彩色旱地小麥紫麥8555的選育與體會

曹勇 姜蘭芳 郝建宇 馬小飛 李曉麗 王敏 姬虎太

(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)小麥研究所，山西 臨汾 041000)

小麥作為世界各地廣泛種植的禾谷類作物，每年種植面積占全球所有糧食作物的25%。在我國，小麥作為第3大作物，一直是我國人民獲得熱量、蛋白質(zhì)及營養(yǎng)成分的主要口糧。當(dāng)今社會，特色功能性食品越來越受到市場的青睞[1]，早在2017年，山西省政府就決定在山西實施農(nóng)谷建設(shè)，在山西以小麥等糧食作物打造功能性食品，在順應(yīng)飲食時代潮流的基礎(chǔ)上回歸自然，吃飽吃好，更要吃出健康。

彩色小麥具有豐富的營養(yǎng)成分，育種和產(chǎn)品研發(fā)還處于起步階段。大量研究表明，彩色小麥富含多種人體必需的微量元素和礦物質(zhì)[2-4]，不僅具有普通小麥的一般特征，還具有獨特的營養(yǎng)價值和保健功能，且種皮中聚積大量天然色素——花青素。花青素作為一種天然色素，具有抗氧化、保護血管和預(yù)防癌癥等多種保健功能。

彩色小麥是集營養(yǎng)功能和保健功能于一身的食品原料，其育種及產(chǎn)品研發(fā)還很薄弱[5,6]。隨著人們膳食結(jié)構(gòu)的改變，未來食品市場多樣化和特色功能化的發(fā)展，以及人民對彩色小麥食品營養(yǎng)和保健功能的了解和認識的加深，彩色小麥育種和相關(guān)食品的開發(fā)利用必將具有廣闊的前景。為此，本文針對山西省南部旱地的生態(tài)特點，育成抗旱、紫色籽粒小麥新品種“紫麥8555”。

1 材料與方法

1.1 親本來源

以“科紫6061”為母本、“汾1833”為父本，采用系譜法并結(jié)合水旱交叉選擇，多年多點鑒定試驗選育而成[7]。父母本在親緣關(guān)系、性狀表現(xiàn)和產(chǎn)量結(jié)構(gòu)上優(yōu)點多缺點少，優(yōu)缺點互補，沒有突出的缺點。

母本為“科紫6061”，株高65～70cm，株型緊湊，莖稈堅韌；穗紡錘形，長芒、白殼、紫粒、硬質(zhì)；該品種為冬性，中熟，分蘗力強，成穗率高，產(chǎn)量三因素比較協(xié)調(diào)，抗寒抗病性較好，熟期較對照早；高抗條銹病，感葉銹病和白粉病。

父本為“汾1833”，是一中間材料，株高75～86cm，株型半緊湊；穗紡錘型，穗層較整齊；長芒、白殼、白粒；幼苗半匍匐，葉色淺綠，生長勢強，熟期與對照“晉麥47號”相當(dāng)；中感條銹病、葉銹病和白粉病。

1.2 選育過程

依據(jù)山西省南部旱地的自然條件和育種目標，2006年利用“科紫6061”(母本)和“汾1833”(父本)進行有性雜交，收獲雜交種32粒，同年種植F1代。2007年該組合表現(xiàn)優(yōu)良，入選優(yōu)良單株混合脫粒，進入F2代。2008年選株型好，株高70cm左右，選產(chǎn)量三因素表現(xiàn)較好的單株，淘汰白粒單株，選擇28個深紫色籽粒的株系進入F3代。2009年，保留紫色籽粒沒有分離、穗部性狀好、抗病性好、熟期適宜的株系4個，升級品比試驗。2010—2014年進行單穗選擇并建立穗行圃。同時繼續(xù)進行品系比較試驗。2017—2019年參加山西南部旱地特殊冬小麥區(qū)域試驗，2020年9月通過山西省農(nóng)作物品種審定委員會審定(審定編號：晉審麥20200012)。

2 品種表現(xiàn)

2.1 特征特性

冬性，生育期235d，與對照“晉麥99號”熟期相當(dāng)。幼苗半匍匐，葉片寬長，葉色濃綠，分蘗力較強。株高76cm，株型緊湊，莖稈彈性較好。莖葉有蠟質(zhì)，旗葉直立，穗層整齊。穗長方形，穗長6.9cm，長芒、白殼。護穎卵形，小穗密度中。籽粒長圓形，紫粒，粒角質(zhì)。中抗條銹病，中感葉銹病，中感白粉病。

2.2 產(chǎn)量表現(xiàn)

2017—2018年度參加山西省南部旱地特殊冬小麥組品種區(qū)域試驗，平均產(chǎn)量為4060.5kg·hm-2，比對照品種“晉麥99號”增產(chǎn)3.9%；2018—2019年度續(xù)試，平均產(chǎn)量為3931.5kg·hm-2，比對照品種“晉麥99號”增產(chǎn)2.5%，見表1。

表1 2017—2019年山西省南部旱地特殊冬小麥區(qū)域

2.3 品質(zhì)表現(xiàn)

2018年區(qū)域試驗取樣由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷物品質(zhì)研究室測定，結(jié)果平均為蛋白質(zhì)16.29%，容重805g·L-1，沉淀指數(shù)33mL，濕面筋35.2%，面團形成時間2.5min，穩(wěn)定時間1.3min，硒含量0.085mg·kg-1，鋅含量23.2mg·kg-1。

3 育種體會

3.1 注重親本選擇

高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效是小麥育種的永恒目標。彩色小麥親本選配也要注意雙親優(yōu)勢性狀互補，注重主推品種和中間材料的應(yīng)用。充分發(fā)揮主推品種適宜的株葉型、良好的抗逆性和合理的產(chǎn)量三要素組合的優(yōu)點。既要保持較高的產(chǎn)量和抗逆能力，又要有較高的營養(yǎng)價值和加工品質(zhì)，親本盡量選擇生態(tài)遠緣、地理遠緣材料，豐富后代變異。

3.2 育種目標要以市場為導(dǎo)向

隨著人們生活水平的日益提高，飲食結(jié)構(gòu)發(fā)生了轉(zhuǎn)變，從溫飽型向功能型和保健型轉(zhuǎn)變。近些年，彩色小麥因具有豐富的營養(yǎng)價值進入普通百姓飲食生活中，研究發(fā)現(xiàn)，彩色小麥特色種質(zhì)資源中的蛋白質(zhì)、總酚和微量元素、植酸含量最高，其膳食纖維對油脂和膽酸鹽的吸附作用也大[8-10]。花青素在彩色小麥中含量豐富，這種天然色素在未來的食品產(chǎn)業(yè)中有廣闊的市場前景。廣大育種人員要以市場為導(dǎo)向，小麥育種目標也要有所調(diào)整，把培育特殊用途的彩色小麥列入育種目標[11]。

3.3 擴寬鑒定渠道，提高旱地彩色小麥育種成效

彩色小麥雖說已不是新鮮事物，然而現(xiàn)今彩色小麥育種還處于起始階段，彩色小麥種植還沒有形成規(guī)模。今后要以田間試驗為主，實驗室測定為輔，利用水、旱2種環(huán)境對新材料進行抗旱性、節(jié)水性、水分利用效率及高產(chǎn)性的選擇與鑒定；根據(jù)不同研究專題設(shè)置小區(qū)試驗、大田對比試驗，對彩色旱地小麥養(yǎng)分利用效率、調(diào)控技術(shù)、防霜凍技術(shù)和復(fù)播技術(shù)等進行研究；試驗示范與技術(shù)推廣相結(jié)合，同時進行增產(chǎn)效果和水分利用效率的評價。

3.4 產(chǎn)量與品質(zhì)要同步增長

今后，彩色小麥育種在注重提高產(chǎn)量的同時，也要注重品質(zhì)的協(xié)調(diào)改進。影響小麥品質(zhì)的因素有很多，而品質(zhì)性狀間也存在著錯綜復(fù)雜的關(guān)系，大量研究表明，產(chǎn)量與蛋白質(zhì)含量呈負相關(guān)。產(chǎn)量的提高是以降低蛋白質(zhì)含量為代價的。在植株利用光能數(shù)量一定的情況下，通過育種和改善栽培措施，通過提高植株光能利用率的前提下，實現(xiàn)小麥產(chǎn)量與品質(zhì)的同步增長是今后育種工作面臨的一大難題。

3.5 種子產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化和商業(yè)化進程亟需提高

現(xiàn)階段，育種與種業(yè)脫節(jié)的問題已經(jīng)顯現(xiàn)，科研與生產(chǎn)脫節(jié)，育種方法、技術(shù)和模式落后，創(chuàng)新能力不強；企業(yè)數(shù)量多、規(guī)模和研發(fā)能力跟不上市場需求，無法形成育、繁、加、銷一體化的大型種業(yè)公司。

總之，育種人員要通過各種途徑，創(chuàng)造出有育種利用價值的新種質(zhì)，積極開展育種理論與育種方法的研究，加強學(xué)科交流和育種單位間的協(xié)作，科研成果與種業(yè)需求相互協(xié)調(diào)，解決育種與種業(yè)脫節(jié)的問題，使新品種選育工作商業(yè)化、市場化。