黑小麥新品種濟紫麥1號的選育與體會

曹新有，王利彬，戴海英，解樹斌，程敦公，劉愛峰，宋健民，趙振東，王燦國，劉成，郭軍，翟勝男，韓冉，訾妍，李法計，李豪圣，劉建軍

（1.山東省農業科學院作物研究所／小麥玉米國家工程實驗室／農業農村部黃淮北部小麥生物學與遺傳育種重點實驗室，山東濟南 250100；2.山東魯研農業良種有限公司，山東濟南 250100）

小麥作為我國三大糧食作物之一，一直是我國北方人民的主要口糧。隨著人民生活水平的提高和膳食結構的改變，相關黑色食品越來越受到市場青睞。通常將籽粒顏色為白、紅、琥珀之外的其它顏色，如紫、藍、黑紫和黑色的小麥統稱為黑小麥。大量研究證明，黑小麥籽粒中的花青苷、多種維生素和礦質元素含量明顯高于非黑色小麥［1，2］。

自我國第一個黑小麥品種黑小麥76號審定以來，已經有秦黑1號、漯珍1號、農大3753、農大3677、山農紫麥1號、周黑麥1號、冀紫439、隴紫麥1號和隴紫麥2號等品種相繼通過審定［3-5］，豐富了我國小麥品種類型，拓寬并延長了小麥加工的相關產業鏈。

由于現有黑小麥品種在農藝性狀、抗病抗逆性、適應性和產量水平等方面與非黑色小麥品種相比差距較大，因而推廣應用面積較小，同時其后續相關配套加工工藝也滯后，使得黑小麥難以滿足現有生產及市場的需求，相關種植、加工等產業發展緩慢［6］。為此，我們針對黑小麥農藝性狀不良、產量水平低等問題開展攻關，育成高產特色小麥新品種濟紫麥1號。

1 材料與方法

1.1 親本材料

母本：周黑麥1號，系周口市農業科學院選育的優質高產黑色小麥品種（豫審麥2011013），組合為周麥9號／漯珍1號，黑色基因源來自漯診1號。半冬性，幼苗半匍匐，抗寒力強，分蘗力強，成穗率一般；株高79 cm，莖稈彈性好，抗倒伏能力強；穗中等，黑粒，籽粒半角質，飽滿度較好；中抗條銹病、紋枯病，中感葉銹病、白粉病和葉枯病；產量三要素為：每公頃穗數592.5萬左右，穗粒數35粒，千粒重 36.9 g［7］。

父本：濟麥22，系山東省農業科學院作物研究所選育的高產、廣適、多抗、優質中筋小麥品種，組合為935024／935106。半冬性，幼苗半匍匐，分蘗力強，成穗率高，中晚熟；株高75 cm左右，莖稈彈性好，抗倒伏；穗長方形，長芒，白粒，籽粒硬質飽滿；中抗至中感條銹病，中抗白粉病，感葉銹病、赤霉病和紋枯??；產量三要素為：每公頃穗數600萬～675萬，穗粒數36～38粒，千粒重42～45 g。2005—2006年兩年度農業部谷物品質監督檢驗測試中心測試結果平均為：籽粒蛋白質含量14.27%、濕面筋含量33.1%、出粉率68%、吸水率 62.2%、面團形成時間 4.0 min、穩定時間 3.3 min［8］。

1.2 選育過程

2010—2011 年度，組配周黑麥1號／濟麥22雜交組合，共獲得雜交粒41粒。2011—2012年度種植 F1（編號 CXY20111341），收獲籽粒。2012—2013年度 F2（編號 CXY20122193）種植5行400株，選留單株7個，收獲籽粒，挑出白粒、紫粒、雜粒，分別種植。2013—2014年度 F3（編號CXY201331261-1267）紫粒行中的CXY201331266株行中選留單株51個，分離為白色、紫色；51個單株中，挑選出80粒白粒。2014—2015年度F4（編號CXY20144011-4133），種植紫粒株系51行、白粒株系1行；紫色籽粒沒有分離，在CXY20144092株行中選留株系6個。2015—2016年度F5（編號CXY20155158-5177），籽粒為紫色，顏色沒有分離，保留株行13個。2016—2017年度升入鑒定試驗，13個鑒定小區。2017—2018年度，CXY2016J057（出圃號CXY20155167）同步升入品比（編號CXY2017P70）和山東省特用自主試驗（定名濟紫麥1號）；2018—2019年度，山東省小麥品種特用自主試驗第二年區試與生產試驗同步；2019—2020年度，通過山東省農作物品種審定委員會審定（魯審麥20196022）。

2 品種表現

2.1 特征特性

濟紫麥1號屬半冬性，幼苗半匍匐，越冬抗寒性好；株型半緊湊，抗倒伏；葉色深，葉片上沖，熟相好。兩年區域試驗結果平均為：生育期232.05天，比對照山農紫麥1號晚熟0.7天；株高78.9 cm；每公頃最大分蘗數1 530萬、有效穗數654萬，分蘗成穗率42.7%；穗紡錘形，穗粒數35.7粒；千粒重35.6 g，容重790.2 g／L；長芒、紫殼、紫粒，籽粒硬質。2018年山東省農業科學院植物保護研究所接種抗病鑒定結果：中抗葉銹病，高感白粉病、條銹病，中感赤霉病和紋枯病。

2.2 產量表現

2016—2017 年度鑒定試驗，濟紫麥1號產量7 810.5 kg／hm2，比對照濟麥 22減產 0.9%；2017—2018年度品比試驗，產量6 351 kg／hm2，比對照濟南17增產3.43%，比對照濟麥22減產3.1%；2017—2019年山東省小麥品種特用自主區域試驗，兩年平均產量7 782.3 kg／hm2，比對照山農紫麥1號增產9.44%，居參試品種第1位；2018—2019年特用自主生產試驗，平均產量8 029.2 kg／hm2，比 對 照 山 農 紫 麥 1號 增 產6.32%，居參試品種第2位。

2.3 品質表現

2018 年山東省小麥區域試驗統一取樣由農業部谷物品質監督檢驗測試中心（泰安）測定，結果平均為：蛋白質含量（干基）14.8%、出粉率68%、面粉白度75.5、濕面筋含量 34.26%，面筋指數55.69%，SDS沉降值39 mL；吸水率62.7%、面團形成時間 3.3 mim、穩定時間 6.3 min；花色苷含量 0.2662 mg／kg。

3 選育體會

3.1 育種目標：緊跟時代需求

高產、優質、高效是小麥育種永恒的目標。自我國開展小麥育種工作以來，20世紀50—60年代是以抗病穩產為主的育種階段，70—80年代是以矮化高產為主的育種階段，90年代則為高產和優質并進階段，每一階段均育成一系列有代表性的小麥品種［9，10］。進入21世紀，筆者認為已發展成多元化育種階段。隨著生活水平的不斷提高，人們對小麥的需求不單單是吃飽，而是好吃和營養健康。為此，小麥育種目標也必須隨著時代的要求而不斷調整。黑小麥富含對人體有益的花青苷及多種微量元素，具有很好的抗氧化和預防慢性病作用，是集營養、功能和天然于一體的功能保健食品原料，而當前我國慢性病人員數量越來越多，為此培育特殊用途黑小麥列入我們的育種目標。

3.2 親本選擇：強強聯合，優勢互補

黑小麥新品種培育列入計劃后，隨即進行種質搜集，從國內外多家單位征集了所有通過審定的黑小麥品種。種植后觀察表明，部分黑小麥在山東表現出很好的抗寒性和植株繁茂性，但整體表現是后期農藝性狀較差，特別是成穗率偏低、群體不夠，與非黑小麥相比，產量差距較大，這也是黑小麥一直難以推廣的主要原因之一［11］。引進材料中，周黑麥1號相對表現不錯，產量水平較其它黑小麥品種有很大提高，其主要問題是抗寒性稍差、成穗率低。為此，針對周黑麥1號存在問題，引入另外一個親本濟麥22，因濟麥22產量高、適應性廣，曾創造我國冬小麥高產記錄，為全國年推廣面積最大的小麥品種，且抗寒性突出、成穗率高。同時，考慮到周黑麥1號為河南省審定品種，濟麥22則通過山東省及國家黃淮北片審定，兩者結合，雜種后代應該具有很好的適應性，從而確定周黑麥1號／濟麥22組合，達到優勢互補、強強聯合。

3.3 選擇策略：區別對待，前松后緊

首先，黑小麥的特殊性使得其與白粒小麥的雜交后代中分離出不同顏色：紫色、白色、雜色，其中純紫色和白色種植后基本不再分離，而雜色則每一世代均分離，需要每個世代進行挑選。其次，黑小麥的紫色種皮一般認為有5種來源，分別是埃塞俄比亞四倍體小麥、偃麥草、賴草、中國普通小麥、野生一粒小麥［12］，農藝性狀偏重草的習性更多一些。因此其早代選擇標準應比白粒小麥雜交后代低一些，但高代株行則須提高選擇標準，除其它農藝性狀外更應注重分蘗成穗率的選擇。

濟紫麥1號的成功選育表明，特色小麥培育，組配好雜交組合、靈活運用選擇策略就能將產量與特色性狀同步改良提高，繼而培育出超親的特色小麥。