王超，米勇，牟秋煥，孫盈盈，呂廣德，孫憲印，亓?xí)岳?，王瑞霞，吳科，錢兆國(guó)

（泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東泰安 271000）

小麥?zhǔn)俏覈?guó)第三大糧食作物，是山東省最重要的糧食作物。小麥產(chǎn)量的提高，對(duì)國(guó)家糧食安全和提高人民生活水平有重要意義［1，2］。隨著人口的不斷增加和耕地面積逐年減少，現(xiàn)有的小麥生產(chǎn)能力和巨大需求潛力相比遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠［3］。進(jìn)一步開發(fā)小麥品種的增產(chǎn)潛力、提高單產(chǎn)增加總產(chǎn)，仍然是小麥育種的重要任務(wù)［4］。目前，小麥生產(chǎn)仍然是一個(gè)很有活力的產(chǎn)業(yè)，還有增產(chǎn)潛力可以挖掘［5，6］。李振聲院士通過(guò)對(duì)近十年我國(guó)水稻、小麥、玉米三大作物播種面積、單產(chǎn)與總產(chǎn)的變化進(jìn)行比較和分析發(fā)現(xiàn)，小麥播種面積減少最多（21.7%），但單產(chǎn)增幅最大（29.2%），依靠提高單產(chǎn)保證總量的增長(zhǎng)（2.5%）。

小麥整個(gè)生產(chǎn)周期存在著很多不利于其生產(chǎn)的影響因素：冬季凍害、倒春寒、各種病害、倒伏、干熱風(fēng)等［7］。怎么才能降低這些不利因素對(duì)小麥生產(chǎn)的影響？那就是通過(guò)小麥育種創(chuàng)新，培育和生產(chǎn)更多高產(chǎn)、廣適、抗逆的小麥新品種［8，9］。高產(chǎn)高效新品種對(duì)國(guó)家糧食安全和改善民生具有重要意義，符合“穩(wěn)糧增收調(diào)結(jié)構(gòu)，提質(zhì)增效轉(zhuǎn)方式”的工作主線，產(chǎn)出高效、產(chǎn)品安全、資源節(jié)約、環(huán)境友好，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益顯著，推廣前景廣闊。

泰科麥31是泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院利用常規(guī)育種技術(shù)育成的高產(chǎn)、抗逆、廣適小麥新品種，2018年1月通過(guò)山東省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定（審定編號(hào)：魯審麥20180005號(hào)），目前正在山東省高肥水地塊推廣種植。本研究通過(guò)對(duì)泰科麥31的選育過(guò)程、特征特性及選育策略體會(huì)進(jìn)行總結(jié)，以期為高產(chǎn)抗逆廣適小麥新品種選育提供借鑒。

1 親本選配

泰科麥31是以泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院選育的小麥品系泰山26為母本，以淮安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院選育的淮麥20為父本有性雜交選育而成。

母本泰山26的特點(diǎn)是葉色淡綠，葉片細(xì)長(zhǎng)，分蘗力較強(qiáng)；株高82 cm，株型較好，旗葉上沖，長(zhǎng)相清秀；中早熟，落黃好，穗長(zhǎng)方形。父本淮麥20的特點(diǎn)是抗寒性好，分蘗力強(qiáng)，葉色深，葉片窄長(zhǎng)；株高85 cm，株型半緊湊，旗葉上舉；穗層較整齊，穗紡錘形，熟相中等；籽粒外觀商品性較好。二者在親緣關(guān)系、性狀表現(xiàn)及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)上的優(yōu)點(diǎn)多，性狀差異大且優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)，并且沒有突出的缺點(diǎn)。

后代選擇中以生長(zhǎng)節(jié)湊合理、株高適中、株型半松散、葉片持綠期相對(duì)較長(zhǎng)、高光效、抗逆和產(chǎn)量三要素協(xié)調(diào)為主要目標(biāo)。

從泰科麥31系譜 （圖1）可以看出，其遺傳背景包括早期山東省影響力巨大的優(yōu)良品種魯麥18和魯麥14、國(guó)審強(qiáng)筋小麥泰山22、河南品種鄭州891、煙臺(tái)豐產(chǎn)品種煙1604及江蘇抗病品種淮麥20，可見其遺傳背景豐富、生態(tài)類型差別大。通過(guò)優(yōu)異基因之間的交換和重組育成集高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、廣適于一體的小麥新品種泰科麥31。

圖1 泰科麥31系譜

2 系譜法選育過(guò)程

圖2顯示，2005年用泰山26（母本）和淮麥20（父本）進(jìn)行雜交，當(dāng)年收獲42粒雜交種子，秋播雜交一代。2006年該雜交組合后代因綜合性狀好、抗病、雜種優(yōu)勢(shì)強(qiáng)而作為重點(diǎn)跟蹤組合，單株收獲、淘汰田間不良株和黑胚籽粒株后，點(diǎn)播107個(gè)株系進(jìn)入F2代。2007年從F2代選擇中大穗、株型好、中熟、豐產(chǎn)性好的單株，考種時(shí)淘汰籽粒小、表皮顏色深的單株，點(diǎn)播49個(gè)株系進(jìn)入F3代。2008年繼續(xù)在F3代中選擇產(chǎn)量突出、中大穗、莖稈粗壯、抗病性好、落黃好、熟期適宜的單株收獲，室內(nèi)考種繼續(xù)淘汰小粒、黑胚、表皮顏色深的單株。直到2011年我們對(duì)表現(xiàn)優(yōu)異并且較為穩(wěn)定的株行圃進(jìn)行測(cè)產(chǎn)，其中系譜號(hào)為106038的株系表現(xiàn)特別優(yōu)異，不僅穗大粒多而且粒重高、抗病性好、抗倒性中等，同年將其上升到品種比較試驗(yàn)，2年后參加山東省小麥品種高肥組區(qū)域試驗(yàn)，2018年通過(guò)山東省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定。

圖2 泰科麥31選育過(guò)程

3 品種表現(xiàn)

3.1 生物學(xué)特征特性

泰科麥31半冬性，越冬抗寒性好，生育期234 d，比對(duì)照濟(jì)麥22早熟1 d，熟相較好。幼苗半直立。株高79.9 cm，株型半緊湊，抗倒伏性中等。葉色深綠，旗葉上沖。每公頃最大分蘗數(shù)1 503萬(wàn)，每公頃有效穗數(shù)643.5萬(wàn)，分蘗成穗率43.5%。穗紡錘形，長(zhǎng)芒、白殼、白粒，穗粒數(shù)39.0粒，籽粒硬質(zhì)。千粒重42.1 g，容重802.6 g／L。

3.2 產(chǎn)量表現(xiàn)

2011—2012 年度品種比較試驗(yàn)，泰科麥31產(chǎn)量8 647.5 kg／hm2，比對(duì)照濟(jì)麥22增產(chǎn)11.6%；2012—2013年度續(xù)試產(chǎn)量8 342.85 kg／hm2，比對(duì)照濟(jì)麥22增產(chǎn)7.07%。2014—2016年山東省小麥品種高肥組區(qū)域試驗(yàn)中，兩年平均產(chǎn)量9 076.5 kg／hm2，比對(duì)照濟(jì)麥22增產(chǎn)4.1%。2016—2017年高產(chǎn)組生產(chǎn)試驗(yàn)，平均產(chǎn)量8 851.5 kg／hm2，比對(duì)照濟(jì)麥 22增產(chǎn)2.7%。

3.3 抗病性鑒定

2016 年中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所接種鑒定結(jié)果：條銹病免疫，高抗白粉病，高感葉銹病、紋枯病和赤霉病。

3.4 品質(zhì)鑒定

2015、2016 年區(qū)域試驗(yàn)統(tǒng)一取樣，農(nóng)業(yè)部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（泰安）測(cè)試結(jié)果（平均值）：籽粒蛋白質(zhì)含量12.7%，濕面筋28.2%，沉淀值 28.2 mL，吸水率58.0%，穩(wěn)定時(shí)間3.6 min，面粉白度78.1。

4 選育體會(huì)

小麥品種選育需要長(zhǎng)期堅(jiān)持，既要有正確的選育方向，還要注意選育方法［10］。兩者有機(jī)結(jié)合才有可能選育出目標(biāo)品種。結(jié)合泰科麥31的選育過(guò)程，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)體會(huì)如下。

4.1 選配雜交組合時(shí)，將優(yōu)勢(shì)骨干親本和優(yōu)勢(shì)中間材料相結(jié)合，優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)，豐富遺傳基礎(chǔ)，提高優(yōu)秀基因重組頻率

在組合選配上，選取當(dāng)前生產(chǎn)中推廣面積較大的品種作為骨干親本，多做組合——每個(gè)優(yōu)勢(shì)骨干親本所做組合一般為50～60個(gè)，以便充分挖掘骨干親本中的優(yōu)良基因，使其在盡可能較大的基因背景中得到重組和疊加，增加育成品種的幾率［11］。為了更充分地利用由骨干親本衍生的中間材料，可針對(duì)該材料某一方面特性互補(bǔ)原則［12］，選配數(shù)量相對(duì)較少的組合——每個(gè)優(yōu)勢(shì)中間材料組合數(shù)量20個(gè)左右，以便選出新品系或中間材料，為進(jìn)一步選配組合打基礎(chǔ)。我們以抗倒伏、抗病、株型半松散、光合生理測(cè)定指標(biāo)較高的中間材料泰山26為母本，以分蘗較多、葉片上沖、株葉型較好的淮麥20為父本配制的單交組合被篩選為20個(gè)重點(diǎn)組合之一。由于二者的不同生態(tài)型、不同地理來(lái)源和不同親緣關(guān)系，其遺傳基礎(chǔ)差異大，易于選出性狀超親和適應(yīng)性較強(qiáng)的新品種［13-15］。由其選育的泰科麥31解決了父母本倒伏、早衰問(wèn)題，成功解決了超高產(chǎn)與廣適、倒伏的矛盾。

4.2 通過(guò)田間措施誘導(dǎo)綜合抗性基因型表達(dá)，決選高產(chǎn)抗逆目標(biāo)品種

農(nóng)藝性狀選擇方面可采用單株高競(jìng)爭(zhēng)度誘導(dǎo)抗性基因表達(dá)的新技術(shù)，即將后代種植密度由點(diǎn)播每公頃75萬(wàn)基本苗，提高到條播每公頃375萬(wàn)基本苗，增加群體內(nèi)個(gè)體間的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度，人為創(chuàng)造逆境條件，提高育成品種綜合抗逆性［16，17］。高密度環(huán)境下，小麥苗期個(gè)體生長(zhǎng)勢(shì)弱，抗旱、耐寒、生長(zhǎng)勢(shì)壯的幼苗類型容易顯現(xiàn)出來(lái)，有利于苗期抗寒、抗旱性選擇［18］；高密度環(huán)境下，群體大、個(gè)體生長(zhǎng)空間有限，造成生長(zhǎng)擁擠、莖稈細(xì)弱，只有莖稈堅(jiān)硬、根系發(fā)達(dá)的植株才能保留下來(lái)，有利于選擇成株期抗倒性［19］；高密度環(huán)境下，群體濕度大、通透性差，容易發(fā)生各種病害，有利于抗病性選擇［20］；高密度環(huán)境下，水肥、光照資源競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度大，有利于選擇耐密性好、高光效、水肥資源利用率高的品種類型［21］。

4.3 將早代的單株選擇和高代及出圃后的單穗選擇相結(jié)合

一方面自F1開始進(jìn)行單株選擇，一直延續(xù)至F7；另一方面從F4起將田間生長(zhǎng)較一致且產(chǎn)量性狀突出的株系進(jìn)行產(chǎn)量鑒定，將F4穩(wěn)定性好、產(chǎn)量表現(xiàn)突出的品系再上升到品種比較試驗(yàn)。由于F4是父母本雜交后連續(xù)自交的第3代，許多品系上升到品種比較試驗(yàn)后仍存在明顯的分離現(xiàn)象，這為進(jìn)一步優(yōu)中選優(yōu)創(chuàng)造了條件。在品種比較試驗(yàn)的同時(shí)我們進(jìn)行大量的單穗選擇，并建立穗行圃，選出產(chǎn)量性狀及抗性更加突出的品系，保障品系的純合［22］。這種早代統(tǒng)產(chǎn)的方法，可使我們?cè)谥晗颠M(jìn)入高代時(shí)，減少單株選擇的數(shù)量，避免F4因保留過(guò)多單株而影響統(tǒng)產(chǎn)準(zhǔn)確性；同時(shí)由于品種比較試驗(yàn)的種植規(guī)模較大，品系的分離將會(huì)得到更大規(guī)模的發(fā)生，從而更有利于選擇出符合育種目標(biāo)的優(yōu)勢(shì)株系，減少因高代材料漏選而導(dǎo)致優(yōu)異單株丟失的情況［23］。

綜上所述，泰科麥31的選育，使新育種技術(shù)與傳統(tǒng)育種方法相結(jié)合的育種模式實(shí)現(xiàn)了從理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)化，可以大幅提高育種效率［24］。高產(chǎn)、廣適小麥新品種泰科麥31適宜在山東省高肥水地塊大面積種植，下一步應(yīng)加強(qiáng)其在不同地力條件下的配套栽培技術(shù)研究。