張善磊,王衛(wèi)軍,田勝營,崔小平,劉曉飛,賴上坤,賴尚科
(江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院宿遷農(nóng)科所,江蘇宿遷 223800)
江蘇省是我國糧食生產(chǎn)大省,在國家糧食供給中具有舉足輕重的地位。全省常年糧食種植面積541.33萬hm2左右,總產(chǎn)量超過350億kg,位居全國前列[1]。近年來,隨著江蘇省經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展以及生活水平的大幅提升,釀酒、飼料等以糧食為原料的用糧企業(yè)對專用糧的需求缺口較大,迫切需要選育推廣專用品種,以適應(yīng)糧食消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變化。“曲為酒骨”,酒曲的好壞直接影響白酒的風(fēng)味和產(chǎn)量,而小麥品種則直接影響酒曲質(zhì)量[2-3]。然而,國內(nèi)小麥主要用途是制作面食,隨著品種的不斷改良,小麥的性質(zhì)也在不斷變化,導(dǎo)致許多軟質(zhì)小麥被改良為硬質(zhì)小麥,而硬質(zhì)小麥踩制曲塊的感官和理化品質(zhì)較差,從而造成目前市場上白酒釀造所需的制曲專用小麥品種極度缺乏[4-6]。
為適應(yīng)江蘇省白酒產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要,江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院宿遷農(nóng)科所以自主選育的高產(chǎn)廣適小麥品種遷麥2號為母本,與山東農(nóng)業(yè)大學(xué)選育的中早熟多抗小麥品種山農(nóng)19雜交,經(jīng)過多年綜合農(nóng)藝性狀和籽粒品質(zhì)篩選,于2016年育成矮稈抗倒,株型松散適中,高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),尤其是籽粒品質(zhì)符合制曲專用小麥品質(zhì)要求的小麥新品系泗麥1702。2017—2018年度參加江蘇省淮北小麥預(yù)備試驗(yàn),2018—2020年度參加江蘇省淮北小麥區(qū)域試驗(yàn),2年區(qū)試平均產(chǎn)量分別比對照淮麥20增產(chǎn)4.39%、7.41%,2020—2021年度參加江蘇省淮北小麥生產(chǎn)試驗(yàn),在中間試驗(yàn)中表現(xiàn)出適應(yīng)性廣、產(chǎn)量潛力大等優(yōu)點(diǎn)。鑒于此,筆者介紹了泗麥1702的選育過程及主要特征特性,并對泗麥1702的系譜來源及育種價(jià)值進(jìn)行了分析和討論。
2010年春季以遷麥2號為母本,以山農(nóng)19為父本進(jìn)行雜交配組并收獲F1代種子;2011—2014年度種植F2-F4,選擇熟期早、豐產(chǎn)性好、綜合抗性優(yōu)良的單株,加代繼續(xù)穩(wěn)定;2014—2015年度選擇早熟、豐產(chǎn)和綜合抗性好的穩(wěn)定小區(qū)混收;2015—2016年度將選育出的穩(wěn)定株系種成小區(qū)進(jìn)行鑒定,其中編號為JD1702的小區(qū)表現(xiàn)熟期早、產(chǎn)量高、綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良;2016—2017年度進(jìn)行多點(diǎn)品比試驗(yàn),表現(xiàn)早熟性好、適應(yīng)性廣、增產(chǎn)潛力大,暫定品系名稱為泗麥1702;2017—2018年推薦泗麥1702參加江蘇省淮北小麥預(yù)備試驗(yàn),2018—2020年參加江蘇省淮北小麥區(qū)域試驗(yàn),2020—2021年參加江蘇省淮北小麥生產(chǎn)試驗(yàn),其詳細(xì)選育經(jīng)過見圖1。
圖1 泗麥1702的選育過程Fig.1 Breeding process of Simai 1702
2.1 植物學(xué)特征泗麥1702屬半冬性品種,成熟期較對照淮麥20早。幼苗半匍匐,葉片深綠色,冬前分蘗能力強(qiáng),幼苗長勢健壯,冬季抗寒性好,春季起身拔節(jié)快,抗倒春寒性較好。株型松散適中,旗葉上沖、大小適中,穗層整齊,莖稈粗壯,蠟質(zhì)重,株高較矮,抗倒性較好。穗長方形,長芒,白殼,白粒,籽粒橢圓形、半角質(zhì)飽滿度好。區(qū)試平均結(jié)果為全生育期228.8 d,較對照淮麥20短1.7 d,株高75.2 cm,有效穗數(shù)624萬/hm2,穗粒數(shù)35.8粒,千粒重44.0 g。
2.2 籽粒品質(zhì)籽粒品質(zhì)由江蘇省種子管理站統(tǒng)一兩年多點(diǎn)抽樣送檢,經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心(哈爾濱)檢測,兩年區(qū)試測定平均結(jié)果為粗蛋白質(zhì)(干基)13.47%,濕面筋含量29.5%,吸水率554 mL/kg,穩(wěn)定時(shí)間4.0 min,最大拉伸阻力255.5 E.U.,硬度指數(shù)47.9(表1)。2021年7月通過江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院宿遷農(nóng)科所送樣品到江蘇洋河酒廠股份有限公司進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),符合洋河酒廠制曲專用小麥品質(zhì)要求。
表1 泗麥1702的品質(zhì)檢測結(jié)果
2.3 抗性表現(xiàn)泗麥1702于2018—2021年度參加江蘇省淮北小麥區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn),經(jīng)江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所接種鑒定。結(jié)果顯示,2018—2019年度中感赤霉病(嚴(yán)重度為3.57),感紋枯病(病情指數(shù)為21.05),中感黃花葉病毒病(病情指數(shù)為1.5);2019—2020年度中抗赤霉病(嚴(yán)重度為1.60),感紋枯病(病情指數(shù)為60.29),抗黃花葉病毒病(病情指數(shù)為3);2020—2021年度中抗赤霉病(病情指數(shù)為2.50)。經(jīng)赤霉病自然發(fā)病鑒定,結(jié)果顯示2019—2020年度中感赤霉病,2020—2021年度感赤霉病。經(jīng)江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所2年接種鑒定,高感紋枯病,高感白粉病,高感條銹病(表2)。
表2 泗麥1702的抗性鑒定結(jié)果
2017—2018年度參加江蘇省淮北組小麥預(yù)備試驗(yàn),平均產(chǎn)量7 432.5 kg/hm2,產(chǎn)量與相鄰對照淮麥20相當(dāng)。2018—2020年參加江蘇省淮北小麥區(qū)域試驗(yàn),其中2018—2019年度試驗(yàn)的平均產(chǎn)量為9 052.5 kg/hm2,較對照淮麥20增產(chǎn)7.80%,居15個(gè)品種的第8位,2個(gè)品種間產(chǎn)量差異極顯著,10個(gè)試點(diǎn)較對照均增產(chǎn),增產(chǎn)點(diǎn)次率100%,增產(chǎn)幅度為0.05%~10.75%;在2019—2020年度區(qū)試中,平均產(chǎn)量9 019.5 kg/hm2,較對照淮麥20增產(chǎn)9.37%,兩者產(chǎn)量差異極顯著,居15個(gè)參試品種的第4位,11個(gè)試點(diǎn)均增產(chǎn),增產(chǎn)點(diǎn)率100%,增產(chǎn)幅度4.00%~12.01%;在2020—2021年度生產(chǎn)試驗(yàn)中,平均產(chǎn)量9 184.5 kg/hm2,較對照淮麥20增產(chǎn)5.68%,增產(chǎn)點(diǎn)次率100%,增產(chǎn)≥2%的試點(diǎn)比率100%(表3)。
表3 泗麥1702在參加江蘇省淮北小麥中間試驗(yàn)的產(chǎn)量比較
對泗麥1702的親本來源進(jìn)行追溯,母本遷麥2號是江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院宿遷農(nóng)科所于2005年育成的半冬性中熟小麥品種,并于2010年通過江蘇省品種審定委員會審定,其親本之一淮麥20(淮麥9720)是江蘇徐淮地區(qū)淮陰農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所選育的抗病抗倒、適應(yīng)性強(qiáng)、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)半冬性小麥新品種。該品種曾連續(xù)多年為江蘇省冬小麥種植面積最大的品種,據(jù)中國種業(yè)大數(shù)據(jù)平臺統(tǒng)計(jì),截至2016年淮麥20在江蘇和安徽兩省的累計(jì)推廣面積達(dá)295.5萬hm2,目前該品種仍然是江蘇省淮北地區(qū)主要栽培品種和區(qū)試對照品種[7-8]。山農(nóng)19是黃淮麥區(qū)主推的適宜輕簡化栽培的高產(chǎn)廣適小麥品種,抽穗開花較早,莖稈彈性好,出粉率高,抗干熱風(fēng)[9-10]。豫麥13和魯麥14曾均為黃淮麥區(qū)廣泛種植的高產(chǎn)品種,其中魯麥14是20世紀(jì)90年代山東和全國適應(yīng)性最廣、推廣面積最大的半矮稈高產(chǎn)小麥品種[11-13]。泗麥1108和泗陽279為江蘇省泗陽棉花原種場育成的適宜本地種植的高產(chǎn)多抗小麥品種[14]。由此可見,泗麥1702的遺傳基礎(chǔ)較為豐富,其高產(chǎn)廣適、矮稈抗倒、抗寒性好等突出優(yōu)點(diǎn)是聚集了不同生態(tài)區(qū)品種優(yōu)異基因的綜合體現(xiàn)(圖2)。
圖2 泗麥1702系譜Fig.2 Pedigree of Simai 1702
作為大曲酒生產(chǎn)的糖化發(fā)酵劑,酒曲的質(zhì)量在白酒釀造中起著關(guān)鍵性作用,因此業(yè)內(nèi)素有“曲為酒骨、好曲出好酒、曲定酒型”之說[15-16]。小麥?zhǔn)轻劸圃Z之一,是制曲的主要原料,其不僅富含淀粉等碳水化合物,還含有豐富的麥谷蛋白和麥膠蛋白(俗稱面筋),這些蛋白黏著力強(qiáng),易于被微生物和酶降解為小分子可溶物,參與美拉德反應(yīng)中,生成各種呈香呈味物質(zhì),使酒體醇厚、柔和、軟綿細(xì)膩[17]。在小麥制曲中,對小麥的軟硬度、淀粉和蛋白含量等均有一定要求,以軟質(zhì)小麥優(yōu)于硬質(zhì)小麥[5]。然而,目前生產(chǎn)上的軟質(zhì)小麥多為弱筋小麥,蛋白質(zhì)含量較低,在制曲時(shí)往往需要加入一定量的硬質(zhì)小麥才能讓曲香更佳[3]。但近年來,隨著品種的不斷改良,軟質(zhì)小麥和硬質(zhì)小麥的比例一再降低,這無法滿足釀酒產(chǎn)業(yè)發(fā)展對原糧品質(zhì)的要求。泗麥1702不僅品質(zhì)符合制曲小麥要求,還集廣適性好、矮稈抗倒、抗寒性好、產(chǎn)量潛力大等優(yōu)點(diǎn)于一體,其成功選育豐富了專用小麥的類型,可作為優(yōu)良目標(biāo)親本或優(yōu)異種質(zhì)資源與現(xiàn)有主栽品種和其他優(yōu)異親本組配,從而進(jìn)行中間材料構(gòu)建及品種選育,對加速江蘇省小麥產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。