高產廣適小麥新品種魯原502及其育種策略

摘要：魯原502是以航天突變系“9940168”為母本、濟麥19為父本有性雜交，并經系譜選育而成的高產、穩產、抗病、廣適型小麥新品種，成穗穩定在600萬/hm2以上，穗粒數37粒以上，千粒重穩定在42 g以上，產量構成三因素合理。資源創新、穿梭育種和穩定品系多點鑒定是高產廣適性小麥新品種選育的有效方法。

關鍵詞：小麥；魯原502；育種策略

中圖分類號：S512.103.2文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2013）04-0032-03

魯原502是由山東省農業科學院原子能農業應用研究所和中國農業科學院作物科學研究所以航天突變系“9940168”為母本、濟麥19為父本有性雜交，并采用系譜法選育而成。該品種2007～2012年在山東省和國家的各級試驗中表現突出，增產幅度較大。2007～2011年參加并完成了黃淮北片冬小麥水地組區域試驗和生產試驗，2011年通過國家審定（國審麥2011016）。2008～2012年完成山東省小麥區域試驗，2012年通過山東省農作物品種審定委員會審定（魯農審2012048號）。魯原502不僅高產穩產，而且耐熱，抗倒伏，是高產（超高產）育種上的一個新突破。

1品種表現

11特征特性

111生物學特征特性魯原502屬半冬性中晚熟品種，較濟麥22早熟1天。幼苗半匍匐，長勢壯，抗寒性較好。分蘗力強，成穗數中等，高肥水地塊公頃穗數可達750萬以上。株高76～80 cm，株型偏散，莖稈粗壯，抗倒性好，莖稈蠟質較多。旗葉寬大，上沖。穗較長，小穗排列稀，穗層深厚。后期較耐熱，落黃中等。長方型穗，長芒，白殼，白粒，籽粒角質率高，籽粒長，較飽滿。2008～2009年度區試平均成穗6225萬/hm2，穗粒數355粒，千粒重438 g。2009～2010年度區試平均成穗5640萬/hm2，穗粒數38粒，千粒重435 g。

112品質特性2009年區試混合樣品質分析結果：硬度指數672，容重7940 g/L，蛋白質含量（干基）1314%，濕面筋299%，沉淀指數285 ml，吸水率629%，穩定時間50 min，拉伸面積350 cm2，延伸性106 mm，最大抗延阻力236 EU.。2010年區試混合樣品質分析結果：容重774 g/L，蛋白質含量（干基）1301%，濕面筋281%，沉淀指數270 ml，吸水率596%，穩定時間42 min，拉伸面積50 cm2，延伸性119 mm，最大抗延阻力296 EU.。

經農業部谷物及制品質量監督檢驗測試中心（哈爾濱） 測試，饅頭總評分為80分，面條總評分為82分，適合加工饅頭和面條。

113抗病性田間和實驗室接種鑒定結果表明，魯原502中抗條銹病和紋枯病，中感白粉和葉銹病。在赤霉病發生較重的2012年，魯原502表現出較強的耐病性，田間發病率低。

12產量表現

國家區試產量結果：2008～2009年度國家黃淮北片區試，平均產量8 3805 kg/hm2，比對照石4185增產971%，增產極顯著；2009～2010年度續試，平均產量8 0565 kg/hm2，比對照石4185增產1061%，增產極顯著；兩年匯總，平均產量8 2185 kg/hm2，平均比對照石4185增產1016%，增產點率100%。2009～2010年度生產試驗，平均產量7 8600 kg/hm2，比對照石4185增產923%，增產點率100%。

山東省區域試驗產量表現：2009～2011年兩年度區域試驗平均產量8 6301 kg/hm2，比對照濟麥22增產50%，增產極顯著。

高產示范：2011年6月，在兗州市經專家實打魯原502產量為11 7528 kg/hm2，另有4處產量超過10 5000 kg/hm2。

2選育策略

21背景與育種目標

小麥是世界上種植最廣的糧食作物，約占谷類作物種植總面積的1/3，總產量居各種糧食作物之首。全世界約35%的人口以小麥為主要糧食。中國小麥種植面積和總產量僅次于水稻居第二位，北方則居首位，常年種植面積在3 000×104 hm2左右，占全國耕地面積的30%，糧食作物的25%[1]。我國人多地少，小麥總產的提高主要依靠提高單產來實現，因此我國小麥生產必須重視單產提高和品種的廣適性[2]。據此我們確定選育高產穩產廣適的小麥新品種為育種目標，并圍繞該目標加強育種工作。

22選育思路

綜合運用核誘變育種、航天育種[3]、生理學、生物化學和遺傳育種學的新技術、新方法選育高產穩產抗病廣適的小麥新品種。首先構建一個高產群體，努力挖掘結構基因和功能基因的高產性能，不斷提升穗、粒（每穗粒數）、重（千粒重）產量三要素基因型總效應值。二是以擴源增庫暢流為主導思想，結合產量因素選擇來增加生物產量和經濟產量。三是在親本選配和雜種后代選育過程中把個體和群體的繁茂性和收獲指數作為重點性狀，強化選擇。四是選育的品種既能抵抗冬季寒冷，又能抵抗早春倒春寒。五是選育的品種既高產又高抗倒伏，滿足機收要求。

23親本選用和雜交組配

根據親本材料的生長發育特點，利用雙親各生長發育階段的優勢互補，通過雜交育種把不同時期的優勢結合在一起，提高雜種后代各發育階段的光合作用效率，充分利用光熱資源，達到提高生物學產量和收獲指數的目的。

在現代育種中，可供育種者直接利用的種質資源越來越少，有一些種質資源必須通過高新技術去創制，才能滿足生產可持續發展的需求。魯原502小麥新品種的選育經過兩個步驟完成。首先利用衛星搭載91102小麥干種子以求突變，再對搭載后的干種子歷經4年種植和選擇創制出抗病豐產的中間親本“9940168”。后以其為母本，以高產穩產廣適性小麥品種濟麥19為父本進行有性雜交。

24雜種后代的選拔

在選種圃和株系鑒定圃中，堅持以下原則進行雜種后代的選拔：選擇半冬性、分蘗力中等、成穗率高、群體自動調節能力強、穗大粒多的單株個體或株系；選擇株型緊湊、耐密性好、穗容量大、單位面積穗數多的單株個體或株系；選擇植株下部葉片小、上部短寬斜舉、下部通風透光良好、上部葉片受光面積大的單株個體或株系；選擇株高80 cm左右、高抗倒伏的小麥單株個體或株系。魯原502選育過程中，生長發育前期特別重視繁茂性的選擇，后期重視葉功能和抗病性的選擇。

3體會

小麥產量構成三因子在每個生態環境中都有一個理想的平衡，這種平衡取決于當地的日照長度和光熱資源，并受水肥供應的影響。我國北方冬小麥生育進程有一長兩短的特點，即分蘗期長，穗粒形成期短，灌漿期短。種植多穗型小麥品種可以揚長避短，非常適合這一麥區的生態條件，故多年來該地區大面積推廣的品種多屬這一類型。黃淮麥區小麥高產品種應具備如下特征特性：半冬性，耐寒，分蘗力中等，成穗率高；株高80 cm左右，株型緊湊，耐密性好；株型清秀，下部葉片較窄，上部葉片較短且挺舉，田間透光好，光合生產率高，稈韌抗倒伏能力強。

山東省小麥品種的產量潛力仍在繼續增長，主要源于穗粒數和收獲指數的提高。通過增加穗粒數和改良株型、增強抗倒伏能力及提高收獲指數是山東省今后育種的主要方向。產量三要素穗、粒（每穗粒數）、重（千粒重）協調發展，以穗數600萬/hm2、每穗40粒左右、千粒重40 g以上為宜。總體來說，通過常規選擇和新技術來改良小麥生理性狀是未來研究的重點。

參考文獻：

[1]王琳清，陳秀蘭，柳學余主編 小麥突變育種學[M] 北京：中國農業科學技術出版社，2004，12

[2]趙振東，宋建民，劉建軍，等 關于小麥育種若干問題的探討[J] 山東農業科學，2003，4：7-11

[3]劉錄祥，郭會君，趙林姝，等 我國作物航天育種20年的基本成就與展望[J] 核農學報，2007，21（6）：589-592