權(quán)寶全 任杰成 趙吉平 郭鵬燕 許 瑛
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)作物研究所 山西汾陽 032200)
小麥?zhǔn)俏覈鴥H次于水稻的第二大糧食作物[1-2],更是山西省的主要口糧,山西小麥自給率只有50%[3-4],尤其是山西中北部糧食需求缺口大,對(duì)外依存度高,小麥產(chǎn)量對(duì)穩(wěn)定山西省糧食供給、保障山西省糧食安全具有至關(guān)重要的作用。山西中部屬大陸性半干旱氣候[5],常年干旱少雨,抗旱、節(jié)水是小麥育種工作者的主要育種目標(biāo)。小麥抗旱高產(chǎn)品種的選育對(duì)于緩解水資源危機(jī),保障國家糧食安全、生態(tài)安全和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[6-7]。目前山西省小麥種植面積在60萬~66萬hm2,其中,山西南部小麥種植面積占全省小麥總面積的85%以上[8-11],中部種植規(guī)模較小,北部地區(qū)幾乎沒有種植。因此,山西農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)作物研究所小麥課題組聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際,立足小麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展中亟待解決的問題,從抗旱種質(zhì)資源的引進(jìn)、鑒定入手篩選抗旱品種,并結(jié)合水旱交叉輪選和多年多點(diǎn)鑒定等育種手段,成功選育出抗旱高產(chǎn)小麥新品種經(jīng)麥6425。
經(jīng)麥6425是山西農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)作物研究所以汾4475為母本、084144為父本雜交,經(jīng)系譜法選育而成的抗旱、高產(chǎn)小麥新品種(圖1)[12-13]。汾4475是原山西省農(nóng)科院經(jīng)濟(jì)作物研究所在水地條件下利用01水2183×汾4439培育的高代穩(wěn)定品系,該品系莖稈偏高,豐產(chǎn)性好,灌漿速率快,籽粒飽滿、白粒,穗碼排列中等,節(jié)水性能好,有一定的抗旱能力;084144是在本所旱地條件下利用農(nóng)大440/長(zhǎng)6878選育的適宜山西中部旱地種植的品系。二者性狀互補(bǔ),實(shí)現(xiàn)了抗旱性與豐產(chǎn)性的有機(jī)結(jié)合。
圖1 經(jīng)麥6425系譜
2009年5月在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)作物研究所小麥試驗(yàn)地配置雜交組合汾4475×084144,得到F0。2009-2010年種植F0,以高產(chǎn)、節(jié)水為選育目標(biāo),得到F1,整行混收。2010-2011年種植F1,單粒點(diǎn)播,共播種500粒,以苗勢(shì)壯、株型好、成穗多、粒重高、抗逆好為選育目標(biāo),得到F2,田間選擇17個(gè)單株,結(jié)合室內(nèi)考種,選留13個(gè)。2011-2012年種植F2,以綜合性狀優(yōu)異為選育目標(biāo),優(yōu)選子粒飽滿單株11個(gè),得到F3。2012-2015年在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)作物研究所小麥試驗(yàn)地種植F3~F5,依據(jù)分蘗、穗型、株高、抗旱性、抗寒性等田間綜合性狀,結(jié)合室內(nèi)考種選拔單株,F(xiàn)4和F5代經(jīng)過田間水旱交替選擇,結(jié)合室內(nèi)考種,選出5個(gè)新品系。2015-2016年將5個(gè)品系,提升至旱地品系鑒定,篩選出優(yōu)良品系156-425,又名經(jīng)麥6425。2016-2018年在本生態(tài)區(qū)進(jìn)行多點(diǎn)品系比較試驗(yàn)。2018-2021年參加山西中部旱地組區(qū)域試驗(yàn)(因2019-2020年遭遇凍害,區(qū)域試驗(yàn)數(shù)據(jù)無效),2020-2021年度同步參加該區(qū)組生產(chǎn)試驗(yàn)。2022年8月通過了山西省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定(審定編號(hào):晉審麥20210012)。
經(jīng)麥6425屬強(qiáng)冬性,全生育期252 d。幼苗半匍匐,葉片細(xì)長(zhǎng),葉片深綠,分蘗力強(qiáng)。株高81 cm左右,株型緊湊,莖稈彈性好,抗倒性較強(qiáng)。莖葉無蠟質(zhì),旗葉下披,穗層較整齊,熟相好。成熟時(shí)莖稈呈白色,穗型紡錘形,平均穗長(zhǎng)6 cm,長(zhǎng)芒、白色,籽粒白殼。護(hù)穎卵形,穎肩斜肩,穎嘴中彎,小穗密度密。籽粒橢圓形、白粒、半角質(zhì)。一般畝穗數(shù)40萬穗,穗粒數(shù) 26粒,千粒重36 g??箖鲂浴⒖购敌?、抗青干強(qiáng),落黃中等。
2021年經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(哈爾濱)檢測(cè),籽粒容重776 g/L,籽粒粗蛋白含量(干基)14.84%,濕面筋含量(以14%水分計(jì))33.1%,穩(wěn)定時(shí)間1.7 min。
2018-2019年度、2020-2021年度經(jīng)山西農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保所人工接菌鑒定,中感條銹病、葉銹病,高感白粉病。
經(jīng)麥6425適宜在山西中部冬麥區(qū)旱地種植。
由表1可知,2018-2019年度經(jīng)麥6425參加山西中部旱地組區(qū)域試驗(yàn),增減產(chǎn)點(diǎn)次為5增1減,平均產(chǎn)量為4 215.0 kg/hm2,比對(duì)照長(zhǎng)6878增產(chǎn)5.8%;2020-2021年度繼續(xù)參加山西中部旱地組區(qū)域試驗(yàn),各點(diǎn)次均增產(chǎn),平均產(chǎn)量為4 569.0 kg/hm2,比對(duì)照長(zhǎng)6878增產(chǎn)4.3%。2年區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量為4 392.0 kg/hm2,比對(duì)照長(zhǎng)6878增產(chǎn)5.0%。
表1 2018-2021年度經(jīng)麥6425參加山西中部旱地組區(qū)域試驗(yàn)產(chǎn)量表現(xiàn)
由表2可知,2020-2021年度經(jīng)麥6425參加山西中部旱地組新品種生產(chǎn)試驗(yàn),各點(diǎn)次均增產(chǎn),平均產(chǎn)量為4 483.5 kg/hm2,比對(duì)照長(zhǎng)6878增產(chǎn)5.8%。
表2 2020-2021年度經(jīng)麥6425參加山西中部旱地組生產(chǎn)試驗(yàn)產(chǎn)量表現(xiàn)
抗旱、高產(chǎn)、廣適品種的選育是基因累加的過程,特別是優(yōu)異基因的累加和不利基因的互補(bǔ),目的是確保小麥新品種在抵御各種脅迫后,仍能高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、廣適[18]。合理組配親本能實(shí)現(xiàn)多個(gè)性狀的互補(bǔ),有利于實(shí)現(xiàn)抗逆穩(wěn)產(chǎn)性的強(qiáng)化和優(yōu)良多基因累加互補(bǔ)高產(chǎn)潛力的突破[16]。經(jīng)麥6425的親本組合是汾4475×084144,二者性狀互補(bǔ),實(shí)現(xiàn)了抗旱性與豐產(chǎn)性的有機(jī)結(jié)合。汾4475是在水地條件下利用01水2183×汾4439培育的高代穩(wěn)定品系,該品系莖稈偏高,豐產(chǎn)性好,灌漿速率快,籽粒飽滿,白粒,穗碼排列中等,節(jié)水性能好,有一定的抗旱能力;084144是在本所旱地條件下利用農(nóng)大440/長(zhǎng)6878選育的適宜山西中部旱地種植的品系。
在育種過程中,不僅要在當(dāng)?shù)卣归_選育工作,更要有效拓展品種種植范圍,在更加廣闊的范圍展開全面種植[17]。經(jīng)麥6425品系出圃后連續(xù)多年多點(diǎn)進(jìn)行異地生態(tài)抗逆適應(yīng)性鑒選和高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)鑒定比較試驗(yàn),同時(shí)還在水澆地和純旱地進(jìn)行了交叉鑒選,通過這些選育過程,提高了該品種鑒選群體的抗逆性、廣適性和穩(wěn)產(chǎn)性。