姚國才 馬鴻翔 張鵬 姚金保 姜朋 許學宏
摘 ?要:闡明國審小麥新品種‘寧麥23的選育背景和過程,揭示本地區小麥生態條件及其特點,為‘寧麥23的推廣應用及未來新品種選育提供參考。利用國家長江中下游冬麥組2009—2013連續4年的預備試驗、區域試驗和生產試驗的結果進行分析,同時較全面地與對照品種‘揚麥158作比較。‘寧麥23豐產、穩產性較好,其平均產量比對照品種‘揚麥158增產2.90%~9.51%,增產點次率71%~100%;該品種成穗數適中,穗型較大,每穗實粒數較多,千粒重較高,產量三要素較協調;‘寧麥23成熟期早,中抗赤霉病,中抗至中感紋枯病,高抗黃花葉病,籽粒商品性較突出。此外也指出了‘寧麥23的不足,并探討了相應的揚長避短的利用策略。‘寧麥23適合長江中下游麥區的蘇皖淮南地區,湖北中北部及河南信陽、浙江中北部地區種植,尤其適合上述地區的中晚熟水稻茬推廣應用。
關鍵詞:小麥;寧麥23;早熟;高產;抗病性
中圖分類號:S512 ? ?文獻標志碼:A ? ?論文編號:2014-0330
The Comprehensive Characteristics, Breeding Process and the Prospect Analysis
of the Wheat Variety ‘Ningmai 23
Yao Guocai1, Ma Hongxiang1, Zhang Peng1, Yao Jinbao1, Jiang Peng1, Xu Xuehong2
(1Institute of Biotechnology, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014,Jiangsu, China;
2Seed Management Station of Jiangsu Province, Nanjing 210036, Jiangsu, China)
Abstract: In order to provide a reference for the popularization and application of ‘Ningmai 23 and for the future breeding of wheat varieties, the background and breeding process of the national authorized wheat ‘Ningmai 23was expounded. Meanwhile, wheat ecological conditions and characteristics of this region were revealed. The results of the wheat preliminary experiment, regional test and production test were analyzed, all of the data was from the national winter wheat test of the middle and lower reaches of the Yangtze River Region for four consecutive years (from 2009 to 2013). Meanwhile, it was compared and contrasted to the control variety ‘Yangmai 158. The results showed that ‘Ningmai 23 had higher and stable yield, the average yield increase 2.90% to 9.51% than that of the control variety ‘Yangmai 158, and the increased yield points were 71%-100%. The variety of ‘Ningmai 23 had moderate spike numbers, larger panicle types and more kernels per wheatears and higher 1000 seed weight. Three factors of yield were coordination. ‘Ning-mai 23 had an early maturation and middle resistance to scab and wheat sharp eyespot, as well as high resistance to yellow mosaic. The grain commodity was well too. In addition, in this paper the inadequacy of ‘Ningmai 23 was pointed out and discussed the weaknesses of its utilization strategy. The ‘Ningmai 23 was suitable cultivation for the areas of south Jiangsu and Anhui Province, and the middle to northern of Hubei Province as well as the region of Xinyang and the middle to northern part of Zhejiang. Especially, the variety was suitable planting for the area in the late maturing rice rotation region.
Key words: Wheat; Ningmai 23; Prematurity; Yield; Wheat Disease Resistance
0 ?引言
江淮下游地區,由于小麥生長季多溫暖潮濕,小麥生育后期常發生高溫逼熟,小麥收獲期亦有梅雨季節提前的潛在危害,尤其在小麥的抽穗揚花階段,常遇連陰雨氣候,致使小麥赤霉病的發生和危害加重[1-2]。據統計,生產上一般大流行年(病穗率達50%以上,減產2~5成)和中等流行年(病穗率20%~40%,減產1~2成)每2~3年發生1次,(江蘇省在新中國成立后60年中,大流行年和中度流行年分別有10年和17年),而輕度發病幾乎每年都有。赤霉病不僅造成嚴重減產,而且嚴重惡化籽粒品質和種用價值。帶病麥粒含有的毒素,嚴重影響人、畜健康[3-5]。因此,小麥生產上主要推廣應用品種多為成熟期較早,成穗數中等,大穗大粒,赤霉病等主要病害較輕的“穗粒并重型” 及“穗重型”品種[6-7];而近年來本地區由于品質較優的遲熟水稻(品種)及直播水稻面積的擴大,水稻成熟及收獲期均不同程度延遲,從而致使小麥播種出苗期也隨著推遲。生產上小麥因遲播其對小麥品種的要求及其品種選用也將發生變化,其中尤其需要播幅較寬,耐遲播,(遲播早發,遲播早熟),較抗(耐)赤霉病等主要病害和倒春寒,產量較高較穩的小麥品種。對此,期望改良現有小麥品種多不適合遲播及成熟期偏晚的特性,同時提高增產潛力(穩定穗數,增加每穗粒數和提高千粒重)和抗病性[8-9],以進一步適應本地區小麥生產之需要。
‘寧麥23(原編號寧05-450)系江蘇省農科院農業生物技術研究所從寧9534/揚麥158//寧9534雜交組合中經多年選育而成的早熟高產抗赤霉病(中抗)小麥新品種,由國家第三屆農作物品種審定委員2014年1月審定通過(國審麥2013005)。
1 ?選育過程
1997年以多穗多粒中間材料‘寧9534(寧9170/揚麥158,寧9170來源于鄂麥9號/Sunety)為母本,以豐產廣適抗赤霉病小麥‘揚麥158為父本雜交,翌年再與‘寧9534回交(寧9534/揚麥158//寧9534)。系譜法處理雜種后代,后代選擇過程中始終以廣適、抗病并以較協調的產量要素即適中穗數、較多粒數和較高粒重及早熟性為重點選擇要求(指標),同時要求株高不超對照品種‘揚麥158,莖稈具有一定韌性。2005年夏收(選)中發現株系圃中有一批材料較符合要求,其中尤以編號450的株系較突出,所收種子量也較多,5行區(行長1.7 m,行寬26.7 cm),收種子約1.5 kg;2005—2006年度遂以05-450名等進行鑒定篩選試驗(2.63 m×1.33 m),結果小區實收產量達2.50 kg/3.5 m2,比‘揚麥11增產10.78%;2006—2007年度參加大區鑒定比較試驗(5 m×1.33 m),小區實收產量4.81 kg/6.7 m2,比‘揚麥11增產9.38%;2007—2008年度參加品比及多點試驗(5 m×2.67 m),平均產量達7311.00 kg/hm2,比‘揚麥11增產9.90%;2008—2009年度推薦參加江蘇省預備試驗,7試點匯總結果,平均產量6449.50 kg/hm2,比‘揚麥11增產2.33%;2009年推薦參加國家長江中下游組預備試驗;2010—2012年度參加國家區試,2012—2013年度參加國家生產試驗并通過審定定名。其選育過程如圖1。
2 ?材料與方法
采用國家長江中下游冬麥組2009—2013年的小麥品種預備試驗、區域試驗和生產試驗結果(資料)進行分析[10-12]。該組預試和生試均共設8個試點,分屬江蘇省(揚州、白馬湖農場)2個,安徽省(滁州、六安)2個,湖北省(宜昌、襄陽)2個,河南省(信陽)1個和浙江省(諸暨)1個;區試共設17個試點,分屬江蘇省(南京、揚州、常熟、白馬湖農場、東臺)5個,湖北省(武漢、荊州、襄陽、黃岡)4個,安徽省(合肥、六安、滁州、馬廠湖農場、白湖農場)5個、浙江省(諸暨、湖州)2個,河南省(信陽)1個。預試各點統一為間比法排列,每間隔5個參試品種設1對照,小區面積13.33 m2,不設重復,2009—2010年度參試品種21個;生試采用隨機區組設計,小區面積333.33 m2,2次重復,2012—2013年度參試品種4個;區試采用隨機區組設計,重復3次,小區面積13.33 m2,2010—20122年每年參試驗品種均分別為13個。根據Eberhart和Russell[13]模式,計算品種的穩定性參數并求得品種產量(y)與全試驗平均產量-環境指數(x)的回歸關系。該模式將回歸系數(b)作為第一穩定性參數,定義為:b=1,為平均穩定性,b>1,為不穩定,b<1,為超平均穩定性;回歸離差作為第二穩定性參數,該值愈接近于0,穩定性愈可靠,反之可靠度漸小(表1、圖2)。此外,還計算了產量構成因素-每公頃穗數、每穗粒數、千粒重的全試驗平均數和變異系數(表2)。
3 ?結果與分析
3.1 ?豐產性和產量穩定性分析
‘寧麥23在2009—2010年度參加國家長江中下游冬冬麥組預備試驗8點匯總中,有6點增產,平均產量5871.00 kg/hm2,居21個參試品種的第3位,比對照‘揚麥158增產8.90%;2010—2011年度升入該組區域試驗,17點匯總有12點增產,平均產量7054.50 kg/hm2,比對照‘揚麥158增產4.60%,居13個參試品種的第3位;2011—2012繼續參加該組區試,17點匯總有13點增產,平均產量5890.50 kg/hm2,比對照‘揚麥158增產2.90%,居13個參試品種的第7位;2012—2013年度參加國家長江中下游冬麥組生產試驗,8點匯總有7點增產,其中揚州、白馬湖農場、滁州、六安和諸暨5點平均產量6014.70 kg/hm2,比對照‘揚麥158增產9.51%,5點全部增產;宜昌和襄陽2點互為增減產,平均產量5079.75 kg/hm2,比對照‘鄭麥9023增產2.06%;信陽點平均產量6178.50 kg/hm2,比對照‘偃展4110增產3.70%(表1)。
將2010—2011和2011—2012年2年的區試結果進行產量穩定性分析,分別得到‘寧麥23和對照品種‘揚麥158的回歸系數和回歸離差,同時求得以產量為依變量,環境指數為自變量的回歸關系,并依照方程式(y=a+bx)作圖(表1、圖2)。表1中‘寧麥232年的回歸系數都基本接近1,而且回歸離差值均較小,表明‘寧麥23為平均穩定性品種;對照品種‘揚麥158為平均穩定性(2011—2012年)或超平均穩定性(2010—2011年);而從圖2可見,2年間‘寧麥23在長江中下游目前試驗條件下,無論是何種環境,其平均產量均高于對照品種‘揚麥158,并且有隨著環境指數的增大而提高的趨勢,這在產量水平較高的2010—2011年十分明顯。這表明‘寧麥23在本地區的總體適應性(豐產、穩產性)較好,其對不良環境的抗(耐)性能強于‘揚麥158,而在較優良的環境中,對溫、光、肥、水等資源的利用率較高,從而表現出較高的增產潛力。
3.2 ?產量構成三因素表現
小麥的產量由基因型、環境及其二者互作這三方面決定。‘寧麥23參加國家區試2年的產量變幅較大,其2年間產量相差十分明顯。2010—2011年全試驗平均產量為6870.00 kg/hm2,而2011—2012年僅為5908.50 kg/hm2,比上年度減產13.99%;對照品種‘揚麥158全試驗平均產量2010—2011年為6747.00 kg/hm2,而2011—2012年下降為5727.00 kg/hm2,比上年度減產15.12%。究其原因是2010—2011年的小麥生長季,總體氣候較適宜,氣溫波動性較小,低溫影響較輕,日照較多,雨水較及時適量;而2011—2012年似正相反,多陰雨寡日,低溫影響及田間漬害較重,從而對群體發育(增長)及成穗數和穗發育及每穗粒數不利(表2),最終導致減產。從2年區試和1年生產試驗的結果可看出(表2),‘寧麥23產量三因素較協調,該品種分蘗力中等偏強,成穗數適中,平均有效穗484.50萬/hm2,此數值及其變異系數與對照品種‘揚麥158相當,這在目前長江中下游地區是較理想的群體類型;但‘寧麥23穗型明顯較大,且灌漿結實性較好,每穗實粒數平均為42.31粒,比‘揚麥158多2.16粒;千粒重平均為41.18 g,比‘揚麥158高2.15 g,并且兩變異系數亦與‘揚麥158相當,表明其穩定性較好。因此,鑒于‘寧麥23具有較協調和穩定的產量構成要素,即較適中的穗數,較多的穗粒數和較高的千粒重,該品種對本麥區的大面積生產應可有較好的適應性。
3.3 ?品質狀況
根據國家長江中下游冬麥組連續2年區試(2010—2012)多點混樣品質測試結果(表3),‘寧麥23達到中筋小麥品質指標,其中的容重較高,豐產年可達826 g/L,減產年也可達790 g/L,明顯高于對照品種‘揚麥158;而作為評價小麥加工品質和食用品質的重要指標之一,同時也是小麥分類和定價的主要依據——硬度指數也較高或偏高[14-15],且2年測試結果十分一致,表明‘寧麥23籽粒商品性優良且較穩定。目前,由于對長江中下游麥區所產的紅小麥,企業收購多參照‘揚麥158的標準,因此結合上述‘寧麥23的豐產、穩產性,‘寧麥23在本麥區應具有較強的市場競爭力。
3.4 ?抗病性
國家區試品種的抗病性統一由中國農科院植保所鑒定,根據其連續2年的結果(表4),‘寧麥23中抗赤霉病,中抗至中感紋枯病,高感白粉病及條、葉銹病;另據江蘇省農科院植保所和生物技術所多年鑒定,‘寧麥23高抗小麥黃花葉病,而‘揚麥158為高感品種。目前南方小麥(長江中下游地區)的主要病害為赤霉病、紋枯病、白粉病和黃花葉病,從總體結果看,‘寧麥23對這些主要病害的抗性均強于或相當于對照品種‘揚麥158,這也是該品種在本麥區可具有較強適應性的重要依據。
3.5 ?早熟性
如上所述,小麥品種的早熟性在本地區十分重要,它同樣也是衡量品種適應性(豐產、穩產性)的主要指標之一。根據國家長江中下游冬麥組2010—2011年和2011—2013年連續2年區試匯總結果,‘寧麥23的全生育期均為203天,與對照品種‘揚麥158相同,而‘揚麥158歷年為該組區試中最早熟品種。
4 ?討論與結論
國家預試、區試和生產試驗的連續4年結果表明,‘寧麥23具有較好的豐產、穩產性,適應性較廣,其平均產量比對照品種‘揚麥158增產2.90%~9.51%,增產點次率71%~100%;‘寧麥23成穗數適中,穗型較大,每穗實粒數較多,千粒重較高,產量三要素較協調;此外,‘寧麥23成熟期早,赤霉病抗性穩定(中抗),紋枯病較輕(中抗至中感),高抗黃花葉病;籽粒商品性較突出。
但‘寧麥23也存在某些不足,主要是‘寧麥23雖株高與‘揚麥158相當(95 cm),但莖稈韌性欠強健,早播并在高肥條件下抗倒性偏弱,易發生倒伏;其次是白粉病較重。由于‘寧麥23生長發育較快,生長旺盛尤其春發性好,成熟期早且對肥水條件要求較低,因此,選擇將該品種作晚茬口及土壤較瘠薄的中低產田應用(這樣即基本無倒伏擔憂且可穩產、高產);而若是在早播并在高肥條件下種植應適當降低播量和注重合理肥水運籌;提倡使用矮壯豐等化控藥劑及冬春石滾鎮壓等農藝措施;白粉病若發生較重應即時噴藥防治。
鑒于‘寧麥23的綜合優良特性,該品種應具有較好的應用前景,適合長江中下游麥區的蘇皖淮南地區,湖北中北部及河南信陽、浙江中北部地區種植,尤其適合上述地區的中晚熟水稻茬推廣種植。
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