趙吉平，任杰成，郭鵬燕，許 瑛，任 超

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，山西 汾陽 032200）

小麥?zhǔn)巧轿魇〉闹饕Z食作物，種植面積一般穩(wěn)定在66.7萬hm2以上，2017年秋播面積略有擴(kuò)大。山西省全年小麥需求量為35億～40億kg，而山西省自己僅能生產(chǎn)23億～30億kg，每年必須從周邊省份補(bǔ)充10億～15億kg[1]。特別是隨著山西省能源化工業(yè)的迅速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，人增地減，社會(huì)需求又不斷提高，山西省小麥需求缺口不斷拉大[2]。發(fā)展小麥生產(chǎn)的唯一途徑只能是通過提高單產(chǎn)來增加總產(chǎn)，以維護(hù)糧食安全，而選育小麥新品種是迅速提高小麥單產(chǎn)的根本性措施。國內(nèi)外研究表明，品種對(duì)小麥的增產(chǎn)作用達(dá)30%～40%[3]。因此，選育高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、綜合抗性優(yōu)良的小麥新品種是育種工作者的必然選擇。

山西省中部晚熟冬麥區(qū)屬大陸性半干旱氣候，地域性強(qiáng)。中部麥區(qū)土壤肥沃，氣候溫和，年降雨在400～650 mm，對(duì)于小麥生產(chǎn)來說，具有得天獨(dú)厚的優(yōu)越條件。該區(qū)小麥生產(chǎn)的自然災(zāi)害有干旱、冬春凍害、條葉銹病、白粉病、干熱風(fēng)等[4]。

晉麥140號(hào)系山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所針對(duì)山西省十年九旱，水資源匱乏，大力發(fā)展抗旱節(jié)水農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)條件，根據(jù)生態(tài)育種理論，2007年以汾4412母本、陜旱8675為父本進(jìn)行有性雜交，采用現(xiàn)代選擇、鑒定技術(shù)，經(jīng)系譜法歷經(jīng)4個(gè)世代定向選育而成，集高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、高蛋白高面筋、抗旱節(jié)水、抗病抗逆性強(qiáng)于一體的小麥新品種。

1 品種來源及選育經(jīng)過

1.1 品種來源

根據(jù)育種目標(biāo)和山西省中部的氣候特點(diǎn)配制雜交組合。母本汾4412是山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所選育的抗凍耐旱、分蘗能力強(qiáng)、落黃極佳的小麥新品系，缺點(diǎn)是植株較高，中感條銹病、葉銹病和白粉病，曾參加過山西省中部旱地區(qū)試，因增產(chǎn)不顯著而被淘汰。父本陜旱8675是陜西省小麥研究中心選育的旱地小麥品種，1996年8月通過陜西省審定[5]，曾在陜西省渭北和關(guān)中地區(qū)大面積推廣應(yīng)用。該品種莖基部短而堅(jiān)韌，穗莖節(jié)長(zhǎng)，品質(zhì)較優(yōu)。代君麗等[6]確定陜旱8675中含有新的抗條銹基因。其缺點(diǎn)是在山西省中部種植，抗旱相對(duì)差點(diǎn)。晉麥104號(hào)的選育系譜[7-8]如圖1所示。

1.2 選育經(jīng)過

2007年夏配制雜交組合。F1～F4均在水地條件下進(jìn)行選擇，因?yàn)樗靥镩g濕度大，利于病菌的繁殖與傳播，便于選出抗病單株。F1田間表現(xiàn)繁茂性好、植株整齊、株高適中，表現(xiàn)出明顯的雜交優(yōu)勢(shì)；F2分離明顯，各種基因型遺傳特征充分表達(dá)和發(fā)揮，按照育種目標(biāo)和綜合農(nóng)藝性狀選擇了12個(gè)單株；F3進(jìn)一步進(jìn)行嚴(yán)格選擇，經(jīng)室內(nèi)考種選留8個(gè)株系；F4有3個(gè)品系（11水4513，11水4518和11水4519）遺傳基因趨于穩(wěn)定，抗病性也較出色，尤其是白粉病，田間鑒評(píng)抗性為0；級(jí)，抗干熱風(fēng)能力強(qiáng)，穗部性狀好，長(zhǎng)方穗型，籽粒為角質(zhì)（玻璃質(zhì)），籽粒顏色為白粒（琥珀色），綜合性狀優(yōu)良而出圃。所以，2011—2012年度將出圃材料種子一分為二，在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所水地和旱地不同栽培條件下進(jìn)行品系鑒定試驗(yàn)，在旱地鑒定圃中篩選出11水4519抗旱性突出、穗頭較大、籽粒粒飽、千粒質(zhì)量高、豐產(chǎn)性好，2次重復(fù)均增產(chǎn)，增產(chǎn)幅度明顯高于對(duì)照（長(zhǎng)6878）；并進(jìn)行了模糊聚類分析[9]和全麥微量SDS檢測(cè)[10-11]。模糊聚類分析結(jié)果，以長(zhǎng)6878為對(duì)照，把各個(gè)品系數(shù)量性狀和質(zhì)量性狀綜合歸納[0，1]區(qū)間的一個(gè)相似隸屬函數(shù)，定量地描述各個(gè)品系與對(duì)照之間的相似程度，以相似隸屬函數(shù)的大小確定重點(diǎn)選擇對(duì)象，11水4519的模糊相似隸屬函數(shù)r＝0.9013，進(jìn)一步確定其的豐產(chǎn)性。微量SDS檢測(cè)結(jié)果，以中優(yōu)9507為對(duì)照，經(jīng)多次檢測(cè)10 min靜止?fàn)顟B(tài)讀數(shù)，11水4519為16.4 mL，中優(yōu)9707為17.3 mL，說明其品質(zhì)在優(yōu)質(zhì)的范圍內(nèi)；2012—2013年度參加山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所旱地品比試驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證了該品系的適應(yīng)性、抗旱性和豐產(chǎn)性等，經(jīng)方差分析，增產(chǎn)達(dá)顯著水平，即定名為汾4519；2013—2015年度參加山西省中部旱地區(qū)域試驗(yàn)；2015—2017年度參加山西省中部旱地生產(chǎn)試驗(yàn)。

2 特征特性

2.1 生物特性

晉麥104號(hào)屬強(qiáng)冬性品種，全生育期253 d，熟期與對(duì)照長(zhǎng)6878相當(dāng)。幼苗半匍匐，分蘗力較強(qiáng)，抗倒春寒能力強(qiáng)，平均株高85 cm左右，株型半緊湊，莖稈彈性好，抗倒性較強(qiáng)。葉色灰綠色，繁茂性好，莖葉有蠟質(zhì)，葉片寬大，旗葉下披，穗層整齊，熟相中等。穗型長(zhǎng)方形，平均穗長(zhǎng)7 cm左右，長(zhǎng)芒，成熟時(shí)穗色發(fā)白，白殼，護(hù)穎卵形，穎肩斜肩，穎嘴中彎，小穗密度中等。粒形橢圓，白粒，角質(zhì)，飽滿度較好。一般525.0萬穗/hm2，穗粒數(shù)32.8粒，千粒質(zhì)量40.2 g左右。

2.2 抗病性

2013—2014年經(jīng)山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所人工接菌鑒定，晉麥104號(hào)中感條銹病和葉銹病、中抗白粉??；2016—2017年鑒定為中感條銹病、輕感葉銹病、近免疫白粉病。

2.3 品質(zhì)分析

2016—2017年農(nóng)業(yè)部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（哈爾濱）檢測(cè)，平均籽粒容重785 g/L，籽粒粗蛋白（干基）16.14%，濕面筋含量為35.75%，穩(wěn)定時(shí)間2.0 min。

3 產(chǎn)量表現(xiàn)

2013—2014年參加山西省中部晚熟冬麥區(qū)旱地組區(qū)域試驗(yàn)，平均產(chǎn)量為5 247.0 kg/hm2，比對(duì)照長(zhǎng)6878增產(chǎn)5.1%；2014—2015年繼續(xù)試驗(yàn)，平均產(chǎn)量為5 823.0 kg/hm2，比對(duì)照增產(chǎn)6.0%。2 a區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量為5 535.0 kg/hm2，比對(duì)照增產(chǎn)5.6%，增產(chǎn)點(diǎn)率100%。

2015—2016年參加山西省中部旱地組生產(chǎn)試驗(yàn)，平均產(chǎn)量為5 092.5 kg/hm2，比對(duì)照增產(chǎn)8.5%；2016—2017年繼續(xù)參加試驗(yàn)，平均產(chǎn)量為5463.0kg/hm2，比對(duì)照增產(chǎn)7.5%。2 a生產(chǎn)試驗(yàn)平均產(chǎn)量為5 277.0 kg/hm2，比對(duì)照增產(chǎn)8.0%，增產(chǎn)點(diǎn)率100%。

4 栽培技術(shù)要點(diǎn)及適宜種植區(qū)域

該品種適宜播種期9月25日至10月5日，每公頃適宜基本苗300萬～375萬株。一次性施足底肥，有機(jī)肥和無機(jī)肥相結(jié)合。一般公頃施225 kg純氮和180 kg純磷，春季及時(shí)中耕除草。灌漿期注意蚜蟲危害，一般采用氧化樂果1 000倍液噴霧防治，蠟熟期及時(shí)收獲。其適宜在山西省中部晚熟冬麥區(qū)旱地、擴(kuò)澆地或一水種植。

5 育種體會(huì)

5.1 迎合市場(chǎng)需求，優(yōu)質(zhì)育種勢(shì)在必行

隨人們生活水平的不斷提高，中筋小麥遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需求。明確育種目標(biāo)，小麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展正值產(chǎn)量與質(zhì)量并重階段[12]，所以，在品系鑒定時(shí)結(jié)合考種和產(chǎn)量結(jié)果，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行全麥微量SDS沉降值分析，優(yōu)中選優(yōu)。晉麥104號(hào)籽粒蛋白質(zhì)（干基）16.14%，面粉濕面筋含量35.75%，這2個(gè)指標(biāo)均超過國家一等強(qiáng)筋小麥標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)山西省農(nóng)業(yè)廳公告，2016年山西省審定冬小麥品種11個(gè)，2017年審定15個(gè)，2 a共審定26個(gè)品種，籽粒蛋白質(zhì)和面粉濕面筋含量沒有1個(gè)能超過晉麥104號(hào)，其次最高的是翔麥517，籽粒蛋白質(zhì)（干基）15.37%，面粉濕面筋含量34.55%，晉麥104號(hào)比翔麥517分別超過0.77，1.2百分點(diǎn)，晉麥104號(hào)屬高蛋白高面筋“雙高”品種，美中不足之處是穩(wěn)定時(shí)間較短，為2.0 min，還有待今后繼續(xù)加強(qiáng)選配研究。

5.2 根據(jù)山西中部生態(tài)區(qū)域小麥生產(chǎn)現(xiàn)狀，努力實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)

根據(jù)山西省小麥生產(chǎn)現(xiàn)狀，針對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和市場(chǎng)需求[13]，提高小麥單產(chǎn)是唯一途徑。晉麥104號(hào)參加山西省中部2 a區(qū)域試驗(yàn)和2 a生產(chǎn)試驗(yàn)，歷時(shí)4 a之久，經(jīng)受了不同年型的考驗(yàn)，點(diǎn)點(diǎn)增產(chǎn)，無一點(diǎn)次減產(chǎn)，年際間和地點(diǎn)間穩(wěn)產(chǎn)豐產(chǎn)性好，平均產(chǎn)量達(dá)5 406 kg/hm2，高于全國小麥平均單產(chǎn)5327kg/hm2水平[12]，況且晉麥104號(hào)是個(gè)旱地品種，如此高的產(chǎn)量是一個(gè)突破。產(chǎn)量三因素協(xié)調(diào)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)、節(jié)水、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、綠色、高效于一體。

5.3 利用水旱交叉育種技術(shù)，科學(xué)選用綜合抗性強(qiáng)的親本配制雜交組合

從晉麥104號(hào)系譜可看出，遺傳背景極其豐富，匯集了豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗旱、抗逆性強(qiáng)等優(yōu)異種質(zhì)資源，尤其含有許多國外抗病基因，它們?cè)谖覈男←溣N中發(fā)揮了核心作用[12]，也為育種工作奠定了良好的基礎(chǔ)[7]。育種者瞄準(zhǔn)抗病基因豐富的特點(diǎn)，科學(xué)配制雜交組合，F(xiàn)1～F4出圃均在水地條件進(jìn)行，使抗病性基因能夠充分體現(xiàn)，擇優(yōu)汰劣，選育抗病性較強(qiáng)的單株，要求莖稈青綠、干凈利落，無條銹、葉銹生理小菌感染，尤其對(duì)白粉病的選擇非常嚴(yán)格[14-16]。2017年根據(jù)山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所抗病性鑒定，晉麥104號(hào)中感條銹病、輕感葉銹病，而且嚴(yán)重度較低，僅為40%，近免疫白粉病，反應(yīng)型、嚴(yán)重度和普遍率都為“0”，是歷年來國審和省審為數(shù)不多的抗白粉病小麥品種，是一項(xiàng)重大技術(shù)突破。晉麥104號(hào)的莖葉被有一層蠟質(zhì)，生育后期越干旱越明顯，這是一種抗旱保水的生理表現(xiàn)。李德炎[17]認(rèn)為，葉片既是光合作用的器官，也是蒸騰作用的器官，由于蠟質(zhì)的保護(hù)，蒸騰強(qiáng)度變?nèi)酰芰υ鰪?qiáng)，呼吸變?nèi)?，消耗就少，蒸騰系數(shù)必然變小。2個(gè)親本無明顯蠟質(zhì)，只是其中一個(gè)親本葉片灰綠，通過基因重組后，發(fā)揮超親優(yōu)勢(shì)，抗旱節(jié)水效果顯著。這也是該品種能在旱地上應(yīng)用的原因所在。