煙農24號小麥品種選育及育種技術探討

劉兆曄 于經川 姜鴻明 辛慶國

摘要：選用豐產穩產、抗旱耐瘠的中肥水小麥品種陜229為母本，用抗病、抗倒的高肥水品種安麥1號為父本雜交，提出并運用單莖庫源比理論、高中肥條件下交替選擇、雜種后代高密度大群體篩選等育種技術，育成了高產穩產小麥品種煙農24號。該品種分蘗力強，適應性廣，抗病抗倒，高產穩產。在山東省小麥高肥區試中，兩年平均比對照增產8.45％。2004年通過山東省農作物品種審定委員會審定，2005～2010年連續6年被山東省農業廳、財政廳、科技廳定為山東省優質專用小麥主導品種和小麥良種補貼項目品種。

關鍵詞：小麥；煙農24號；品種選育；育種技術

中圖分類號：S512.1⁺10.3文獻標識號：A文章編號：1001-4942(2012)01-0035-04

糧食安全保障是我國社會經濟快速穩定持續發展的關鍵。小麥是我國最重要的糧食作物之一，山東是我國小麥的主產區。根據黃承彥等(2005)對山東小麥需求的預測和當前山東小麥的生產水平和未來發展速度的分析，2020年、2050年山東省小麥總產應分別達到270.6×10⁸kg和288.6×10⁸kg，單產應分別達到7350.0kg/hm²和7875.0k/hm²，要比目前分別提高40％和50％左右。目前山東小麥品種的單產潛力多已超過9000.0kg/hm²，最高達到11250.0kg/hm²，但生產上平均單產水平僅5250.0kg/hm²左右。育成的超高產品種對土、肥、水、光、溫等資源的要求較高；品種抵御自然災害(如病蟲草害、低溫、倒伏、干熱風等)的能力還比較脆弱；各產量構成因素間以及產量與品質間的關系協調提高比較困難；品種類型比較單一，生產成本偏高；中肥水品種在高肥水條件下種植，群體偏大，莖稈質量較差，病蟲害發生嚴重，容易倒伏。所以要求育種工作者應從提高品種自身農藝性狀方面來提高農民種植小麥的收益，育成高產、穩產、高效、高中肥兼用的綜合性狀優異的突破性品種。

1.選育思路與經過

大面積高產小麥品種，既要在一定范圍內對不同的生境有較強的適應能力，又要具有較高的產量潛力。因為在大面積生產中，除了要考慮自然條件(氣候、土壤、病蟲害等)變動對小麥生長發育的影響外，還要考慮我國農村分散經營所致的栽培條件(播期、播量、肥水管理)的差異，因而要求小麥品種在形態、生理特性上具有較強的自動調節和互補能力。鑒于此，我們確定了如下選育思路：在高產和廣適性育種的親本選配上，將一個具有廣泛適應性的基因型與一個對高產環境特別適應的基因型進行雜交，即選用豐產穩產、分蘗力強、穗數多、抗旱耐瘠、抗病抗倒性較差、適于中肥水種植的陜229為母本，以大穗、抗病、抗倒、品質優良、適于高肥水種植的安麥1號為父本雜交，并在后代選擇中以株高適中、多抗、高光效株型和產量三要素協調為主要目標，加大抗倒性和抗病性等方面的選擇壓力，以克服陜229抗病性差和不抗倒伏的缺點，有效組合高產、穩產、抗倒、抗逆、高效等優良基因，使育成品種高中肥條件下能夠兼用。具體選育經過為：

1994年進行雜交，組合代號為94125。F₁～F₄均在煙臺市農業科學研究院試驗農場種植。試驗地肥力條件較好，各種病害較重，為選育高產、抗病品種提供了有利條件。1995年F₁雜種優勢明顯，長相長勢表現極佳。1996年F₂作為重點組合，選擇前期生長健壯、發育較慢、耐寒性好、起身后營養生長向生殖生長轉換迅速、拔節后分蘗兩極分化快、抽穗前株型挺拔、旗葉較短且上舉、群體透光較好、后期葉片功能期長、灌漿快、落黃好、熟期適中的單穗121個。1997年F₃在F₂選擇的基礎上，先選綜合抗性、豐產性、落黃性和株型等諸性狀都較理想的穗行，再從中選擇單穗，一般一穗行選1穗，性狀分離大或特好的穗行選2～5穗，共選58穗。1998年F₄收獲綜合性狀好、農藝性狀基本穩定一致的穗行4個，在繼續選擇提純的同時，參加1999年度的品系鑒定試驗，結果以煙475(煙農24號)表現最好，2000～2004年分別參加魯東片聯試、山東省預試區試和生產試驗，2004年通過山東省農作物品種審定委員會審定。

2.遺傳背景分析

追溯煙農24號的系譜，其遺傳背景非常豐富：從性狀特點來看，TB902、ST2422/464分別是不同時期的抗源和豐產源，蚰子麥、蚰包、陜7853為豐產供體，小偃96抗旱性強，包打300砲、蚰包麥含有優質基因；從地域來源看，既包括國外引進的大量優異種質，如意大利的ST2422/464、英國的包打300砲、澳大利亞的TB902，又包含國內大面積種植的品種蚰包等；從親緣關系來看，煙農24號既有普通小麥種質，又含偃麥草(小偃6號)的血緣。由于國內外多樣性種質資源的綜合利用，使其雙親的基因類群具有血統遠緣、生態遠緣和類型遠緣等特性，實現了優異基因的累加、互補和重組，為培育高產、穩產、抗倒、抗逆小麥新品種奠定了豐富的遺傳基礎(圖1)。

3.種性特點

3.1高產

在鑒定圃試驗、魯東片聯試、2000～2001年度山東省小麥高肥組預試中，較對照分別增產15.04％、16.75％、7.11％，均居參試品種的第1位；在2001～2003年山東省區試中，平均產量7802.1kg/hm²，較對照魯麥14增產8.45％，居參試品種第1位；在2003～2004年生產試驗中，平均產量7 551.9kg/hm²，較對照魯麥14增產7.82％。2006年在文登市宋村鎮周格村，煙農24號實打產量10470kg/hm²，比往年種植的品種產量翻了一番。2009年6月，由山東省農業科學院、山東農業大學和山東省種子管理總站等部門專家組成了實打驗收組，對萊陽市呂格莊鎮響水溝村煙農24號高產攻關田進行了現場實打驗收，實打產量10193.0kg/hm²。

3.2穩產

采用高穩系數法(HSC)，結合變異系數對2001～2002年度山東省高肥區試的13個小麥品種(系)進行高產穩產性綜合評價。在13個品種(系)中，煙農24號的產量和高穩系數最高，地域變異S值和CV較小，為高產穩產類型。灰色關聯度分析表明，煙農24號的加權關聯度最大(y_i=0.8231)，說明該品種不僅產量高，而且綜合性狀優良。

3.3容重大，白度高

經農業部谷物品質監督檢驗測試中心(北

京)等單位化驗分析，該品種容重781～828g/L，粗蛋白(干基)11.30％～13.36％，濕面筋26.3％～37.0％，穩定時間1.6～7.2min，面粉白度值78.7～81.1，比我國小麥平均白度高2.9％～5.3％，屬高白度面粉，是制作饅頭、面條、水餃的優質原料。在2005年中國鄭州小麥展示及交易會上，被評為優質面條小麥，面條評分81分。

3.4抗倒抗逆性強

根據山東省小麥區試結果，煙農24號越冬率98.2％～100％，耐寒、抗旱、抗青干，高抗白粉病、赤霉病和葉枯病。2003～2004年中國農科院植保所抗病性鑒定結果，高抗條銹病，中抗葉銹病。煙農24號的莖質系數為0.0285g/cm，而對照魯麥14的莖質系數為0.0278g/cm，這是煙農24號抗倒伏的莖稈質量基礎。

3.5葉綠素含量高，光合能力強

煙農24號葉綠素a含量、葉綠素b含量、光合速率、平均灌漿速率均顯著高于魯麥21號，SOD含量比魯麥21高39.5％(表1)。

4.關鍵選育技術分析

4.1高中肥條件下交替選擇

小麥的豐產性和穩產性是受多基因控制的數量性狀，遺傳背景十分復雜。在育種過程中，采用何種方法使二者有效地結合在一起，并能實現充分有效的選擇是實現小麥高產穩產育種目標的關鍵。我國傳統的育種方法，強調雜種后代的培育條件必須同育種目標相協調。但我們在雜交后代的選擇中采用高、中肥交叉選育法，將F₁、F₂置于水地條件下選育，以利于F₁種量繁殖和雜種優勢的表現，以及F₂強分離世代各種基因型遺傳特性的充分表達和選育；F₃在中肥條件下選拔，F₄回到高肥條件下種植；穩定品系在高、中肥兩種環境條件下同時鑒定，在自然的和人為創造的不同環境條件下使雜種基因型的各種潛在的遺傳特性得以充分表達，為高中肥兼用型品種的選育提供目標性狀表達所需的不同環境條件，實現主要育種目標性狀與選種環境的協調，使自然選擇、人工選擇和定向培育三者緊密地結合在一起，加大了選擇壓力，提高了選種質量和效率，為準確有效地綜合全面評鑒和選擇創造了條件，提高了選擇效率。

4.2抓住關鍵目標進行定向選擇

雜交后代的選擇是育種工作中的主要環節。筆者始終圍繞主要育種目標，結合各年度的氣候條件及世代材料的生長狀況，采取擴大群體規模，優中選優，突出重點，定向選擇的策略。在小麥整個生育期內，抓住關鍵時期，進行全面系統的觀察比較。前期比較抗寒性，中期比較繁茂性和株葉型，后期比較抗病性、抗倒性、豐產性、熟相等性狀的選擇。針對該組合的特點，加大了抗倒性和抗病性等方面的選擇壓力，收到了良好的效果。在雜種選擇過程中，先后經歷了旱、澇、病蟲害大發生和后期高溫逼熟及陰雨寡照、嚴重倒伏等異常氣候條件，有利于充分利用年度間的自然選擇壓力提高選擇效果，將所有的目標性狀綜合于一體。

4.3早代篩選組合

Cregan和Busch(1979)發現F₂混合群體產量和中親值可以很好地預測F₅品系的產量。在高產組合中選擇，成功的概率相對較高。為了測定、比較F₂混合群體的產量，根據回歸曲線圖比產法，將F₂種子混合點播，行長5m，每組合6行；組合排列按Fl組合株高，由高到矮順序排列，繪制各組合產量坐標圖，注明組合編號，最后繪出總體回歸曲線；曲線上方為高產區，距曲線愈遠的點，所代表的組合產量愈高。通過這種間接比產，可大量淘汰組合，大大提高選擇效率。由于高稈組合的產量一般要高于矮稈組合，因此應按株高的高矮分段比產，重點保留矮稈中的高產組合。

4.4雜種后代選擇采用高密度大群體篩選

雜種后代根據育種目標要求，以產量性狀為主要指標進行選擇。改行距33.3cm為23.3cm，改株距10.cm為5.cm，改選株為選穗，改株行種植為穗行種植，使同樣面積上種植的分離群體規模擴大了近3倍，提高了優良基因型的表現幾率。改選單株為選單穗，簡單易行，省事省工，每個組合選穗數量可遠遠多于選株數量，重點組合可選上百穗，大大提高了優良基因型的中選幾率和土地使用率。雜種后代按大田生產密度適當稀播，有利于個體性狀在大田生產相似條件下的真實表達和保持更多的基因變異類型，有利于對優良農藝性狀進行選擇，從而提高選育效率。

4.5理論上提出并運用單莖庫源比概念。對高代品系進行篩選

生理研究中習慣用產量構成因素來分析籽粒產量，但各產量構成因素之間存在著強烈的負相關，一個構成因素增加時其它的產量因素將會減少。在煙農24號的選育過程中，筆者在理論上首次提出并運用單莖庫源比概念，以單莖旗葉面積擔負的籽粒數和籽粒重作為旗葉光合生產力的指標，對高代品系進行篩選，使得重穗型和多穗型品種可在同一標準上進行比較，提高了育種預見性和育種效率。

參考文獻：

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