常云龍 宋秀珍 劉麗 劉彤 王國慶 張利軍

摘要:小麥是山西省主要栽培作物,旱地小麥產量左右著山西省小麥總產的高低,選育抗旱高產穩產小麥新品種是增加旱地小麥面積和提高小麥產量的重要途徑。經過系譜雜交育種法,選育出抗旱高產小麥新品種‘長麥6197。在2015、2016年山西省中部晚熟冬麥區旱地組區域試驗中,2年平均折合產量5466 kg/hm2,較對照品種‘長6878增產6.5%,2017年同區組生產試驗中‘長麥6197平均折合產量5547 kg/hm2,較對照品種‘長6878增產9.2%。該品種株型緊湊,莖稈彈性好,抗旱、抗倒、抗凍、抗青干、高產穩產、灌漿落黃好。‘長麥6197于2017年12月通過山西省農作物品種審定委員會審定,適宜在山西省中部晚熟冬麥區旱地種植。
關鍵詞:系譜雜交;旱地小麥;抗旱高產;‘長麥6197;選育研究
中圖分類號:S512.1
文獻標志碼:A
論文編號:cjas18030023
0引言
山西是以旱作農業為主的省份。習近平總書記視察山西時指出,有機旱作是山西農業的一大傳統技術特色,為山西省現代農業發展指明了方向。旱作良種攻關工程是發展有機旱作農業的一個重要方面。加大開展抗旱品種的選育研究和推廣應用,使抗旱高產穩產品種選育成為山西種業新的增長點[14]。
小麥是山西省主要栽培作物。由于山西省氣候干旱、旱地小麥占全省小麥面積的60%左右[5-8]。旱地小麥產量左右著山西省小麥總產的高低,旱地麥田豐產,則全省小麥豐收。因此,培育和推廣抗旱高產穩產的小麥新品種,對發展山西省的小麥生產及糧食生產具有十分重要的意義。
目前生產上選育出一批抗旱品種,例如國審旱地小麥品種:‘運旱618[9]、‘洛旱6號[10]、‘長6878[11];省審旱地小麥品種:‘臨豐3號[12]、‘長8744[13]等。前人的研究表明,旱地小麥品種必須具備抗旱穩產、適應性廣、豐產潛力大等特點。因此,山西省農業科學院谷子研究所根據旱地小麥育種現狀,經過多年研究,選育出適宜在山西省中部晚熟冬麥旱地種植的抗旱高產的小麥新品種‘長麥6197,該品種株型緊湊,莖稈彈性好,抗旱、抗倒、抗凍、抗青干、高產穩產、灌漿落黃好。2017年12月通過山西省農作物品種審定委員會審定,審定編號為晉審麥20170013。‘長麥6197是2018年山西省農業廳推薦的發展有機旱作農業的主推品種。
1品種來源
明確育種目標,對千份小麥育種材料進行鑒定與分析,最終選擇山西省農業科學院谷子研究所培育的自主創新的中間材料‘長治6960作母本,國家北方冬麥區旱地、山西省中部晚熟冬麥區旱地對照‘長6878作父本,進行雜交。雙親最突出的特點主要表現在,‘長治6960綜合性狀好,分蘗能力強,成穗率高,矮桿抗倒,抗病,早熟,缺點是不抗青干,后期灌漿速度慢。‘長6878在綜合性狀好的基礎上,抗旱性突出,高產穩產,灌漿快,落黃好,千粒重高,缺點是抗倒能力差。二者經過雜交,使親本的優良性狀有機的結合在一起,經過7年選育研究,育成了新品種‘長麥6197。它具備豐富的遺傳基礎,抗旱節水、高產穩產等特點。其系譜見圖l。
2選育過程
2006年秋點播FO雜交種子,行號為2007-235,Fl表現性狀表現一致,生長繁茂,選穗混脫,被列為強優勢組合;F2種植5行,225粒種子,表現明顯分離,株高、熟期、粒色、株型等差異大,選擇符合育種目標選留3株,株系號為2008-15 78;F3按單株繼續點播為株系,株系號為2009-2597,繼續分離,繼續選擇,當年表現抗凍、自然條件下對條銹免疫。加大對株高、越冬性、抗病性、分蘗成穗、株型等選擇,選留符合育種目標單株3株;F4點播為株系,株系號為2010-4124,表現為分蘗能力強、農藝性狀好,重點突出抗旱性、高產性、籽粒飽滿,田間及室內考種選留1株;F5將單株種成株系,株系號為2011-3934,繼續選株,根據田間及室內考種選擇1株;F6將單株種成株系,株系號為2012_6197[14-17],性狀表現基本一致,出圃進行鑒定,經田間產量、抗性鑒定、綜合性狀分析,‘長麥6197符合育種目標。經過鑒定、品比試驗、2年區試和1年生產試驗,綜合性狀表現突出,優于對照,與2017年6月中旬通過專家組織的田間鑒定。
3形態特征及生物學特性
3.1形態特征
‘長麥6197小麥新品種,幼苗直立,葉片細長,葉色灰綠,莖葉無蠟質,旗葉直立。穗型長方型,長芒,白色,護穎卵形,穎肩斜肩,穎嘴中彎,穗長7—8 cm,穗粒數33.2粒,小穗密度中。籽粒紅色、硬質、長圓形,千粒重39.4g,容重745 g/L。株高87 cm,株型緊湊,莖稈彈性好,抗倒性強。一般公頃穗數600萬,穗層整齊,灌漿落黃好。
3.2生物學特性
‘長麥6197屬冬性,早熟,返青早,抗冬、春凍害,分蘗能力強,成穗率高,莖稈韌性好,抗倒伏能力強,生育前期生長穩健,后期灌漿快,落黃好,抗穗發芽,抗高溫,適應性強,2016-2017年經山西省農科院植保所人工接菌抗病性鑒定,‘長麥6197中感條銹病、葉銹病、白粉病。
3.3品質分析
2017年經農業部谷物及制品質量監督檢驗測試中心(哈爾濱)分析:籽粒容重745 g/L,粗蛋白(干基)14.03%,濕面筋31.1%,吸水量59.5 mL/100 g,面團形成時間2.7 min,穩定時間1.4 min,弱化度193 F.U,粉質質量指數35 mm,評價值35。
4試驗示范及產量表現
‘長麥6197在2015、2016年參加了山西省中部晚熟冬麥區旱地組區域試驗,2015年平均產量5850 kg/hm2,比對照‘長6878平均產量5494.5 kg/hm2增產6.5%,居第4位。2016年平均產量5082 kg/hm2,比對照‘長6878平均產量4770 kg/hm2增產6.5%,居第3位。2年平均產量5466 kg/hm2,比對照‘長6878平均產量5132.25 kg/hm2增產6.5%。2年共試12點次,增產點次達100%。‘長麥6197于2017年參加了山西省中部晚熟冬麥區旱地組生產試驗,試驗點次6個,平均產量5547 kg/hm2,比對照‘長6878平均產量5080.5 kg/hm2增產9.2%,居第3位。全部增產,增產點次達100%。
5適宜范圍
適宜山西省中部晚熟冬麥區旱地種植。
6栽培技術
6.1施足底肥
結合整地,每公頃施用腐熟的有機肥30000~45000 kg。播前一次性施足底肥,一般每公頃用純氮120—150 kg,磷(P2O5)90—120 kg作底肥,土壤速效鉀含量低于60 mg/kg地塊施105—120 kg硫酸鉀[18-20]。
6.2播期與播量
旱地小麥土壤水分是主要矛盾,要搶墑適期早播,保證全苗。山西省中部晚熟冬麥區旱地播期9月25-30日,播種量以每公頃150.0—187.5 kg為宜,基本苗為225~300萬mm2,隨著播種期的推遲遞增,晚播麥田可適當增加播量,原則上掌握在適期下限每推遲l天增加播量7.5 kg。
6.3小麥“一噴三防”
小麥生育后期進行進行“一噴三防”,可以防治蚜蟲、白粉病、銹病和增加粒重。在小麥抽穗后如果蚜蟲危害較重,每公頃用50%抗蚜威可濕性粉劑0.225—0.3 kg+小麥“灌漿寶”600~800倍液對水300—450 kg噴霧,達到防治指標,提高結實,有利于小麥灌漿成熟,實現防蟲增重。
7育種思考與討論
7.1種質資源是育種的物質基礎,是實現新品種選育的先決條件
新品種選育過程中,應注重優質親本的引進利用,通過優勢組配、累加重組,育成了具有雙親優勢且超親的優質基因結合體,提高了新品種在不同生態環境中的適應性,增強了新品種對非生物逆境的抵抗性。‘長麥6197具有高產穩產,較早熟,多抗廣適優良特性源自于親本的遺傳背景和優良基因。
7.2正確的育種目標是育種成功的關鍵
育種目標是根據不同歷史階段,不同生態條件、不同生產水平和社會需求來制定的。近年來,山西氣候條件逐漸惡化,自然災害有加重的趨勢,干旱發生頻率高,使得小麥產量低而不穩。因此,當前旱地小麥育種以抗旱節水為中心,以豐產穩產為主線,以優質早熟為目標,選擇更加適合當地生態條件的新品種,以適應擴大生產和市場的需求。
7.3育種方法是育種成功的保證
在過去傳統的系譜法選育的基礎上,增加異地選擇、水旱交叉、多點鑒定、錯期選育等手段,通過這些措施提高品種的抗逆性與適應性。在中后期對優良的品系要進行抗旱性鑒定、異地鑒定以及水旱平行鑒定,確保培育出的優良品系不但能夠適應旱作區生態區域的多樣性,還要求適應年景間降雨量的差異,以保證產量水平[21-22]。隨著近些年分子標記輔助育種技術的出現,可以對目標形狀直接選擇,使得育種目標更加明確,大大加快了傳統育種的進程。對成體株進行了水分利用效率分子標記和抗旱基因檢測,能夠更準確地篩選抗旱品系。
參考文獻
[1] 鄭娜.山西有機旱作農業將實施六大工程[N]發展導報,2017-12-01(006).
[2] 康志文.山西省旱作農業發展戰略探討[D]咸陽:西北農林科技大學,2006
[3] 孫美榮,李巖華,張俊靈,等水旱交叉選育抗旱高產小麥新品種的研究[J]華北農學報.1999,14(4):7-11.
[4] 李秀絨,柴勇峰,孫來虎,等抗旱節水高產小麥育種及研究體會[J]陜西農業科學.2007,2:95-97.
[5] 劉新月,裴磊,衛云宗黃淮旱地小麥品種產量性狀演變研究[J]農學學報,2015,5(7):1-8
[6] 賀素女山西旱地小麥高產栽培技術探討[J]農業技術與裝備,2014,11(298):47-48
[7] 張俊靈,孫美榮,閆金龍,等山西省旱地小麥育種進展與育種策略探討[J]農學學報,2015,5(9):17-21.
[8] 崔歡虎,張鴻杰,馬愛萍,等山西旱地小麥栽培技術體系的形成及其發展戰略[J]農業現代化研究,2001,22(3):154-157.
[9] 柴永峰,李秀絨,趙智勇,等.強筋小麥新品種運旱618選育研究[J]陜西農業科學,2013,59(3):51-53,78
[10]張燦軍,吳少輝,高海濤,等抗旱高產小麥新品種洛旱6號的選育[J]河南農業科學,2007(5):32-35
[11]張俊靈,孫美榮,李巖華,等.抗旱高產優質小麥新品種長6878選育研究[J]山西農業科學,2004(4):3-7
[12]劉新月,張久剛,衛云宗.優質抗旱小麥新品種臨豐3號選育研究[J].干旱地區農業研究,2007(1):212-215
[13]張俊靈,孫美榮,張東旭,等抗旱豐產穩產廣適小麥新品種長8744的選育[J]山西農業科學,2012,40(6):596-598,623
[14]常云龍,宋秀珍,連培紅,等高產優質多抗冬小麥新品種長麥6686選育研究[J].山西農業科學,2009,37(6):20-22
[15]常云龍,宋秀珍,連培紅,等.高產多抗冬小麥新品種長麥5973的選育[J]農業科技通訊,2010(9):110-111
[16]宋秀珍,常云龍,連培紅,等.冬小麥新品種長麥6135特征特性及栽培技術[J]農業科技通訊,2014(6):225-227.
[17]連培紅,常云龍,宋秀珍,等.冬小麥新品種長麥6135的特點及育種啟示[J].山東農業科學,2013,45(10):41-42.
[18]宋秀珍,常云龍,連培紅,等.水旱兼用冬小麥新品種長麥6135的豐產性和穩產性分析[J].河北農業科學,2012,16(1):17-19
[19]宋秀珍,常云龍,劉麗,等冬小麥新品種長麥251特征特性及高產栽培技術[J].農業科技通訊,2017(11):224-226.
[20]裴磊,劉新月,劉莉,等抗旱小麥新品種‘晉麥98號選育研究[J]農學學報,2016,6(11):14-18
[21]工亞翠,任根深,丁志遠,等抗旱豐產冬小麥新品種隴麥079選育報告[J]甘肅農業科技,2017,3:1-3
[22]李國領,申彥昌,湯文靜小麥品種眾麥l號的選育及栽培技術[J]種業導刊.2017,3:14-16.