裴 磊,劉新月,衛(wèi)云宗,徐 萍,張正斌,孫靈姣,邢麗娜
(1.山西省農業(yè)科學院小麥研究所,山西臨汾041000;2.中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所農業(yè)資源研究中心,河北石家莊050021;3.河南省嵩縣農科所,河南嵩縣471400)
晉麥91 號是由山西省農業(yè)科學院小麥研究所旱地小麥育種室和中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所農業(yè)資源研究中心于1999 年進行有性雜交,采用系譜遠緣雜交育種法[1],通過異地鑒定、生態(tài)選擇等[2-7]手段選育而成的新品種。該品種為冬性,抗旱,高產、穩(wěn)產,綜合抗性好,在山西省旱地區(qū)域試驗及生產試驗中表現出高產、穩(wěn)產、抗旱、抗寒、抗干熱風、適應性廣等特性。
晉麥91 號于2011 年12 月經山西省農作物品種審定委員會五屆四次會議審定通過,審定編號為:晉審麥2011005。
山西省的生態(tài)特點是十年九旱,水資源缺乏是限制小麥生產持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的主要障礙因素。尤其是近年來,隨著水資源的逐漸短缺、干旱程度的日益加劇和日趨不均,旱地小麥的豐歉成為左右山西省小麥總產能否穩(wěn)定提高的重要因素。根據黃淮麥區(qū)和山西省南部麥區(qū)的生產條件和生態(tài)特點,針對冬凍、春寒、春旱、后期干熱風脅迫等自然因素以及當前旱地小麥生產急需優(yōu)質抗旱高產品種的現狀,為該區(qū)域培育出抗逆性強、品質性狀優(yōu)異、產量高而穩(wěn)、適應性廣、抗病抗倒伏等綜合農藝性狀優(yōu)良的旱地小麥新品種,不僅可保證高產、穩(wěn)產,而且對于節(jié)省及充分利用有限的水資源都有十分重要的意義[6-8]。
經過對近10 a 來育成品種的動態(tài)分析[6-14],結合目前小麥常規(guī)管理正被化肥、農藥、機耕為代表的新體系所替代的現狀,從安全性、優(yōu)質性、穩(wěn)產性和豐產性4 個方面,提出現階段的育種目標:以旱地小麥品種必須具有較強的抗旱性、其他農藝性狀必須服從于抗旱性為主線;抗旱性相當于或者高于黃淮旱地大面積推廣品種,具有7 500 kg/hm2以上的高產潛力,能適應干旱多雨等不同氣象年景需要;綜合農藝性狀好,株高適中,抗寒、抗倒、抗病、抗干熱風能力強,適應性廣泛;產量3 因素協調,籽粒飽滿度好、外觀品質好。
根據育種目標,運用創(chuàng)新的“系譜遠緣雜交育種法”進行選育。
晉麥91 號以石5091 為母本、95(6)161 為父本,于1999 年雜交,經系譜選育而成。母本石5091 來源于河北省石家莊市農業(yè)科學院小麥室,該品種屬中早熟、冬性、多穗型,高抗白粉、葉銹、條銹、葉枯、赤霉等多種病害,抗寒、耐旱、抗干熱風,落黃好;缺點是在旱地株高偏矮。父本95(6)161 系山東省農科院作物所選育的超高產小麥新品種,主要特點是越冬性良好,分蘗性較強,成穗率中等,高產、抗病、多花、多實、粒質量高;缺點是屬中晚熟品種。將2 品系進行組合,可在性狀上達到優(yōu)勢互補。
該品種組合代號為99034,F0收獲種子15 粒;F1在水地條件下種植1 行,考察其抗病性、抗寒性、豐產潛力,成熟單株10 株,全組合混收;F2在旱地種植10 行小區(qū),表現出抗凍性、株高等性狀分離類型豐富,選優(yōu)良單株23 株,考種淘汰選留18 株,株高平均75 cm 左右,單株成穗8~10 個;F3種株系,繼續(xù)淘汰抗凍性、豐產性差的株系,收獲6 個株系構成了下代的選擇系群;F4在田間考察各系群的抗逆性及綜合農藝性狀,收獲時選擇了2 個系群,這些系群以抗旱、耐凍、成穗較多、結實性好為特點;F5選綜合性狀好的優(yōu)系群,在水、旱2 種環(huán)境下進行綜合鑒定;F6遺傳性狀表現穩(wěn)定一致;2005 年該組合以F6出圃10 個品系,2006 年進行產量鑒定,有5 個品系表現較對照增產,2007 年進行品比試驗,并同時進行品質測試,2008 年繼續(xù)進行產量比較試驗,在洪洞劉家垣、運城上郭、河北省石家莊等地進行以抗旱、抗凍為主的抗逆適應性鑒定及測產。編號6101的品系連續(xù)3 a 均比對照晉麥47 號產量高、抗性強、品質優(yōu),平均產量4 295.6 kg/hm2,比對照增產11.2%。
2.2.1 遺傳基礎豐富,基因具有多樣性 晉麥91號雙親的組配,賦予了該組合超強優(yōu)勢的理論基礎,所以,該品種遺傳基礎豐富,聚合了雙親的優(yōu)良基因,使其基因具有多樣性。從其系譜圖1 可以看出,其雙親系譜之間明顯存在著遠緣性。
母本石5091 親本血緣主要是冀麥26 號,它具有不同國家的血緣[2],如水源86(朝)、阿勃(意)、勝利(美)、無芒1 號(蘇)、洛夫林10 號(羅)等,使其具備了良好的抗病性和豐產性;父本95(6)161 聚合了北部冬麥區(qū)和黃淮冬麥區(qū)的地方種質,使其具備了獨特的抗逆性和適應性。雙親具有顯著的地理遠緣、生態(tài)遠緣和種質遠緣,通過雜交使高產、穩(wěn)產、抗病、抗旱、抗寒、抗干熱風等優(yōu)良基因在較高層次上得到重組,使晉麥91 號具有了更多的優(yōu)良性狀,從而提高了新品種的豐產性和多抗性。
2.2.2 育種早代在水旱環(huán)境中選擇、高代在不同生態(tài)條件下鑒定以提高品種的適應性 晉麥91 號的選擇是根據生態(tài)育種學原理,F1在水地條件下種植,對抗病性和豐產性進行第1 次選擇;F2在旱地條件下篩選抗旱性和旱作豐產性;F3,F4在干旱條件下進一步鑒定選擇抗旱性、結實性和后期抗干熱風能力;F5,F6品系通過在不同地點、不同生產條件下(水、旱地平行種植)對品種抗逆性與豐產性進行綜合鑒定,使該品種在不同的環(huán)境條件下發(fā)揮其產量特性,實現了自然選擇、人工選擇和定向培育的有機結合。
晉麥91 號為冬性,中早熟。幼苗半直立,分蘗力較強,成穗率較高。穗層整齊,株型較緊湊,葉色淺灰色,莖稈粗壯,彈性好,株高75~80 cm,抗倒性較好;穗長方形,長芒,橢園形護穎、斜肩、鳥喙形穎嘴、白殼,卵形白粒,角質,飽滿度較好;抗凍耐旱、抗干熱風,耐高溫,落黃好。成穗數一般為450 萬~525 萬穗/hm2,穗粒數35~40 粒,千粒質量38~42 g。該品種主要優(yōu)點是分蘗力強,成產3 因素均衡,綜合抗病性較好,抗倒性好;缺點是較對照略晚熟。
晉麥91 號經農業(yè)部品質測試中心(北京)測定,粗蛋白16.42%,濕面筋35.9%,沉淀指數39.2 mL,吸水率63.0%,形成時間3.4 min,穩(wěn)定時間4.8 min,拉伸面積55 cm2,延伸性190 mm,最大抗延阻力196,面條評分82.4,饅頭評分91.0。2010 年,經山西省農業(yè)科學院植物保護研究所鑒定,高抗條銹病,中感葉銹病,輕感白粉?。?011 年抗病性鑒定為輕感條銹病、高感葉銹病、中感白粉病。
晉麥91 號于2006 年參加山西省農科院小麥研究所品系鑒定,平均單產4 269.0 kg/hm2,比對照晉麥47 號增產9.7%;2007 年參加品比試驗,平均單產2 908.5 kg/hm2,比對照晉麥47 號增產11.6%;2008 年參加品比試驗,平均單產5 709.0 kg/hm2,比對照晉麥47 號增產12.3%。
2010 年參加山西省南部旱地區(qū)域試驗,平均單產達2 767.5 kg/hm2,比對照晉麥47 號增產9.4%;2011 年在山西省南部旱地區(qū)域試驗中,平均單產達3 328.5 kg/hm2,比對照晉麥47 號增產6.7%;2 a 平均單產達3 048.0 kg/hm2,比對照晉麥47 號增產7.9%,2 a 增產點次達92.9%。
2011 年參加山西省南部旱地生產試驗,平均單產達3 180.0 kg/hm2,比對照晉麥47 號增產8.8%,6 個試點中5 點增產,增產點次達83.3%。
晉麥91 號適宜種植于山西省南部麥區(qū)、晉城盆地的旱地麥田。適宜在中上等肥力地塊種植,播期9 月20 日至10 月5 日。播種量為150.0 kg/hm2左右。
施足底肥,氮磷配合。注重耕作保墑,底肥一次性施足,應注意平衡施肥,采用“增氮、足磷、補鉀配微”、“耕前與耙前施肥相結合”的方法。施用碳酸氫銨1 050 kg/hm2,過磷酸鈣1 050 kg/hm2,鉀肥150 kg/hm2。
播種前進行藥劑拌種,防治蠐螬、螻蛄、金針蟲等地下害蟲。可選用50%的辛硫磷乳劑,每100 mL 藥劑對水8~10 kg,拌麥種60~120 kg;或用20%甲基異硫磷乳劑100 g,對水2.5~3.0 kg,拌麥種50 kg,堆悶3~4 h 后播種。防治根腐病、紋枯病等土傳病害,用20%粉銹寧乳劑50 mL或15%粉銹寧可濕性粉劑75 g,對水2~3 kg,拌麥種50 kg。藥劑拌種后應在4~8 h 播種,注意增加10%左右的播種量。后期結合防蟲治病進行“三噴”,以達到增粒增質量。為了改善品質,可使用磷酸二氫鉀或尿素溶液進行葉面噴施,一般15 kg/hm2肥料對水600~750 kg/hm2進行均勻噴灑。
為保證種子純度和小麥原糧品質,在麥收前應注意田間去雜、保證純度,留種麥田更應嚴格去雜,適時收獲。小麥蠟熟末期是收獲的最佳時期,此時干物質積累達到最多,千粒質量最高,應及時收獲。優(yōu)質專用小麥生產,必須做到單收單脫,單獨晾曬,單貯單運??紤]到機械收割等因素,可在完熟期收獲,收獲過晚會降低產量和影響品質。收獲后要及時晾曬,防止遇雨和潮濕霉爛,并在入庫前做好糧食精選,保持優(yōu)質小麥商品糧的純度和質量。
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