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        冬小麥新品種隴育8號選育及抗旱豐產特性研究

        2018-05-14 08:59:54施萬喜
        安徽農業(yè)科學 2018年33期
        關鍵詞:品種選育特征特性

        摘要?[目的]研究冬小麥新品種隴育8號農藝性狀、綜合抗逆性及產量結構特點,為大面積高效豐產推廣提供依據(jù)和指導。[方法]利用 2012—2015年國家、省級區(qū)域試驗、抗旱性鑒定、品質分析結果,對冬小麥新品種隴育8號的性狀表現(xiàn)進行綜合分析,并對產量結構進行相關分析。[結果]隴育8號在國家、省級區(qū)域試驗中平均產量分別為5 721.92和4160.11 kg/hm2,比對照分別增產3.61%和7.63%,最高產量7 177.35 ?kg/hm2,抗旱系數(shù)0.915,容重810.0 g/L2,蛋白質13.89%,濕面筋31.2%,沉降值24.1 mL,單位面積有效穗數(shù)是產量的主要限制因子。[結論]隴育8號適宜在甘肅隴東及北部旱地相似生態(tài)區(qū)推廣應用。

        關鍵詞?隴育8號;旱地小麥;品種選育;特征特性

        中圖分類號?S512.1+1文獻標識碼?A文章編號?0517-6611(2018)33-0014-05

        Abstract?[Objective]The agronomic characters,comprehensive resistance and yield structure of the new winter wheat cultivar longyu 8 were studied to provide basis and guidance for the wide area high yield and efficient popularization and utilization.[Method]Using the results of national and provincial regional trials,droughtresistant identification,quality analysis,characteristics of the new winter wheat cultivar longyu 8 were analyzed,and correlation analysis was made for yield structure.[Result]The average yield of the cultivar was 5 721.92 ?kg/hm2 and 4 160.11 ?kg/hm2 respectively in the national and provincial regional trials,which increased by 3.61 % and 7.63 % than that of reference sample and the maximum yield reached 7 177.35 ?kg/hm2.The drought resistance coefficient was 0.915,the unit weight of Longyu 8 was 810.0 g/L2.The content of protein and wet gluten were 13.89 % and 31.2 % respectively.The sedimentation value was 24.1mL.Main limiting factors of yield was effective panicle per unit area.[Conclusion]Longyu 8 was suitable for popularizing and applying in the similar ecological zone in the East and north of Gansu Province.

        Key words?Longyu 8;Dry wheat;Breeding of varieties;Characteristics

        冬小麥是甘肅主要糧食作物,面積和產量均居全省口糧作物之首,在全省糧食生產中占據(jù)十分重要的地位,旱地小麥約占75%[1]。隴東是甘肅冬小麥的主產區(qū),近年播種面積下降為25萬hm2左右[2],屬我國北部冬麥區(qū)的邊緣地帶,降水分布不均,春季降水少,春旱和小麥生育后期高溫是造成小麥產量低而不穩(wěn)的主要氣候因素。選育抗旱、高產、廣適型新品種,集成推廣減量化、標準化豐產高效栽培技術是增加單產、促進小麥大面積均衡增產的最經濟有效的技術途徑[3]。小麥產量性狀受多基因控制,遺傳背景十分復雜[4-5]。在新品種選育中,廣泛創(chuàng)新、利用優(yōu)異親本,采用正確的組合選配模式,將抗旱抗寒性與豐產性狀相結合,結合田間多地選擇是實現(xiàn)旱地育種目標的關鍵[6]。目前,慶陽及寧夏固原等北部晚熟冬麥區(qū)生產推廣的主體品種主要有隴鑒110、隴育4號、隴鑒111、蘭天28號、隴育5號、隴育8號等,這些品種的突出特點是抗寒抗旱性較強,但在綜合抗逆性、豐產性及面團穩(wěn)定時間等方面還需進一步提高[7-8]。針對隴東旱地冬麥區(qū)的氣候特點,以提高品種的抗寒抗旱、高產優(yōu)質、早熟高效等為主要育種目標,采取系譜法,通過本地廣適抗逆品種與外引優(yōu)質豐產品種雜交,進行多年多點產量與抗逆性鑒定,育成了抗旱抗寒、豐產廣適、品質優(yōu)良的小麥新品種隴育8號。該研究根據(jù)隴育8號在國家北部旱地、甘肅省隴東片區(qū)域試驗和生產試驗中的資料,對產量、抗逆性、農藝性狀等進行綜合分析,為新品種的示范推廣提供參考。

        1?材料與方法

        1.1?試驗材料?試驗材料均為普通小麥(triticum aestivum),隴育8號系譜為隴育1號/西農1043,原系號0456-7-1,區(qū)域生產試驗代號為隴育0456(圖1)。2009—2016年進行產量比較試驗、抗旱抗寒性和抗條銹病鑒定、品質測試、生產示范等,2016年1月通過甘肅省農作物品種審定(甘審麥2016015)[9]。該研究數(shù)據(jù)來源于2013—2014年度國家北部冬麥區(qū)旱地組,參試品種(系)10個,對照品種長6878;2013—2014年度甘肅省隴東片冬小麥區(qū)域試驗(參試品種(系)11個,對照品種隴育4號。

        1.2?試驗設計

        2004—2008年在隴東學院試驗農場進行雜交配組,后代選擇。2009—2015年在甘肅、山西、寧夏等地進行產量比較試驗、生產適應性試驗。產比試驗采用隨機區(qū)組設計,3次重復,小區(qū)面積12~15 m2,收獲計產面積12 m2。機條播,播種密度375.0萬株/hm2基本苗,試驗區(qū)田間管理與大田生產相同。

        1.3?分析方法

        試驗數(shù)據(jù)的匯總、統(tǒng)計分析采用Excel工具和DPS軟件。

        2?結果與分析

        2.1?特征特性

        隴育8號強冬性,全生育期263~283 d,幼苗匍匐,葉色淡綠,株高86~126 cm,分蘗力強,成穗率高,株型緊湊。穗紡錘型,結實性好。長芒、白殼,無茸毛;護穎卵形,穎肩斜肩,穎嘴鳥嘴型,平均有效穗數(shù)507.75萬穗/hm2,穗粒數(shù)34.1粒,千粒重35.6 g,籽粒白色、角質,根系活力好,葉功能期長,耐后期高溫,灌漿速度快,成熟期落黃好,籽粒飽滿度好。

        2.2?豐產性

        2.2.1?品系鑒定比較試驗。

        2009年度甘肅西峰試點屬于歉收年份,在干旱、春凍中度偏重發(fā)生的情況下,該品系在鑒定試驗中平均產量2 975.10 kg/hm2,較對照西峰27號增產721%,表現(xiàn)抗寒抗旱性強,農藝性狀好。

        2010—2012 年參加品系比較試驗(圖2),在一歉兩豐的氣候條件下,平均產量4 749.45 kg/hm2,較對照西峰27號平均增產10.54%,最高產量達6524.10 ?kg/hm2,表現(xiàn)出旱作豐產性好、抗旱抗寒、抗風干等特點,綜合農藝性狀優(yōu)異。

        2.2.2?區(qū)域生產試驗。2013—2015年隴育8號(隴育0456)參加甘肅省隴東片冬小麥區(qū)域試驗、生產試驗及國家北部旱地區(qū)試點區(qū)域試驗,試驗結果見表1、表2。2013—2014年兩年甘肅省隴東片省區(qū)域試驗(表1),2012—2013年度5點試驗4點增產,增產點(次)率80.0%,平均產量3 905.25 kg/hm2,比對照西峰27號增產12.78%,增產極顯著。2013—2014年度7點試驗5點增產,增產點(次)率71.43%,平均產量4 342.16 ?kg/hm2,比對照隴育4號增產2.48%,增產不顯著。2年12個點次試驗9點增產,增產點(次)率75.00%。平均產量4 160.11 kg/hm2,比對照平均增產7.63%。

        2015年甘肅省冬小麥生產試驗(表1),5點試驗5點增產,增產點(次)率100.00%,平均產量5 042.76 ?kg/hm2,比對照隴育4號增產10.24%。在西峰試點平均產量5 530.80 ?kg/hm2,比對照平均增產14.17%。2013—2015年在平涼高平、涇川太平、靈臺什字及慶陽市西峰區(qū)下卡村、鎮(zhèn)原孟壩鎮(zhèn)王地莊村、寧縣中村鄉(xiāng)西華村、華池縣王嘴子鄉(xiāng)劉家畔村等不同生態(tài)區(qū)生產示范15.85 hm2,平均產量4 920.15 ?kg/hm2,比當?shù)刂髟云贩N平均增產15.60%。經多年多點試驗和示范,隴育8號表現(xiàn)旱作豐產穩(wěn)產性強,適應范圍廣。

        2013—2015年國家北部旱地區(qū)域試驗(表2),2014年9點試驗7點增產,增產點(次)率77.78%,平均產量5 621.52 kg/hm2,比對照長6878增產3.68%,增產差異顯著。2015年10點試驗6點增產,增產點(次)率60.00%,平均產量5 812.28 kg/hm2,比對照長6878增產3.55%,增產顯著。2年19個點次試驗13點增產,增產點(次)率68.42%。平均產量5721.92 ?kg/hm2,比對照平均增產3.61%。其中2014—2015年度在甘肅定西試點平均產量7177.35 ?kg/hm2,比對照長6878增產14.30%。

        2.2.3?產量結構。隴育8號在不同年度試驗,產量結構調查結果見表3,穗數(shù)565.83萬穗/hm2,穗粒數(shù)36.02粒,千粒重33.22 g,產量結構合理。為明確其產量性狀的形成規(guī)律,對籽粒產量及結構進行相關及通徑分析,結果見表4,可以看出隴育8號產量構成因素中,穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重與產

        量相關系數(shù)分別為0.663**、-0.319*、0.167,穗數(shù)與產量呈現(xiàn)極顯著正相關;穗粒數(shù)與產量呈顯著負相關,千粒重與產量呈不顯著正相關,單位面積有效穗數(shù)是隴育8號產量要素中的主要限制因子。通徑分析結果表明,成穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重對產量的直接通徑系數(shù)都為正值,顯示其對產量具有直接正效應,Py1(0.759)>Py2(0.473)>Py3(0.219),增加穗數(shù)對提高產量的作用最大,增加穗粒數(shù)次之,提高千粒重對增加產量作用最小。

        通過分析隴育8號成穗數(shù)(X1)、穗粒數(shù)(X2)、千粒重(X3)與產量(Y)的關系,逐步尋優(yōu)得到最優(yōu)回歸方程:Y=-5 654.306+7.504X1+3.163X2+2.387X3,對回歸方程顯著性檢驗,F(xiàn)=11.513**,b1=7.504**,b2=3.163*,b3=2.387*,表明X與Y間存在極顯著線性回歸關系,達顯著與極顯著水平。在其他因子不變的條件下,成穗數(shù)增加15萬穗/hm2,產量增加7.504個單位( kg);穗粒數(shù)增加1粒,產量增加3163個單位( kg);千粒重增加1 g,產量增加2.387個單位( kg),在大面積推廣中,應重視增加有效穗數(shù),同時兼顧穗粒數(shù)和千粒重。

        2.3?品質分析

        2014—2015年,農業(yè)部谷物品質監(jiān)督檢驗測試中心(北京)對隴育8號的品質測試分析結果見表5,2年容重810.0 g/L2,蛋白質13.89%,濕面筋31.2%,沉降值24.1mL,吸水量58.9 mL/g2,穩(wěn)定時間2.8 min,最大抗延阻力115.0E.U,拉伸面積21.5 cm2,延伸性134.5 mm ,達到優(yōu)質中筋小麥品質指標[10]。

        2.4?綜合抗性分析

        隴育8號在2年甘肅省區(qū)域試驗中,抗寒性1~2級,抗旱性1~3級,抗青干1級,熟相1級,中抗白粉病。2013—2015年國家北部冬麥區(qū)旱地組抗旱性鑒定(表6),綜合抗旱系數(shù)平均為0.915,抗旱性3級,在干旱脅迫情況下,千粒重抗旱系數(shù)為1.04,穗粒數(shù)抗旱系數(shù)為0.97,千粒重、穗粒數(shù)受旱后變異較小,性狀較穩(wěn)定(表7),其穩(wěn)定性優(yōu)于抗旱對照品種西峰20號[11];有效穗變異較大,是抗旱豐產的關鍵因子。2014—2015年中國農科院植保所分小種接種條銹病鑒定:該品系中感條銹?。ú≈负颓秩拘?0-50MS)、白粉?。ú≈负颓秩拘?MS)和黃矮?。ǚ磻秃涂辜?.2~3.9MS),高感葉銹病[11]。試驗示范表明,隴育8號抗旱抗寒,中感條銹病,但具耐條銹,抗青干,落黃好,綜合抗性強。

        3?討論

        隴育8號新品種的成功選育為協(xié)調抗旱、豐產與廣適性品種選育提供了借鑒。隴東等北部雨養(yǎng)農業(yè)區(qū)降水總量偏少,季節(jié)間變率大,常年大面積的生產水平約為3 t/hm2,選育并推廣具有適宜的生育特性、抗旱抗寒等綜合抗逆性強、產量潛力高的新品種是提高小麥總產的重要保障[12]。旱地豐產多抗育種品種選育,種質資源是基礎。多個學者研究發(fā)現(xiàn),我國近50年小麥品種種質資源和育成品種的遺傳基礎日趨狹窄,對非生物脅迫的抗性減低,進而造成推廣品種產量的穩(wěn)定性下降[12-13]。因此,拓展種質資源、豐富基因群體、聚合多個優(yōu)良性狀是選育多抗豐產廣適性新品種的基礎[14]。隴育8號的選育中,我們十分重視雙親互補性、遠緣性,堅持用自育品種與外引品種選配組合,母本隴育1號具有抗旱抗寒抗條銹、抗干熱風、落黃好、分蘗強、成穗高、品質優(yōu)良等特點,缺點是在豐水年份倒伏,產量潛力不高。父本引自西北農林科技大學,其特點是大穗大粒、豐產性強、分蘗成穗中等,缺點是抗旱抗寒性較差,雙親雜交,提高了后代品系的抗旱抗寒性,增強了豐產穩(wěn)產性,主要品質指標提高,實現(xiàn)預期的育種目標。

        旱地品種選育中,除了抗旱抗寒等綜合抗逆性外,抗倒伏性與株型育種也應引起育種家的足夠重視。旱地栽培品種植株偏高,干旱年份表現(xiàn)豐產性較好,但多雨年份容易倒伏,嚴重時對產量影響較大。一般要求育成品種株高適中(90~100 cm)、莖稈彈性好。隴育8號株高較當?shù)刂髟云贩N隴育4號降低約10 cm,莖稈彈性較好,適宜群體抗倒伏能力顯著提高,在示范推廣中,要集成應用培肥地力、精量播種、平衡施肥、化學調控等高產栽培措施,兼顧三因素的協(xié)調,特別是多雨年份,要控制群體、防止倒伏,最大限度地發(fā)揮該品種的增產潛力。

        4?結論

        冬小麥新品種隴育8選育旱作豐產性強,綜合抗逆性好,品質優(yōu)良,產量構成三要素協(xié)調,單位面積有效穗數(shù)是決定該品種能否高產的主要因素,增加穗粒數(shù)的作用次之,大面積生產示范表現(xiàn)豐產抗逆性能突出,適宜在隴東及北部同類旱地推廣應用。

        參考文獻

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