高產小麥新品種泰科麥31選育與體會

王超，米勇，牟秋煥，孫盈盈，呂廣德，孫憲印，亓曉蕾，王瑞霞，吳科，錢兆國

（泰安市農業科學研究院，山東泰安 271000）

小麥是我國第三大糧食作物，是山東省最重要的糧食作物。小麥產量的提高，對國家糧食安全和提高人民生活水平有重要意義［1，2］。隨著人口的不斷增加和耕地面積逐年減少，現有的小麥生產能力和巨大需求潛力相比遠遠不夠［3］。進一步開發小麥品種的增產潛力、提高單產增加總產，仍然是小麥育種的重要任務［4］。目前，小麥生產仍然是一個很有活力的產業，還有增產潛力可以挖掘［5，6］。李振聲院士通過對近十年我國水稻、小麥、玉米三大作物播種面積、單產與總產的變化進行比較和分析發現，小麥播種面積減少最多（21.7%），但單產增幅最大（29.2%），依靠提高單產保證總量的增長（2.5%）。

小麥整個生產周期存在著很多不利于其生產的影響因素：冬季凍害、倒春寒、各種病害、倒伏、干熱風等［7］。怎么才能降低這些不利因素對小麥生產的影響？那就是通過小麥育種創新，培育和生產更多高產、廣適、抗逆的小麥新品種［8，9］。高產高效新品種對國家糧食安全和改善民生具有重要意義，符合“穩糧增收調結構，提質增效轉方式”的工作主線，產出高效、產品安全、資源節約、環境友好，經濟、社會效益顯著，推廣前景廣闊。

泰科麥31是泰安市農業科學研究院利用常規育種技術育成的高產、抗逆、廣適小麥新品種，2018年1月通過山東省農作物品種審定委員會審定（審定編號：魯審麥20180005號），目前正在山東省高肥水地塊推廣種植。本研究通過對泰科麥31的選育過程、特征特性及選育策略體會進行總結，以期為高產抗逆廣適小麥新品種選育提供借鑒。

1 親本選配

泰科麥31是以泰安市農業科學研究院選育的小麥品系泰山26為母本，以淮安市農業科學研究院選育的淮麥20為父本有性雜交選育而成。

母本泰山26的特點是葉色淡綠，葉片細長，分蘗力較強；株高82 cm，株型較好，旗葉上沖，長相清秀；中早熟，落黃好，穗長方形。父本淮麥20的特點是抗寒性好，分蘗力強，葉色深，葉片窄長；株高85 cm，株型半緊湊，旗葉上舉；穗層較整齊，穗紡錘形，熟相中等；籽粒外觀商品性較好。二者在親緣關系、性狀表現及產量結構上的優點多，性狀差異大且優缺點互補，并且沒有突出的缺點。

后代選擇中以生長節湊合理、株高適中、株型半松散、葉片持綠期相對較長、高光效、抗逆和產量三要素協調為主要目標。

從泰科麥31系譜 （圖1）可以看出，其遺傳背景包括早期山東省影響力巨大的優良品種魯麥18和魯麥14、國審強筋小麥泰山22、河南品種鄭州891、煙臺豐產品種煙1604及江蘇抗病品種淮麥20，可見其遺傳背景豐富、生態類型差別大。通過優異基因之間的交換和重組育成集高產、穩產、廣適于一體的小麥新品種泰科麥31。

圖1 泰科麥31系譜

2 系譜法選育過程

圖2顯示，2005年用泰山26（母本）和淮麥20（父本）進行雜交，當年收獲42粒雜交種子，秋播雜交一代。2006年該雜交組合后代因綜合性狀好、抗病、雜種優勢強而作為重點跟蹤組合，單株收獲、淘汰田間不良株和黑胚籽粒株后，點播107個株系進入F2代。2007年從F2代選擇中大穗、株型好、中熟、豐產性好的單株，考種時淘汰籽粒小、表皮顏色深的單株，點播49個株系進入F3代。2008年繼續在F3代中選擇產量突出、中大穗、莖稈粗壯、抗病性好、落黃好、熟期適宜的單株收獲，室內考種繼續淘汰小粒、黑胚、表皮顏色深的單株。直到2011年我們對表現優異并且較為穩定的株行圃進行測產，其中系譜號為106038的株系表現特別優異，不僅穗大粒多而且粒重高、抗病性好、抗倒性中等，同年將其上升到品種比較試驗，2年后參加山東省小麥品種高肥組區域試驗，2018年通過山東省農作物品種審定委員會審定。

圖2 泰科麥31選育過程

3 品種表現

3.1 生物學特征特性

泰科麥31半冬性，越冬抗寒性好，生育期234 d，比對照濟麥22早熟1 d，熟相較好。幼苗半直立。株高79.9 cm，株型半緊湊，抗倒伏性中等。葉色深綠，旗葉上沖。每公頃最大分蘗數1 503萬，每公頃有效穗數643.5萬，分蘗成穗率43.5%。穗紡錘形，長芒、白殼、白粒，穗粒數39.0粒，籽粒硬質。千粒重42.1 g，容重802.6 g／L。

3.2 產量表現

2011—2012 年度品種比較試驗，泰科麥31產量8 647.5 kg／hm2，比對照濟麥22增產11.6%；2012—2013年度續試產量8 342.85 kg／hm2，比對照濟麥22增產7.07%。2014—2016年山東省小麥品種高肥組區域試驗中，兩年平均產量9 076.5 kg／hm2，比對照濟麥22增產4.1%。2016—2017年高產組生產試驗，平均產量8 851.5 kg／hm2，比對照濟麥 22增產2.7%。

3.3 抗病性鑒定

2016 年中國農業科學院植物保護研究所接種鑒定結果：條銹病免疫，高抗白粉病，高感葉銹病、紋枯病和赤霉病。

3.4 品質鑒定

2015、2016 年區域試驗統一取樣，農業部谷物品質監督檢驗測試中心（泰安）測試結果（平均值）：籽粒蛋白質含量12.7%，濕面筋28.2%，沉淀值 28.2 mL，吸水率58.0%，穩定時間3.6 min，面粉白度78.1。

4 選育體會

小麥品種選育需要長期堅持，既要有正確的選育方向，還要注意選育方法［10］。兩者有機結合才有可能選育出目標品種。結合泰科麥31的選育過程，總結經驗體會如下。

4.1 選配雜交組合時，將優勢骨干親本和優勢中間材料相結合，優缺點互補，豐富遺傳基礎，提高優秀基因重組頻率

在組合選配上，選取當前生產中推廣面積較大的品種作為骨干親本，多做組合——每個優勢骨干親本所做組合一般為50～60個，以便充分挖掘骨干親本中的優良基因，使其在盡可能較大的基因背景中得到重組和疊加，增加育成品種的幾率［11］。為了更充分地利用由骨干親本衍生的中間材料，可針對該材料某一方面特性互補原則［12］，選配數量相對較少的組合——每個優勢中間材料組合數量20個左右，以便選出新品系或中間材料，為進一步選配組合打基礎。我們以抗倒伏、抗病、株型半松散、光合生理測定指標較高的中間材料泰山26為母本，以分蘗較多、葉片上沖、株葉型較好的淮麥20為父本配制的單交組合被篩選為20個重點組合之一。由于二者的不同生態型、不同地理來源和不同親緣關系，其遺傳基礎差異大，易于選出性狀超親和適應性較強的新品種［13-15］。由其選育的泰科麥31解決了父母本倒伏、早衰問題，成功解決了超高產與廣適、倒伏的矛盾。

4.2 通過田間措施誘導綜合抗性基因型表達，決選高產抗逆目標品種

農藝性狀選擇方面可采用單株高競爭度誘導抗性基因表達的新技術，即將后代種植密度由點播每公頃75萬基本苗，提高到條播每公頃375萬基本苗，增加群體內個體間的競爭強度，人為創造逆境條件，提高育成品種綜合抗逆性［16，17］。高密度環境下，小麥苗期個體生長勢弱，抗旱、耐寒、生長勢壯的幼苗類型容易顯現出來，有利于苗期抗寒、抗旱性選擇［18］；高密度環境下，群體大、個體生長空間有限，造成生長擁擠、莖稈細弱，只有莖稈堅硬、根系發達的植株才能保留下來，有利于選擇成株期抗倒性［19］；高密度環境下，群體濕度大、通透性差，容易發生各種病害，有利于抗病性選擇［20］；高密度環境下，水肥、光照資源競爭強度大，有利于選擇耐密性好、高光效、水肥資源利用率高的品種類型［21］。

4.3 將早代的單株選擇和高代及出圃后的單穗選擇相結合

一方面自F1開始進行單株選擇，一直延續至F7；另一方面從F4起將田間生長較一致且產量性狀突出的株系進行產量鑒定，將F4穩定性好、產量表現突出的品系再上升到品種比較試驗。由于F4是父母本雜交后連續自交的第3代，許多品系上升到品種比較試驗后仍存在明顯的分離現象，這為進一步優中選優創造了條件。在品種比較試驗的同時我們進行大量的單穗選擇，并建立穗行圃，選出產量性狀及抗性更加突出的品系，保障品系的純合［22］。這種早代統產的方法，可使我們在株系進入高代時，減少單株選擇的數量，避免F4因保留過多單株而影響統產準確性；同時由于品種比較試驗的種植規模較大，品系的分離將會得到更大規模的發生，從而更有利于選擇出符合育種目標的優勢株系，減少因高代材料漏選而導致優異單株丟失的情況［23］。

綜上所述，泰科麥31的選育，使新育種技術與傳統育種方法相結合的育種模式實現了從理論到實踐的轉化，可以大幅提高育種效率［24］。高產、廣適小麥新品種泰科麥31適宜在山東省高肥水地塊大面積種植，下一步應加強其在不同地力條件下的配套栽培技術研究。