yīng)的遺傳生理特性，促進(jìn)產(chǎn)量因素的優(yōu)化組合與表達(dá)。具體就是在保持適度春化要求和溫光反應(yīng)的同時，調(diào)配好品種的生長發(fā)育節(jié)律，以利春后安全起身。

３．２．４熟性小麥的熟性表現(xiàn)在熟相上是指成熟時穎片、穗下節(jié)間、芒和旗葉的外部表相［６］。熟相是植株衰老過程中內(nèi)部生理變化的外部表現(xiàn)，是品種穩(wěn)產(chǎn)性、適應(yīng)性好壞的最直觀表現(xiàn)形式，且直接影響粒重和品質(zhì)變化，因而在小麥高產(chǎn)育種中具有重要的意義。引起鄂北麥區(qū)小麥后期早衰的外界因素主要是高溫和高濕。已有的研究表明，小麥灌漿期間，在１２～２０℃范圍內(nèi)，每增加１℃，粒重下降４％～８％，這主要是高溫影響灌漿持續(xù)時間和灌漿速率，高溫與高濕相伴就會形成高溫逼熟、葉片早衰、千粒重下降。不同品種對濕熱逆境反應(yīng)有明顯的差異，通過對高溫逼熟不敏感基因的利用和小麥?zhǔn)煜嗟倪x擇，對提高品種抗后期早衰能力十分有效。

３．３高產(chǎn)與廣泛適應(yīng)性的協(xié)調(diào)

小麥品種的適應(yīng)性和產(chǎn)量潛力決定著品種的推廣價值和生產(chǎn)效益。小麥品種的廣泛適應(yīng)性和高產(chǎn)潛力既取決于親本的遺傳特點(diǎn)，又取決于不同生態(tài)種質(zhì)的廣泛利用，還與選擇環(huán)境密切相關(guān)。許多性狀特別是產(chǎn)量性狀的選擇，實(shí)際上是在自然選擇壓力的基礎(chǔ)上進(jìn)行的人工選擇，入選材料往往是對當(dāng)?shù)赜泻Νh(huán)境因子具有較強(qiáng)的抗（耐）性并能在當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生數(shù)量較多的后代（種子）的基因型。因此，選擇環(huán)境的代表性起著重要作用。楊竹平等［７］認(rèn)為，揚(yáng)麥系列品種之所以具有較廣泛的適應(yīng)性，與其選育地點(diǎn)在長江中下游地區(qū)有一定代表性有很大的關(guān)系。襄麥２５的選育地襄陽市位于南北過渡地帶，代表范圍較為寬廣，在一定程度上成就了其廣泛的適應(yīng)性。該品種在高肥條件下高產(chǎn)抗倒伏，在江漢平原中低產(chǎn)水田耐漬增產(chǎn)，晚播高產(chǎn)不晚熟即為例證。

３．４高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)的協(xié)調(diào)

小麥的子粒品質(zhì)與產(chǎn)量間矛盾是客觀存在的，但在一定范圍內(nèi)是可以協(xié)調(diào)或同步改良的。國內(nèi)外大量研究證實(shí)小麥子粒蛋白質(zhì)含量與產(chǎn)量之間存在著一定的負(fù)相關(guān)，但并不絕對，在不降低產(chǎn)量的情況下，提高蛋白質(zhì)含量是可能的［８，9］。其他品質(zhì)性狀與產(chǎn)量關(guān)系的研究不多，但我們認(rèn)為，只要搞好組合的選配并對后代進(jìn)行廣泛的選擇，小麥的品質(zhì)優(yōu)勢和產(chǎn)量優(yōu)勢才能相對統(tǒng)一。

小麥品質(zhì)是一個復(fù)雜的綜合性狀，既受遺傳因素的控制，也受生態(tài)環(huán)境的影響，尤其與子粒灌漿期間的氣象條件和土壤養(yǎng)分供應(yīng)狀況有密切關(guān)系。不同品種在同一生態(tài)環(huán)境、不同年份里其品質(zhì)有明顯差異，反映出品種品質(zhì)的穩(wěn)定性。襄麥２５品質(zhì)較優(yōu)，２００７和２００８年連續(xù)兩年經(jīng)農(nóng)業(yè)部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心（北京）和谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心（哈爾濱）檢測，子粒粗蛋白１４．３５％和１４．６５％，濕面筋３１．８５％和３２．１０％，沉降值４４．７和４５．５ ｍＬ，吸水率５９．１％和６１．５％，穩(wěn)定時間為５．４和９．５ ｍｉｎ。各項(xiàng)指標(biāo)均超過了國標(biāo)中筋小麥品種品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，且表現(xiàn)出了較好的穩(wěn)定性。在湖北省現(xiàn)有品種中，襄麥２５在高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)方面比較突出。

參考文獻(xiàn)：

［１］ 劉秉華，楊麗， 王山葒， 等． 矮敗小麥群體改良的方法與技術(shù)［Ｊ］． 作物學(xué)報，２００２，28（1）：６９－７１．

［２］ 張煥英，張憲營，谷良治，等．小麥Ｔａｉ輪回－交替選擇育種技術(shù)及應(yīng)用［Ｊ］． 河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，２００４，８（１）：４６－４９．

［３］ 王婉儀，吳光固．冬麥中間型育種模式的探討［Ｊ］．遺傳學(xué)報，１９７７，４（３）：２０１－２１１．

［４］ 姜文侯，吳兆蘇． 長江下游地區(qū)小麥品種產(chǎn)量穩(wěn)定性的初步探討［Ｊ］． 作物學(xué)報，１９８３，９（４）：２３３－２３９．

［５］ 王婉儀，薛民生， 朱維云， 等． 對北京地區(qū)小麥高產(chǎn)育種的看法［Ｊ］． 華北農(nóng)學(xué)報，１９８９，４（３）：１６－２３．

［６］ 李晴褀，李安飛，包文翊，等．小麥高產(chǎn)育種中幾個重要問題的探討［Ｍ］． 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，１９９６．９１－９７．

［７］ 楊竹平，吳兆蘇．小麥品種廣適性與選擇環(huán)境的研究［Ｊ］．南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，１９８８，１１（１）：１１－１５．

［８］ 徐兆飛，張惠葉，張定一，等．小麥品質(zhì)及其改良［Ｍ］．北京：氣象出版社，１９９９．８８－９３．

［9］ 桑偉，田笑明，魏亦農(nóng)，等． 冬小麥主要品質(zhì)性狀和產(chǎn)量性狀的遺傳特性及F代雜種優(yōu)勢研究進(jìn)展［J］．麥類作物學(xué)報，2005，25（5）：133-136．