高產穩產小麥新品種運麥14觀74的選育與應用

(山西省農業科學院棉花研究所， 山西 運城 044000)

小麥是山西省主要糧食作物之一，常年種植面積約70萬hm2。主要集中在運城、臨汾地區[1-2]，面積約占全省的80%以上[3-4]，其中水地面積約占50%。旱地小麥由于受到氣候影響，產量變化幅度較大。因此山西小麥產量豐產主要依靠旱地小麥，穩產主要依靠水地小麥。培育適應當地氣候條件冬春干旱、倒春寒時常發生[5-7]的高產、廣適水地小麥新品種是育種者的主要目標。運麥14觀74為適應當地氣候及生產需要，由山西省農業科學院棉花研究所麥類作物研究室于2008年用改良系譜法、水旱輪選、HWM-GS鑒定、多年多點鑒定將多穗、株型緊湊、抗病性好的Ayc 13145做母本，廣適、千粒重高的08-13做父本進行有性雜交，經過9年選育而成的小麥新品種。該品種于2018年12月通過山西省農作物品種審定委員會審定(審定編號：晉審麥20180004)，命名為運麥14觀74。

1 品種來源與選擇經過

1.1 育種目標

運麥14觀74的選育立足山西省南部中熟冬麥區，也屬于黃淮麥區北片區。其能夠適應當地小麥灌漿期逐漸延長的氣候特點，同時具有中熟，分蘗能力強，抗寒，抗旱，耐倒春寒，抗病性較好，抗干熱風能力強，高千粒重的產量潛力在600 kg·(667 m2)-1左右的半冬性小麥新品種[8-9]。

1.2 親本來源

母本Ayc 13145采集于黃淮麥區北片區試品系，該品系半冬性，穗層整齊，分蘗能力較強，成穗率高，株型緊湊、旗葉短小上沖、成熟落黃性好。父本08-13是山西省農科院棉花研究所利用運豐早21為母本和邯鄲5326為父本進行雜交選育的廣適、抗病抗逆性好、高千粒重的小麥品系，該品系優點是抗寒性好、比對照良星99早熟約3 d。缺點是穗數較少，春季起身略早、旗葉平展。將兩品系進行雜交組配，可以做到部分農藝性狀間的優勢互補。

1.3 選育經過

2009年夏天配制雜交組合，Ayc 13145×08-13，F0收獲種子18粒。2010年F1(編號：F110431)在水地條件下種植1行，由于其雜種一代的田間表現植株整齊、株高適中、成穗多、抗病性較好、表現出明顯的雜種優勢，成熟單株14株，全部混合收獲。2011年F2小區種植約1 500粒種子，該組合表現為分離類型豐富、分蘗能力強、株高80 cm左右、抗病性好，在該小區中選擇約300個紡錘型、長方型的單穗混脫。2012年F3代稀播，約700粒種子，選擇單株成穗在7～10個，株高75 cm左右，穗層一致等綜合性狀突出的單株進行脫粒，根據籽粒重量、飽和度等考種淘汰選留103株，單株3行播種，每行50粒。2013年F4選擇整齊度好、分蘗能力強、成穗率高、抗病性好、粒重高的株系6個進行單獨收獲脫粒。2014年F5代進行水、旱2種環境的小區鑒定，選擇遺傳性狀穩定一致，綜合性狀優良，2種環境中產量都較高品系出圃，編號：10431-6-Z 12-13-14 G 74。同年進行HWM-GS亞基鑒選。2015年進行3次重復小區的品系比較試驗，其比對照高約10.1%，命名為運麥14觀74。2016年對該品系在同一生態區不同地點(臨汾、永濟、晉城、運城等)進行生態適應性和產量鑒定。2017年參加山西省南部水地中熟冬麥區第1年區域試驗，同時進行抗病性鑒定、DUS檢測、品質分析。2018年繼續參加第2年區試，繼續進行DUS檢測、品質分析和抗病性鑒定，同時進行生產試驗，表現良好，符合審定要求和標準。于2018年12月通過山西省農作物品種審定委員會審定，定名為運麥14觀74。

表1 運麥14觀74和良星99(ck)在山西區試及生產試驗中的產量構成因素比較

項目 2016—2017年(區試) 2017—2018年(區試) 2017—2018年(生產試驗)運麥14觀74ck運麥14觀74ck運麥14觀74ck穗數/萬穗44.745.842.744.143.645.6比對照%-2.4-3.2-4.4標準差/萬穗5.54.32.93.44.62.5穗粒數/粒35.133.633.132.133.831.6比對照%4.53.17.0標準差/粒4.83.74.44.05.14.4千粒重/g44.641.645.143.245.442.9比對照%7.24.45.8標準差/g4.11.63.63.43.05.5產量/[kg·(667m2)-1]594.3559.3445.1432.3433.4423.3比對照/%6.33.02.4標準差/[kg·(667m2)-1]36.546.983.784.373.983.8

1.4 區域試驗和生產示范試驗產量表現

2016—2017年第1年參加山西省南部中熟冬麥區水地區域試驗，當年小麥成熟期，遭遇連續陰天小雨，部分參試材料出現穗發芽現象，但該品系僅僅表現籽粒紅色變淺，無穗發芽，表現較強的抗穗發芽能力。根據表1，該品種平均產量達到594.3 kg·(667 m2)-1，比對照良星99增產6.3%，平均穗數44.7萬，穗粒數35.1粒，千粒重44.6 g。增產點率100%，居試驗第3位。2017—2018年參加第2年區試，當年山西省南部4月5—7日遭遇嚴重的倒春寒，部分品系凍害嚴重，該品系也受到影響，其中一個試驗點由于播種早，減產較大，但整體上平均產量達到445.1 kg·(667 m2)-1，比對照良星99增產3%，平均穗數42.7萬，穗粒數33.1粒，千粒重45.1 g。增產點率87.5%，居試驗第7位。同年參加生產示范試驗，平均產量達到433.4 kg·(667 m2)-1，比對照良星99增產2.4%，平均穗數43.6萬·(667 m2)-1，穗粒數33.8粒，千粒重45.4 g。增產點率87.5%，居試驗第4位。通過2年該品種與ck產量標準差分析，其均較小，說明該品種區試各點產量離散程度較小，表明其對各點環境適應性較好，2年中經受了較為惡劣的氣候條件，依然達到審定標準，屬于穩產性品種。而在穗數、穗粒數、千粒重方面標準差大于ck，表明這幾個方面穩定性略差。且穗數均小于ck。

2 主要特征特性

2.1 特征特性

屬于半冬性，全生育期240 d左右，比對照良星99早熟1 d。幼苗半匍匐，葉片細長，葉色深綠色，分蘗力較強，抗倒春寒能力中等。株高80～87 cm，株型半緊湊，莖稈彈性中等，抗倒性中等。莖葉蠟質較弱，旗葉直立到平展，穗層整齊，成熟落黃好。穗型長方型，穗長8.0～8.5 cm，穗白色，中長直芒、芒稈黃色。護穎橢圓形，穎丘肩，穎嘴中彎，小穗密度中等。籽粒卵圓形，粒紅色，籽粒硬質，較飽滿。穗數42萬～48萬，穗粒數32～35個，千粒重43～47 g。HWM-GS亞基組合為1、7+8、2+12。抗凍性中等，抗旱性中等，抗青干、抗干熱風、抗穗發芽能力強。

特殊標記是該品種為類病變突變體材料(lesionmimics Mutants)[10-11]。根據田間表現屬于環境敏感型[12]和生殖生長起始型類病變型(reproductive initiation lesion mimics，RILM)[13]。主要表現在生長階段后期也就是抽穗期一直持續到成熟期，小麥葉片出現白色的米粒大小的可遺傳的病變斑，旗葉和倒2葉尤其明顯[14]。由于大部分類病變突變體對一些植物病原體顯示出較強的抗病性[15]。所以運麥14觀74提供了可以研究細胞程序性死亡(programmed cell death,PCD)[16]和植物防衛應激反應的機制的種質材料。

2.2 品質性狀

2017、2018年經農業部谷物及制品質量監督檢驗中心(哈爾濱)檢測，籽粒平均容重827 g·L-1，粗蛋白(干基)含量14.23%，濕面筋含量(以14%水分計)31.4%，面團形成時間2.7 min，穩定時間2 min,弱化度163.0 F.U，粉質質量指數42 mm，評價值39。

2.3 抗病性鑒定

山西省區試抗病性鑒定結果：2017年中感條銹病、葉銹病和白粉病。2018年輕感條銹病，中感葉銹病和白粉病。

2.4 DUS檢測

2017、2018年連續2年在農業部植物新品種測試(原陽)分中心進行植物品種特異性、一致性和穩定性檢測。通過對已知品種庫采用QL相等，PQ相等，QN小于3條件篩選，結果篩選為0個品種，判定具備特異性。同時根據農業部植物新品種測試(原陽)分中心測試結果，判定具備一致性，穩定性。其中近似品種名稱為濟核161，該品系護穎卵圓形、籽粒白色、質地半角質。而運麥14觀74護穎橢圓形、籽粒紅色、質地角質。

2.5 高產栽培技術要點

適宜區域為山西省南部中熟冬麥區水地種植，主要為中、高水肥地。栽培管理措施應根據不同年份的氣候和環境特征制定[17]，針對當地土壤養分含量情況為缺氮、少磷、富鉀，以及一年兩熟小麥-玉米輪作中玉米秸稈還田腐熟過程中微生物對N的需求和C/N比例失調問題，小麥播種前要施足底肥，增施有機肥。適期播種，一般為9月底至10月7日[18-19]，考慮當地冬前溫度增高及倒春寒時有發生，建議推遲播種到10月15日左右。基本苗控制在17萬～25萬苗·(667 m2)-1為宜。12月上旬依據降雨情況澆足越冬水，促進根系生長與分蘗。3月中下旬根據天氣情況澆好返青起身水，隨水追施7.5～10 kg·(667 m2)-1尿素，適當延緩拔節期，預防由于拔節期提前遭受倒春寒的危害。拔節期前進行化學除草，特別注重節節麥、野燕麥的防治，并防治紅蜘蛛。抽穗至灌漿期注重蚜蟲、銹病、白粉病、赤霉病等病蟲害防治。注重“一噴三防”措施促進灌漿，增粒增重，充分協調好產量三要素[20]。小麥完熟初期適時機械收獲，并及時晾曬。

3 選育探討

山西省大面積推廣的水地小麥品種主要是山東、河北培育的山農22、濟麥22、魯原502等，當地選育的品種較少，主要是晉麥84、晉麥96等。河南選育的品種由于對當地干旱和倒春寒適應較差，種植具有一定風險，推廣面積相對較小。

因此，在選育過程中親本來源主要是大面積推廣品種或者區試品系之間的組合。這種組合優點是綜合農藝性狀好，穩定快，聚合了許多優異性狀基因。缺點是遺傳多樣性差，DUS檢測相似性高，農藝性狀趨于相同，對適應當地災害性氣候存在巨大隱患。其次是主推品種與當地自育品系的組合，優點是適應當地氣候條件，具有良好的抗逆、抗病性。缺點是豐產性較差，穩定時間長，綜合農藝性狀一般。如何更加合理的選擇親本材料是當前當地育種者面臨的主要工作，也是保障當地小麥育種健康發展的主要問題。

在該品系選育過程中，發現該品系為類病變突變體，其姊妹系部分也是突變體。研究表明，該類突變體有旗葉生長后期葉片功能喪失較快，引起籽粒千粒重降低現象[11-13]。但在本選育過程中，卻發現該類突變體千粒重普遍較高，一般在44～47 g，抗病性在大田中表現也較好，但區試檢測為中感。為了更好的利用該類型突變體，還需從分子方面深入研究。