史曉芳 逯臘虎 李國強 張 婷 張 偉 袁 凱 仇松英
(山西省農業科學院小麥研究所,臨汾 041000)
高產優質多抗冬小麥品種臨遠8號的選育
史曉芳逯臘虎李國強張婷張偉袁凱仇松英
(山西省農業科學院小麥研究所,臨汾 041000)
從遺傳基礎、生長發育、抗逆性等方面闡述了臨遠8號的特性。結果表明:該品種豐產穩產、適應性好,其平均產量比對照煙農19增產6.5%~8.5%,增產點次率92.9%~100%;該品種中早熟,株型緊湊,莖稈彈性好,較抗倒伏;一般每hm2穗數58萬左右,穗粒數32~38粒,千粒重42g左右;抗凍、抗病性好,品質優。目前,該品種已在臨汾、運城和晉城等地累計推廣種植32.6萬hm2,已成為晉南麥區的主栽品種之一。
冬小麥;臨遠8號;選育方法;高產優質
小麥的需求量在世界范圍均呈剛性增長趨勢。據預測,只有全球小麥每hm2產量從現在的5400kg增加到7000kg,才能滿足2030年全球小麥消費需求,這是一個嚴峻的挑戰[1]。據資料統計,小麥新品種對我國小麥產量提升的貢獻最大,達到30.9%,平均年貢獻率約1%[2],每次小麥品種更替都會提高單產10%左右[3]。我國長期以來一直把產量放在育種目標的首位,旨在進一步提高選育品種的產量水平[4]。因此,充分發掘小麥產量的遺傳潛力,培育高產穩產、抗病性強、優質小麥新品種的任務十分迫切[5]。臨遠8號就是針對目前山西省水地小麥育種現狀和生態特點,根據高產優質多抗廣適的育種目標而育成的水地高產小麥新品種。該品種于2010年12月通過山西省農作物品種審定委員會審定通過(晉審麥2010002)。通過對臨遠8號的系譜、選育過程、生物學特性及推廣應用進行分析,為今后高產優質多抗小麥新品種選育和臨遠8號的推廣提供理論依據和技術支撐。
1.1組合配制按照豐產性、穩產性和多抗性相結合的育種目標,本研究采用了高產、多抗和高產、廣適品種雜交的親本組配方式,主要考慮了抗凍、抗病、抗倒、抗干熱風、株型、穗部結構、子粒飽滿度等農藝性狀的互補,由多親本復合雜交并經連續多年系譜法選擇育成。
臨遠8號親本組合為臨遠95-5114/臨遠94-5008,母本臨遠95-5114是本課題組創新的冬性、高產、抗病、灌漿快、落黃好的遠緣中間材料,父本臨遠94-5008具有抗凍、抗干熱風、抗倒、適應性廣、優質、綜合性狀優異的特點。將兩品系進行組合,可在性狀上達到優勢互補。
1.2技術路線與選育方法采用遠緣中間材料,漸進式復合雜交和穿梭育種相結合的方法,根據育種目標選擇血緣關系較遠和遺傳基礎廣泛的遠緣雜交材料與抗病高產優質親本進行雜交。后代選擇采用系譜法,F2~F4采用多生態環境、多生產條件、大群體相結合的方法,充分發揮環境對基因的最佳效應;F5~F7選擇綜合性狀好的優系進入鑒定試驗,在多個試點上綜合鑒定其產量、抗逆性、株型、粒質、適應性、熟期等項目。
1.3選育過程為了獲得綜合農藝性狀好的抗病后代,選用了來源廣泛的6個親本進行聚合雜交,以期將多個親本的優良性狀聚合在一起。首先用抗病性強、抗寒性好、耐瘠、耐旱的六倍體小黑麥廣74與綜合性狀好、抗干熱風的衛東8號(晉麥7號)雜交,F1與豐產品系津豐0-3-6(越冬后返青早、成穗率高、抗條銹病、白粒)以及矮稈品系75-135-6-6-1(分蘗適中、抗倒伏、早熟)雜交,經系譜法選擇育成臨遠95-5114(高產穩產、抗寒、抗倒、大穗大粒的中間材料,其穗粒數37,千粒重44g,株高80cm)。父本臨遠94-5008是魯麥14(豐產性好、適應性強、成穗率高)與99中44(千粒重43g、株高65cm、優質)的雜種F5。根據本課題育種攻關目標“穩產7500kg/hm2以上高產新品種選育”,對雜種后代在降低植株高度、提高粒重、增加穗粒數及提高種子飽滿度、提高抗病性等方面進行篩選。又經過7年選育,于2005年F7選出一批優良品系進行品比試驗,第8品系表現尤為突出:株高75cm,穗粒數43粒,千粒重45g,高抗三銹病、白粉病、黑粉病,抗凍、抗旱、抗干熱風、抗倒伏,落黃好,且品質佳。因此將其擴大繁殖參加小麥研究所品系鑒定和品比試驗,并參加山西省區域試驗,定名為臨遠8號。其選育過程如圖1。
1.4遺傳基礎該品種遺傳基礎豐富,基因具有多樣性。從系譜可以看出,雙親系譜之間明顯存在著遠緣性,母本臨遠95-5114是遠緣雜交的中間材料,親本血緣主要來源于石家莊54、系譜英國麥(6055mB-5-9-10)、小黑麥(廣74)等;父本臨遠94-5008為歐柔(智利)、碧螞麥系、豐產號系等。雙親的每個親本系統(基因庫)各具獨特性,在用其雜交重組育成新品種后,由于親本系統之間互補、累加,使臨遠8號具有了更多的優良性狀,同時提高了新品種豐產性和多抗性的遺傳閥域。

圖1 臨遠8號的雜交系譜和育種程序
2.1農藝性狀該品種冬性,幼苗匍匐,葉色淺綠,苗期生長勢強,抗寒耐凍,分蘗力較強,成穗率高。株高80cm,株型緊湊,莖稈彈性好,較抗倒伏。抽穗后葉片灰綠,蠟質較厚,紡錘形穗,長芒、白殼、白粒,子粒飽滿、大小均勻,商品性好。后期葉片功能期長,抗干熱風,抗條銹病、葉銹病、白粉病,落黃好。一般每hm2穗數580萬穗左右,穗粒數32~38粒,千粒重42g。熟期比煙農19早熟1~2d。
2.2品質表現經食性鑒定,面粉品質好,蒸饅頭發的大,白而嫩,暄而彈性大,味香有韌勁。拉面色亮條韌有彈性,是加工面條、掛面、方便面、饅頭的優良品種。容重790g/L,粗蛋白質14.59%~15.18%,濕面筋29%~33.7%,沉降值26.8~32.20mL,吸水率61.6%~66.2%,形成時間3~4min,穩定時間1.5~2.3min,弱化度136~172F.U.,粉質質量指標37~54un,評價值39~48,硬度66.9~67.9。達到國家優質中筋小麥標準。
2.3抗性表現小麥莖稈彈性好,抗倒伏能力強。2012年山西堯都區吳村鎮周邊地區小麥發生大面積倒伏,減產嚴重,大多數品種每hm2產量在4500kg左右,臨遠8號基本沒有倒伏,大面積產量7600kg左右。該品種越冬性好,抗倒春寒。幼苗匍匐,在冬前積溫750~800℃(高于正常年份150℃)的情況下不徒長,發育穩健;返青后起身較晚,生長穩健,在2013年度小麥凍寒發生嚴重的情況下,該品種正常生長。分蘗成穗率高,后期耐熱性較好,具有抗高溫、抗干熱風、抗雨后青枯、抗葉枯病的多種抗性,且灌漿快、落黃好,在不同栽培條件下和不同栽培年型都能充分利用后期強光高溫自然資源,獲得高而穩定的產量。
2008-2009年參加山西省南部水地組區試,2年每hm2平均產6844.5kg,比對照增產7.4%,試驗點14個,13點增產。2009-2010年參加山西省南部高肥水地組生產試驗,2年每hm2平均產5817kg,比對照煙農19增產7.6%,試驗點共15個,全部增產。2013年在臨汾市堯都區金殿鎮6.7hm2示范田,每hm2平均產量為8645kg;2014年襄汾縣燕村梁虎鎖0.53hm2高產地塊產量達9975kg;2015年運城市鹽湖區大面積種植135hm2,平均產量為8025kg。臨遠8號產量三因素協調,適應度廣,適應性強,靜態和動態穩定性均較好。該品種易形成合理的高產高效群體,壯稈多穗,保證了在不同環境下穩定實現產量6750~10000kg/hm2。
臨遠8號適宜在山西南部、晉城盆地、黃淮北片一般水地和高水肥地種植。適宜播期為9月25日至10月8日,播量120~180kg/hm2。重施底肥,底肥每hm2施磷酸二銨375kg、氯化鉀150kg,拔節期追施尿素150kg。澆好越冬水,拔節后及時澆水追肥。揚花期澆灌漿水,在常規管理的基礎上,超高產麥田應將傳統的起身期施肥灌水移至拔節至抽穗期,這對抑制無效分蘗過多、避免基部節間、旗葉和倒二葉不適增長、塑造良好株型、減少小花退化、提高結實率至關重要。開花后更要注意“三噴”,搞好防病治蟲。灌漿期每hm2將粉銹寧150~225g或20%的乳劑750mL兌水750~900kg、40%氧化樂果750mL和磷酸二氫鉀3種藥劑混合噴施,既可防病治蟲,起到養根護葉之功效,還能提高粒重。
5.1豐富的遺傳種質是選育高產、多抗、優質型品種的基礎臨遠8號具有高產、多抗、適應性廣、綜合性狀好等生物學特點,來源于該品種具有廣泛的基因容量和遺傳背景。基因累加效應是選育抗性品種的一條有效途徑[6]。我們在高產育種的組合配置中,一定要注意本地與外緣品種的搭配,要選用表現型適宜而基因型或基因類別有差異的品種搭配,使培育的品種既適應當地的生態氣候,又具有血統遠緣、生態遠緣、種質遠緣、類型遠緣等特點[7],實現優異基因的累加和缺陷基因的互補,從而使高產小麥品種能抵御多種脅迫,達到高產穩產的目的[8]。
5.2品種推廣是育種成果轉化的重要環節在推廣過程中,我們采取了課題組與本所農業科技開發中心共同實施的模式。課題組負責良種繁育的技術指導、配套栽培措施的技術培訓等;開發中心負責良種的生產、銷售和推廣;項目運作過程中,實現了課題組+種子龍頭企業+農戶的互動互利,以項目為紐帶,做到科技入戶、技術到位,有利推動了科研成果的產業化。
育種家直接將新技術、新成果從實驗室帶到基地進行示范,為農民樹立了樣板,并通過咨詢、培訓、指導為當地培養了一批農業科技骨干,指導建立了一批種麥示范戶,促進小麥生產的發展,是一種有效的方式。
農業技術的推廣必須要以點帶面,逐步幅射。農民的文化水平普遍不高,針對他們的特點,傳授技術要通俗易懂,簡明扼要,要有實物和示范田。例如在項目執行期間遇到春凍害和病蟲害發生時,在麥田管理的關鍵時期,我們都做到現場指導宣傳,措施具體步驟明確,取得了很好的效果。我們也深深感到農業科技工作者必須深入農村生產第一線,才能了解到農民對科學技術的渴望和心聲,才能真正實現科研成果與農民的有機結合,才能最大限度地發揮該品種的優勢,產生巨大經濟效益和社會效益。
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2016-04-09)
山西省農業科學院育種工程項目(11yzgc063);山西省農科院攻關項目(YGG1017);山西省科技廳科技攻關項目(2006031001-01)
仇松英