小麥新品種聊麥191的選育與思考

摘要：聊城市農業科學院小麥課題組基于穗數、穗粒數、不孕小穗數、產量等9個主要農藝性狀，分析了145份國外小麥種質的遺傳多樣性，通過聚類分析篩選鑒定出優異小麥種質09a452、SRK2453，并以此為中間材料組配出品系06038-3-3-1-6-2；通過優優組配的原則，以臨麥2號為父本、自育品系06038-3-3-1-6-2為母本，采用系譜法結合分子標記輔助篩選，選育出了慢條銹病、年前生長發育快、中強筋、后期落黃好、葉片功能期長的小麥新品種聊麥191。該品種于2023年通過山東省農作物品種審定委員會審定（魯審麥20230008），適宜在山東省高肥水地塊種植。通過對聊麥191親本選擇、育種過程、產量表現、栽培技術要點等進行總結，并對其選育過程進行反思，以期為廣大育種工作者提供參考。

關鍵詞：小麥；聊麥191；高產；中強筋；選育

Breeding and Consideration of a New Wheat Variety Liaomai 191

SUN Yunchao1，MENG Fangang2，JI Chuanyun1，FENG Shengye1，SHI Xiaoyan2，YANG Kai3，WANG Guanglu1，ZHAO Yang1，YAN Shuping1，YU Yang1，CHENG Qianqian1，

ZENG Kun1，WANG Huai’en1，ZHANG Xin1

（1 Liaocheng Academy of Agricultural Sciences，Liaocheng 252000，Shandong；2 Chiping District Agriculture and

Rural Affairs Bureau，Liaocheng 252100，Shandong；3 People’s Government of Yuji Town，

Liaocheng Jiangbei Shuicheng Tourism Resort，Liaocheng 252000，Shandong）

選育高產小麥新品種，進一步提高小麥產量水平是保證我國糧食安全的重要舉措，也是育種工作的首要任務[1]。黃淮麥區的小麥種植面積和產量在我國各麥區中均位居第一[2-3]，但近年來該地區播期及越冬期極端天氣頻發。受秋汛影響，2021年山東省小麥晚播面積大，小麥長勢總體偏弱，是近年來弱苗比例最高的一年；2022年11月下旬黃淮麥區發生了多次寒潮降溫天氣，導致部分麥田遭遇不同程度凍害；倒春寒幾乎每年也有不同程度的發生，給小麥生產帶來了諸多不利影響。因此生產上需要適應性更廣、年前生長發育較快、分蘗成穗率較高的小麥新品種。種質是品種選育、遺傳改良的基礎，小麥遺傳多樣性越豐富，其進化及抵御不良環境的潛力就越大[4]。聊城市農業科學院小麥課題組（以下簡稱小麥課題組）分析了145份國外小麥種質的遺傳多樣性，通過聚類分析篩選鑒定出一批優異種質親本[5-6]，采用系譜法結合分子標記輔助篩選，選育出了小麥新品種聊麥191。該品種于2023年12月27日通過山東省農作物品種審定委員會審定，審定編號：魯審麥20230008，目前正在申請植物新品種權保護。

1 育種目標及親本選擇

1.1 育種目標 “高產、更高產”是作物育種永恒的主題。但隨著氣候變化的異常，對小麥品種的適應性提出了更高要求，播期推遲、冬季凍害、春季倒春寒、各種病害等不確定因素不斷威脅著小麥產量的進一步提高，因此，小麥課題組將選育冬前生長發育快以適應播期推遲、后期抗病好以延長莖葉功能期為主要參考點，同時結合株型葉相清秀、落黃好、綜合抗性優良等傳統性狀，確定了育種方向。

1.2 親本選擇 在選擇親本時依據育種目標，采用優優組配的原則，選擇親源關系盡可能遠、基因類型盡可能豐富的種質材料作為雜交組配的親本。聊城市農業科學院先后從國際玉米小麥改良中心引入法國、墨西哥種質356份，通過試種淘汰抗寒性差、成熟期晚的小麥種質262份，對剩余94份種質的有效穗數、穗粒數、千粒重、產量、株高、不孕小穗數、容重等8個農藝性狀進行了聚類分析，篩選出第Ⅱ類群6份種質，并以其中的09a452為材料與SN055843組配出中間材料04072。采用類似方法，從引入的51份美國小麥種質的第Ⅰ類群中的SRK2453為材料與良星66組配出中間材料05113。以04072為母本、05113為父本組配出中間材料06038-3-3-1-6-2。通過優優組配，最終確定聊麥191的母本為后期綜合性狀優良的臨麥2號，父本為前期生長發育快、后期綜合性狀優良的中間材料06038-3-3-1-6-2。具體系譜圖見圖1。

2 系譜法結合分子標記輔助選擇后代

2.1 后代選擇的方向 雜交后代選擇是個漫長的過程，充滿了隨機性，是育種工作的主體和集大成的環節，確定好基本方向是提高品種選出率的重要辦法，選擇方向體現出育種者的主要意圖。大家認可的育種材料包括很多優秀性狀，如株型葉相清秀、落黃好、旗葉小短寬、抗逆性好、穗粒數多、穗數多、粒重高等，但一般不可能在一個世代兼顧所有優異性狀，因此需要分清主要矛盾，在不同時期側重點應有所不同。程順和等[7]指出“前期看長勢、后期看熟相、考種看籽粒”的“三看”方法。曹新有等[8]提出“早代以劣汰為主、高代以選優為主、抓住抗凍抗倒主要矛盾、平衡其他次要矛盾”的方法。綜合諸多觀點并結合近年來的氣候變化特點，小麥課題組認為應使小麥在年前盡快確定較多的分蘗以及生物量，以應對極端天氣的頻繁發生，保證豐產的基礎；后期重視小麥葉片的功能期，以保證灌漿獲得足夠的粒重。因此，小麥課題組以“前期多發快長、后期抗病防早衰”為重點對后代材料進行選擇淘汰。

2.2 后代選擇的過程

2.2.1 F1 每個雜交組合組配3～4個穗，收獲的雜交籽粒40～50粒。為了鑒定出更加接近大田密度下的雜種后代的超親優勢，提高了種植密度，種植長度1.5m。選擇年前生長發育快、群體分蘗較多、產量潛力大的優異組合全部收獲，劣質組合直接淘汰。

2.2.2 F2 為了給本世代提供充足的分離空間，F2進行點播，行長4m，株距0.05m。后代選擇過程中，在小麥起身期前淘汰年前生長量小、長勢弱、分蘗少的組合。小麥落黃后田間選擇時，優先在小區中選擇麥穗大小均勻、密度較大的區域，然后在這些區域中，從根部往上依次捋出各單株，從抗性、穗型、粒數、不孕小穗數等多方面對單株進行鑒定，選擇優秀單株，從單株中再選擇優異的單穗，單穗重不足1.5g、籽粒顏色不好、黑胚嚴重、飽滿度不好的單穗直接淘汰。

2.2.3 F3～F5 育種材料在F3～F5逐漸趨于穩定，這幾個世代都是參照F2的選擇方式，在選擇單株的基礎上進行單穗的選擇。為了防止育種與大田實際脫鉤，進一步提高了種植密度，每個單穗種植長度縮短至1.2m。在相對較大的密度條件下，觀察各個穗行的整體表現，冬前生長緩慢的穗行直接掛牌淘汰，堅持優中選優原則，有凍害大于3級、病害大于3級、群體明顯偏小、不孕小穗數大于1個等指標不過關的，即使其余性狀均表現良好，也直接淘汰。

F4借助分子標記輔助選擇抗條銹病的小麥材料。利用我國條銹菌優秀生理小種CRY33和CRY34對F4穗行進行苗期接種抗性鑒定，結合已知抗性基因 Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18、Yr26、Yr29 和 YrSP 等功能標記或緊密連鎖分子標記進行基因型檢測，選擇抗條銹病較好的試驗材料進行掛牌標記。

2.2.4 F6～F7 在F6選擇表現優異的穗行進行混收，并測定穗行的產量，入選的穗行在下一年度按照山東省小麥區域試驗標準種植成面積為13.5m2的小區，進一步模擬大田試驗條件觀察品系的表現。通過觀察穗行，如果還存在兩色穗、穗層不齊等輕度分離現象，繼續種植1年穗行，從F7中選擇優異穗行升入小區試驗。

2.2.5 品種比較及異地鑒定試驗 按照山東省小麥區域試驗的調查標準及前期制定的育種目標，在小區試驗中表現較好的品系借助山東省小麥產業技術體系平臺，參加全省范圍內的異地多點鑒定試驗，進一步驗證其在山東省不同地區的適應性，同時在聊城市農科院基地安排3個重復的品種比較試驗，以驗證各品系的產量及抗性表現。最終根據品種比較試驗結果和異地鑒定試驗表現，選擇出小麥品系1201-2-15-12-1-1-2，定名為聊麥191，參加聊城市小麥新品種選拔試驗。

2.2.6 區域試驗及生產試驗 在2019-2020年聊城市小麥新品種選拔試驗中，聊麥191表現優良，被推薦參加2020-2022年度山東省高產組區域試驗，之后于2023年參加山東省高產組生產試驗。

3 品種特征特性

3.1 生物學特性 聊麥191為半冬性品種，幼苗半直立，株型半緊湊，葉色深綠，葉片上沖，穗層整齊，分蘗能力較強，抗冬季凍害、倒春寒能力較強，抗倒性較好，熟相較好。生育期222d，與對照濟麥22相當；株高74.3cm，最大分蘗數1680萬個/hm2，有效穗數720萬穗/hm2，分蘗成穗率42.8%；穗長方形，穗粒數37.8粒；長芒、白殼、白粒，籽粒較飽滿，千粒重44.3g。

3.2 品質表現 2021年區域試驗統一對試驗材料進行取樣，經農業農村部谷物品質監督檢驗測試中心（泰安）檢測，聊麥191籽粒容重786g/L，蛋白質含量 14.5%（超過優質強筋小麥標準），濕面筋含量 30.55%（接近優質強筋小麥標準），穩定時間 6.35min（接近優質強筋小麥標準），吸水率 64.6%，面粉白度 74.7，沉淀值 37mL。該品種綜合品質性狀優良，指標達到中強筋小麥標準。

4 產量表現

2020-2022年度連續2年參加山東省高產組區域試驗，聊麥191每hm2多點平均產量9495kg，較對照濟麥 22 增產4.90%；2023年參加山東省高產組生產試驗，多點平均產量 8832kg，較對照濟麥 22 增產4.60%。

5 栽培技術要點

該品種適宜播期為10月5-20日，適宜播期內基本苗為210萬～255萬/hm2，晚于適宜播期、地力水平較低或整地質量較差的地塊應適當增加播量，但最大播量不能超過450萬/hm2。建議采用寬幅精量播種機播種。在年前小麥3葉1心期進行田間雜草防治，墑情較差時澆越冬水。年后返青生長速度較快，高肥水地塊、群體過大后建議在拔節前采取化學控旺措施。春季肥水管理適當推遲到拔節中后期進行。采用“一噴三防”進行病蟲害防治。蠟熟末期時收獲。

6 育種體會

6.1 引入區域跨度較大的基因類型 研究發現中國半個多世紀的育種使小麥品種的遺傳基礎日趨狹隘，應當及時拓寬遺傳基礎，國外小麥種質因氣候環境等巨大差異，往往會含有豐富的外源基因。聊麥191的父本06038-3-3-1-6-2中聚合了國外種質09a452抗條銹病的特點，將其與落黃好、抗倒力強、豐產性好等綜合性狀優良的臨麥2號雜交，選育出了集父母本優點于一身的優良品種聊麥191。

6.2 科學評估篩選種質資源 小麥農藝性狀眾多，需要有一個較為客觀的評價方法，以便篩選出適宜的種質資源。課題組對145份國外小麥種質資源進行了遺傳多樣性分析，將所有農藝性狀分為質量性狀和數量性狀，質量性狀主要包含不便用數字描述的農藝性狀，如株型、穗型、芒型、旗葉形狀等，為了便于分析，分別予以賦值。數量性狀主要包含不孕小穗數、千粒重、株高、有效穗數、穗粒數、產量、容重等。采用SPSS 19.0軟件分析其變異系數以及遺傳多樣性指數，以判斷本批次種質資源的遺傳差異，之后采用離差平方和法對種質資源進行聚類分析，最終根據聚類分析結果篩選出不同性狀集合的種質類群[5-6]。聊麥191的基因來源之一SRK2453所在類群的千粒重、有效穗數、產量性狀是所有類群中最高的，09a452所在類群的抗性與品質性狀較好，且不孕小穗數僅為0.6個。通過此方法篩選出的一系列小麥種質在課題組當前的育種工作中發揮了較好的作用。

6.3 結合分子標記輔助育種，提高選擇效率 現代育種中，技術人員已開始重視利用分子標記技術進行遺傳育種的輔助選擇，標記技術是通過遺傳標記對目的基因性狀進行跟蹤，實現新品種的選育，具有多態性高、檢測方便、快速準確、不受生長周期影響的優點[9]。20世紀50年代以來，我國經歷了15次大規模的條銹病流行，給小麥生產造成了巨大損失，培育并合理利用抗病品種是控制該病害最經濟有效且環保的途徑。小麥課題組在F4時，對初步穩定的品系進行了苗期抗性鑒定篩選，采用優秀生理小種CRY33和CRY34，結合已知的抗性基因Yr5等功能標記或緊密連鎖分子標記進行了基因型檢測，進一步篩選出抗條銹病較好的材料。

6.4 結合生產實際，不斷調整育種方向 育種目標的制定要圍繞生產實際中存在的問題[10-12]。結合近年來的觀察，認為以下兩個問題較為突出：一是連年秸稈還田導致當前黃淮麥區莖基腐病在小麥生育后期幾乎年年有不同程度的發生，當前生產中較為急需抗莖基腐病的小麥品種；二是育種家選種圃的種植密度多為255萬～300萬/hm2，而黃淮麥區大田實際播種密度一般不低于525萬/hm2，差距較大，而且農戶傳統播量偏大的情況在短時間內還難以調整，因此需要適應大播量條件下抗倒伏能力較強的小麥品種。鑒于以上問題，建議根據生產現狀，對育種方向適時進行調整。

參考文獻

[1] Hu J M，Wang X Q，Zhang G X，Jiang P，Chen W Y，Hao Y C，Ma X，Xu S S，Jia J Z，Kong L R，Wang H W．QTL mapping for yield-related traits in wheat based on four RIL populations．Theoretical and Applied Genetics，2020，133（3）：917-933

[2]胡衛國，趙虹，王西成，邱軍，曹廷杰，曹穎妮．黃淮冬麥區小麥品種品質改良現狀分析．麥類作物學報，2010，30（5）：936-943

[3]趙廣才．中國小麥種植區劃研究（一）．麥類作物學報，2010，30（5）：886-895

[4]許娜麗，王新華，馬冬花，楊杰，李清峰，劉鳳樓，劉彩霞，劉根紅，張曉崗，王掌軍．251份小麥種質資源的主要農藝與品質性狀遺傳多樣性分析．南方農業學報，2021，5（9）：2404-2416

[5]王光祿，劉志宏，程倩倩，馮盛燁，閆樹平，于洋，趙楊，王懷恩，孫允超．94份國外小麥種質材料的主要農藝性狀分析．麥類作物學報，2016，36（5）：577-582

[6]孫允超，王光祿，王懷恩，馮盛燁，于洋，趙楊，冀傳允，閆樹平，程倩倩，朱啟超．引入的美國小麥種質主要農藝性狀的遺傳多樣性分析．中國農學通報，2018，34（33）：1-6

[7]程順和，張伯橋，高德榮．小麥育種策略探討．作物學報，2005（7）：932-939

[8]曹新有，程敦公，劉愛峰，宋健民，趙振東，王利彬，王燦國，劉成，郭軍，翟勝男，韓冉，訾妍，李法計，李豪圣，劉建軍．高產優質兼顧的強筋小麥品種選育方法與實踐．麥類作物學報，2020，40（9）：1064-1069

[9]王亞琦，孫子淇，鄭崢，黃冰艷，董文召，湯豐收，張新友．作物分子標記輔助選擇育種的現狀與展望．江蘇農業科學，2018，46（5）：6-12

[10]王天坤，李雪，溫輝芹，裴自友，王宏兵，程天靈．小麥新品種晉太1508的選育與體會．中國種業，2023（8）：91-93

[11]李書民，崔國光，卜學平，李海平．眾信麥998實現超高產路徑解析與技術應用探討．中國種業，2023（6）：34-39

[12]宋志均，耿冬紅，董軍紅，周其軍，薛志偉，關立．國審小麥新品種安麥11及其選育思考．中國種業，2023（1）：126-128

（收稿日期：2024-07-11）