岳維云，宋建榮，李金昌，張耀輝

（甘肅省天水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，甘肅 天水 741000）

優(yōu)異種質(zhì)資源的引進(jìn)、改良和創(chuàng)新利用是農(nóng)作物新品種選育的基礎(chǔ)，也是豐富種質(zhì)資源的重要手段，種質(zhì)創(chuàng)新的實(shí)質(zhì)是創(chuàng)造或培育可供育種直接利用的種質(zhì)材料［1］。中梁22號(hào)是天水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所于1988年以（中4×S394）F1為母本，以當(dāng)?shù)乜购的婉て贩N咸農(nóng)4號(hào)為父本，采用亞遠(yuǎn)緣雜交、回交系譜法選育而成的抗條銹、抗旱、豐產(chǎn)冬小麥新品種。1987年以中4為抗源親本，與原產(chǎn)墨西哥矮稈大穗，春性品種S394雜交，F(xiàn)1對(duì)條銹免疫，當(dāng)年以當(dāng)?shù)剡m宜品種咸農(nóng)4號(hào)為父本進(jìn)行回交，分離后代在強(qiáng)菌源壓力的環(huán)境中進(jìn)行株系選優(yōu)，至1993年獲得對(duì)條銹免疫、綜合性狀優(yōu)良的株系88375-1-3-6（中梁22號(hào)），并與當(dāng)年秋播參加品種（系）鑒定。由于中梁22號(hào)在我國(guó)條銹病疫源區(qū)隴南種植，抗病性容易喪失，接班品種的選育十分重要。我們利用中梁22號(hào)為中間材料，通過有性雜交培育抗病新品種（系），挖掘并利用新的抗源和抗條銹病基因，增加小麥抗源多樣性，創(chuàng)造或培育部分新品種和可供育種直接利用的種質(zhì)材料，這對(duì)控制小麥條銹病具有重要意義。

1 中梁22號(hào)特征特性

1.1 主要生物學(xué)特性

強(qiáng)冬性，生育期266 d左右，中晚熟。幼苗生長(zhǎng)匍匐，株高105 cm，葉披垂、綠色；穗長(zhǎng)8.6 cm，穗白色、無芒、紡錘型；籽粒紅色、粉質(zhì)、卵形；穗粒數(shù)32.0粒，千粒重40.0 g，容重775.0 g/L，抗寒、抗旱性強(qiáng)，山區(qū)產(chǎn)量3 548.4 kg/hm2。

1.2 抗病性

據(jù)甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所1996、1997年鑒定，中梁22號(hào)苗期對(duì)條銹混合菌免疫，成株期對(duì)條中25、27、29、30、31號(hào)及Hy3、Hy4、Hy7混合菌免疫。1998年田間接毒蚜鑒定的黃矮病病株率為31.4%，屬中抗類型。在2006年周祥椿等進(jìn)行的小種鑒定中，中梁22號(hào)仍然表現(xiàn)全生育期免疫［2］。2007年發(fā)現(xiàn)感病，其抗性長(zhǎng)達(dá)14 a（1993—2007年）。經(jīng)楊敏娜等對(duì)中梁22號(hào)抗條銹病基因的研究［3］，中梁22攜帶1個(gè)顯性（暫命名YrZhong22）和1個(gè)隱性抗病基因，位于5B染色體，YrZhong22可能是來自中間偃麥草并與已知Yr基因不同的新的抗條銹基因。

1.3 品質(zhì)

據(jù)甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)測(cè)試中心測(cè)定，中梁22號(hào)含粗蛋白137.5 g/kg、賴氨酸5.3 g/kg（均為干基，淀粉658.5 g/kg，濕面筋345.0 g/kg，基本達(dá)到國(guó)家優(yōu)質(zhì)中筋小麥標(biāo)準(zhǔn)。

1.4 適種區(qū)域

主要適宜于渭河上游及嘉陵江上游海拔1 500～2 000m的干旱或半干旱山區(qū)、二陰地區(qū)，同時(shí)也適宜一熟旱川地及河灘地種植。

2 中梁22號(hào)的改良利用

2.1 改良目標(biāo)

中梁22號(hào)具有抗寒抗旱性強(qiáng)、抗條銹性突出的特點(diǎn)，但存在成熟較晚、植株高大、在降水較多的年份容易倒伏以及品質(zhì)較差等不足。由于該品種在我國(guó)條銹病疫源區(qū)隴南大面積種植多年，新小種的產(chǎn)生導(dǎo)致其抗病性逐漸喪失，使其優(yōu)良性狀失去利用價(jià)值，因此，該品種改良的目標(biāo)是使其抗旱、抗條銹的優(yōu)良性狀再次發(fā)揮作用。

2.2 技術(shù)路線

選擇利用外緣種質(zhì)中4培育的中梁22號(hào)為骨干親本，針對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)和存在的問題，依據(jù)親本性狀互補(bǔ)遺傳原理配制雜交組合，使多個(gè)優(yōu)良基因累加、聚合，整合、重組抗病性、豐產(chǎn)性及早熟性等。

2.3 親本選配

親本材料是育種的物質(zhì)基礎(chǔ)，選配組合是育種成敗的關(guān)鍵所在。

2.3.1 持久抗條銹性品種holdfast自Johnson提出了持久抗病性的概念以來，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)報(bào)道許多持久抗病性品種，包括Cappelle Desprez、Hybride de Bersee、Holdfast、Flinor和Vilmorin 27等［4］。許多育種實(shí)踐證明，利用具有累加效應(yīng)的微效基因選擇具有中間抗性的材料獲得持久抗病性的幾率較大［4］。holdfast是國(guó)際上已經(jīng)報(bào)道在生產(chǎn)上具有持久抗條銹性的小麥品種之一，在成株期對(duì)條中29、30、31號(hào)小種表現(xiàn)出免疫或近免疫的抗性水平，至少含有兩個(gè)顯性主效和兩對(duì)溫敏微效抗條銹基因，主效基因均互補(bǔ)控制其抗銹性，微效基因呈隱性，具有累加效應(yīng)，受高溫誘導(dǎo)表達(dá)，控制中度抗銹水平［5］。利用具有持久抗條銹性的小麥品種holdfast與中梁22號(hào)雜交，重在利用holdfast對(duì)條銹病多基因控制的持久抗條銹性與中梁22號(hào)抗銹基因累加延長(zhǎng)品種的抗性。

2.3.2 人工合成小麥節(jié)燕3號(hào) 貴州大學(xué)麥作研究中心利用節(jié)節(jié)麥/光稃野燕麥雜交，F(xiàn)1代再與硬粒小麥/偏凸山羊草遺傳性穩(wěn)定的六倍體雜種（AABBMvMv）雜交，在連續(xù)自交的后代中，不斷地分離出少量?jī)?yōu)質(zhì)、多抗、高產(chǎn)的六倍體普通小麥型，篩選出了達(dá)到國(guó)標(biāo)一級(jí)面包（面包評(píng)分87.4分）小麥標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)燕3號(hào)。該材料早熟、矮稈，對(duì)白粉病、條銹病、葉銹病的抗性水平為高抗-免疫。其親本節(jié)節(jié)麥、光稃野燕麥、硬粒小麥、偏凸山羊草屬小麥遠(yuǎn)緣種質(zhì)，遺傳背景豐富。節(jié)燕3號(hào)以其對(duì)病害的多抗性及矮稈、早熟、優(yōu)質(zhì)等優(yōu)良特性與中梁22號(hào)雜交，可達(dá)到基因累加和主要性狀優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)的目的。

2.3.3 當(dāng)?shù)刂髟云贩N蘭天8號(hào) 當(dāng)?shù)厣a(chǎn)品種久經(jīng)考驗(yàn)，具備了對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和生產(chǎn)條件的最佳適應(yīng)性以及與之相對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)潛力，是品種改良的基礎(chǔ)材料。蘭天8號(hào)是甘肅省清水農(nóng)業(yè)學(xué)校上世紀(jì)90年代培育的山旱地優(yōu)良品種，表現(xiàn)大穗大粒，品質(zhì)好，抗旱，豐產(chǎn)，千粒重52.5 g，熟性早（較中梁22號(hào)早5～7 d），但中感條銹和白粉。可利用蘭天8號(hào)早熟、大粒、豐產(chǎn)的特性，與中梁22號(hào)雜交，以培育豐產(chǎn)品種。

2.4 后代選擇

2.4.1 抗病選擇 后代群體抗病性選擇的關(guān)鍵技術(shù)是雜交后代在條銹病強(qiáng)菌源壓力條件下人工選擇與條銹菌分生理小種接種鑒定相結(jié)合，并進(jìn)行多年多點(diǎn)連續(xù)觀察鑒定選擇抗病基因。甘肅省隴南地區(qū)為我國(guó)小麥條銹病的常易變區(qū)，感病壓力大，是鑒定抗條銹病的理想之地［6］。中梁22號(hào)后代分離群體抗病性的選擇，在地處隴南的天水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所中梁試驗(yàn)站和甘谷試驗(yàn)站進(jìn)行，具有優(yōu)異的自然條件；條銹菌生理小種接種鑒定依托甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所。自然選擇與接種鑒定相結(jié)合為成功選育抗病品種奠定了基礎(chǔ)。

2.4.2 豐產(chǎn)性、廣適性選擇 選育品種主要特征特性、產(chǎn)量性狀穩(wěn)定后，可進(jìn)行不同生態(tài)生產(chǎn)條件下的異地選擇試驗(yàn)，以保證新品種的廣泛適應(yīng)性。

3 中梁22號(hào)的改良成效

利用中梁22號(hào)為骨干親本，已經(jīng)成功育成中梁30號(hào)、中梁98627、天選49號(hào)等一批抗病性突出、豐產(chǎn)性好、綜合性狀優(yōu)良的冬小麥品種（系）。

3.1 中梁30號(hào)

以holdfast為母本，中梁22號(hào)為父本雜交選育而成。該品種株高105.7 cm，穗長(zhǎng)7.18 cm，千粒重38.83 g，容重779.0 g/L，籽粒含粗蛋白（干基）130.8 g/kg、濕面筋294.0 g/kg，屬豐產(chǎn)中筋粉專用優(yōu)良品種。經(jīng)2006—2008年甘肅省隴南片山區(qū)區(qū)域試驗(yàn)，平均折合產(chǎn)量5 845.5 kg/hm2，較對(duì)照品種中梁22號(hào)增產(chǎn)13.9%。適宜甘肅冬麥區(qū)干旱和半干旱地區(qū)種植。2007年經(jīng)甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所對(duì)條銹病接種鑒定，苗期、成株期對(duì)供試菌均表現(xiàn)免疫，田間鑒定結(jié)果為高抗黃矮病，中抗白粉病。2009年3月通過甘肅省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，至今推廣面積6.53萬hm2。

3.2 中梁98627

以節(jié)燕3號(hào)為母本、中梁22號(hào)為父本選育而成的多抗豐產(chǎn)新品系，2006—2008年在甘肅省隴南片山區(qū)區(qū)域試驗(yàn)中，折合平均產(chǎn)量5 521.5 kg/hm2，較對(duì)照品種中梁22號(hào)增產(chǎn)8.6%。籽粒含粗蛋白（干基）140.2 g/kg、濕面筋279.4 g/kg、賴氨酸4.8 g/kg、粗淀粉692.9 g/kg，沉降值45.0mL，千粒重38.3 g，容重777.2 g/L；2007年經(jīng)甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所對(duì)條銹病接種鑒定，苗期、成株期對(duì)供試菌均表現(xiàn)免疫。田間鑒定為高抗黃矮病、白粉病。適宜于天水市干旱半干旱山區(qū)、二陰山區(qū)及旱川地和周邊類似生態(tài)區(qū)種植。2008年通過天水市科技局技術(shù)鑒定。

3.3 天選49號(hào)

以蘭天8號(hào)為母本，中梁22號(hào)為父本雜交選育而成，表現(xiàn)多抗、豐產(chǎn)。在2007—2009年甘肅省隴南片川區(qū)組區(qū)域試驗(yàn)中，折合平均產(chǎn)量7214.6 kg/hm2，較對(duì)照品種蘭天17號(hào)增產(chǎn)11.1%。該品種平均株高96.0 cm左右，穗長(zhǎng)6.6 cm，千粒重44.9 g，容重813.0 g/L。籽粒含粗蛋白142.3 g/kg，濕面筋含量253.4 g/ks，沉降值40.3 mL。2009年經(jīng)甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院植物保護(hù)研究所對(duì)條銹病接種鑒定，苗期、成株期均表現(xiàn)免疫，田間表現(xiàn)高抗白粉病、葉銹病、葉枯病。主要適宜于天水市及隴南市川區(qū)種植，2010年通過甘肅省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定。

4 結(jié)束語(yǔ)

在中梁22號(hào)改良利用中我們發(fā)現(xiàn)，利用小麥近緣種屬遠(yuǎn)緣雜交選育的優(yōu)良品種，存在雜交不親和性、雜種不育性以及后代瘋狂分離的問題，給培育品種增加了難度，而利用小麥近緣種屬的優(yōu)良中間材料則相對(duì)簡(jiǎn)單，是選育優(yōu)良品種的有效途徑。

在中梁22號(hào)改良中，通過對(duì)親本的嚴(yán)格篩選與科學(xué)的組合配制，后經(jīng)系譜法選擇，培育出的中梁30號(hào)、中梁98627、天選49號(hào)等新品種（系），其豐產(chǎn)性均較中梁22號(hào)有顯著提高，并具有優(yōu)異的抗病性，證明通過挖掘骨干親本的優(yōu)質(zhì)基因培育小麥優(yōu)良品種的方法切實(shí)可行。

［1］ 馬小波，劉國(guó)棟，張傳云，等.農(nóng)作物種質(zhì)創(chuàng)新的目標(biāo)與方向［J］. 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007，13（6）：82-83.

［2］ 周祥椿，吳立人，宋建榮，等.隴南小麥條銹病的品種遺傳多樣性控制［J］. 植物保護(hù)學(xué)報(bào)，2008，35（2）：97.

［3］ 楊敏娜，符智斌，王美南，等.小麥品種中梁22抗條銹病基因的遺傳分析和分子作圖［J］.作物學(xué)報(bào)，2008，34（7）：1280-1284.

［4］ JOHNSON R.Reflection of a plant pathologist on breeding for disease resistance，with emphasis on yellow rust and eyespot of wheat［J］.Plant Disease， 1992， 41：239-254.

［5］ CHEN X M，JONESS S，LINE R F.Chromosom allocation of genes for stripe rust resistance in spring wheat cultivars Compair，F(xiàn)ielder，Lee，and Lem hiand interactions of aneuploid wheats with races of Puccinia striiformis［J］.Phytopathology，1995，85:375-381.

［6］ 周祥椿，杜久元，魯清林．小麥條銹病抗源材料篩選和抗條銹基因組建研究［J］．麥類作物學(xué)報(bào)，2005，25（1）：6-12.