烟农24号小麦品种选育及育种技术探讨

刘兆晔 于经川 姜鸿明 辛庆国

摘要：选用丰产稳产、抗旱耐瘠的中肥水小麦品种陕229为母本，用抗病、抗倒的高肥水品种安麦1号为父本杂交，提出并运用单茎库源比理论、高中肥条件下交替选择、杂种后代高密度大群体筛选等育种技术，育成了高产稳产小麦品种烟农24号。该品种分蘖力强，适应性广，抗病抗倒，高产稳产。在山东省小麦高肥区试中，两年平均比对照增产8.45％。2004年通过山东省农作物品种审定委员会审定，2005～2010年连续6年被山东省农业厅、财政厅、科技厅定为山东省优质专用小麦主导品种和小麦良种补贴项目品种。

关键词：小麦；烟农24号；品种选育；育种技术

中图分类号：S512.1⁺10.3文献标识号：A文章编号：1001-4942(2012)01-0035-04

粮食安全保障是我国社会经济快速稳定持续发展的关键。小麦是我国最重要的粮食作物之一，山东是我国小麦的主产区。根据黄承彦等(2005)对山东小麦需求的预测和当前山东小麦的生产水平和未来发展速度的分析，2020年、2050年山东省小麦总产应分别达到270.6×10⁸kg和288.6×10⁸kg，单产应分别达到7350.0kg/hm²和7875.0k/hm²，要比目前分别提高40％和50％左右。目前山东小麦品种的单产潜力多已超过9000.0kg/hm²，最高达到11250.0kg/hm²，但生产上平均单产水平仅5250.0kg/hm²左右。育成的超高产品种对土、肥、水、光、温等资源的要求较高；品种抵御自然灾害(如病虫草害、低温、倒伏、干热风等)的能力还比较脆弱；各产量构成因素间以及产量与品质间的关系协调提高比较困难；品种类型比较单一，生产成本偏高；中肥水品种在高肥水条件下种植，群体偏大，茎秆质量较差，病虫害发生严重，容易倒伏。所以要求育种工作者应从提高品种自身农艺性状方面来提高农民种植小麦的收益，育成高产、稳产、高效、高中肥兼用的综合性状优异的突破性品种。

1.选育思路与经过

大面积高产小麦品种，既要在一定范围内对不同的生境有较强的适应能力，又要具有较高的产量潜力。因为在大面积生产中，除了要考虑自然条件(气候、土壤、病虫害等)变动对小麦生长发育的影响外，还要考虑我国农村分散经营所致的栽培条件(播期、播量、肥水管理)的差异，因而要求小麦品种在形态、生理特性上具有较强的自动调节和互补能力。鉴于此，我们确定了如下选育思路：在高产和广适性育种的亲本选配上，将一个具有广泛适应性的基因型与一个对高产环境特别适应的基因型进行杂交，即选用丰产稳产、分蘖力强、穗数多、抗旱耐瘠、抗病抗倒性较差、适于中肥水种植的陕229为母本，以大穗、抗病、抗倒、品质优良、适于高肥水种植的安麦1号为父本杂交，并在后代选择中以株高适中、多抗、高光效株型和产量三要素协调为主要目标，加大抗倒性和抗病性等方面的选择压力，以克服陕229抗病性差和不抗倒伏的缺点，有效组合高产、稳产、抗倒、抗逆、高效等优良基因，使育成品种高中肥条件下能够兼用。具体选育经过为：

1994年进行杂交，组合代号为94125。F₁～F₄均在烟台市农业科学研究院试验农场种植。试验地肥力条件较好，各种病害较重，为选育高产、抗病品种提供了有利条件。1995年F₁杂种优势明显，长相长势表现极佳。1996年F₂作为重点组合，选择前期生长健壮、发育较慢、耐寒性好、起身后营养生长向生殖生长转换迅速、拔节后分蘖两极分化快、抽穗前株型挺拔、旗叶较短且上举、群体透光较好、后期叶片功能期长、灌浆快、落黄好、熟期适中的单穗121个。1997年F₃在F₂选择的基础上，先选综合抗性、丰产性、落黄性和株型等诸性状都较理想的穗行，再从中选择单穗，一般一穗行选1穗，性状分离大或特好的穗行选2～5穗，共选58穗。1998年F₄收获综合性状好、农艺性状基本稳定一致的穗行4个，在继续选择提纯的同时，参加1999年度的品系鉴定试验，结果以烟475(烟农24号)表现最好，2000～2004年分别参加鲁东片联试、山东省预试区试和生产试验，2004年通过山东省农作物品种审定委员会审定。

2.遗传背景分析

追溯烟农24号的系谱，其遗传背景非常丰富：从性状特点来看，TB902、ST2422/464分别是不同时期的抗源和丰产源，蚰子麦、蚰包、陕7853为丰产供体，小偃96抗旱性强，包打300砲、蚰包麦含有优质基因；从地域来源看，既包括国外引进的大量优异种质，如意大利的ST2422/464、英国的包打300砲、澳大利亚的TB902，又包含国内大面积种植的品种蚰包等；从亲缘关系来看，烟农24号既有普通小麦种质，又含偃麦草(小偃6号)的血缘。由于国内外多样性种质资源的综合利用，使其双亲的基因类群具有血统远缘、生态远缘和类型远缘等特性，实现了优异基因的累加、互补和重组，为培育高产、稳产、抗倒、抗逆小麦新品种奠定了丰富的遗传基础(图1)。

3.种性特点

3.1高产

在鉴定圃试验、鲁东片联试、2000～2001年度山东省小麦高肥组预试中，较对照分别增产15.04％、16.75％、7.11％，均居参试品种的第1位；在2001～2003年山东省区试中，平均产量7802.1kg/hm²，较对照鲁麦14增产8.45％，居参试品种第1位；在2003～2004年生产试验中，平均产量7 551.9kg/hm²，较对照鲁麦14增产7.82％。2006年在文登市宋村镇周格村，烟农24号实打产量10470kg/hm²，比往年种植的品种产量翻了一番。2009年6月，由山东省农业科学院、山东农业大学和山东省种子管理总站等部门专家组成了实打验收组，对莱阳市吕格庄镇响水沟村烟农24号高产攻关田进行了现场实打验收，实打产量10193.0kg/hm²。

3.2稳产

采用高稳系数法(HSC)，结合变异系数对2001～2002年度山东省高肥区试的13个小麦品种(系)进行高产稳产性综合评价。在13个品种(系)中，烟农24号的产量和高稳系数最高，地域变异S值和CV较小，为高产稳产类型。灰色关联度分析表明，烟农24号的加权关联度最大(y_i=0.8231)，说明该品种不仅产量高，而且综合性状优良。

3.3容重大，白度高

经农业部谷物品质监督检验测试中心(北

京)等单位化验分析，该品种容重781～828g/L，粗蛋白(干基)11.30％～13.36％，湿面筋26.3％～37.0％，稳定时间1.6～7.2min，面粉白度值78.7～81.1，比我国小麦平均白度高2.9％～5.3％，属高白度面粉，是制作馒头、面条、水饺的优质原料。在2005年中国郑州小麦展示及交易会上，被评为优质面条小麦，面条评分81分。

3.4抗倒抗逆性强

根据山东省小麦区试结果，烟农24号越冬率98.2％～100％，耐寒、抗旱、抗青干，高抗白粉病、赤霉病和叶枯病。2003～2004年中国农科院植保所抗病性鉴定结果，高抗条锈病，中抗叶锈病。烟农24号的茎质系数为0.0285g/cm，而对照鲁麦14的茎质系数为0.0278g/cm，这是烟农24号抗倒伏的茎秆质量基础。

3.5叶绿素含量高，光合能力强

烟农24号叶绿素a含量、叶绿素b含量、光合速率、平均灌浆速率均显著高于鲁麦21号，SOD含量比鲁麦21高39.5％(表1)。

4.关键选育技术分析

4.1高中肥条件下交替选择

小麦的丰产性和稳产性是受多基因控制的数量性状，遗传背景十分复杂。在育种过程中，采用何种方法使二者有效地结合在一起，并能实现充分有效的选择是实现小麦高产稳产育种目标的关键。我国传统的育种方法，强调杂种后代的培育条件必须同育种目标相协调。但我们在杂交后代的选择中采用高、中肥交叉选育法，将F₁、F₂置于水地条件下选育，以利于F₁种量繁殖和杂种优势的表现，以及F₂强分离世代各种基因型遗传特性的充分表达和选育；F₃在中肥条件下选拔，F₄回到高肥条件下种植；稳定品系在高、中肥两种环境条件下同时鉴定，在自然的和人为创造的不同环境条件下使杂种基因型的各种潜在的遗传特性得以充分表达，为高中肥兼用型品种的选育提供目标性状表达所需的不同环境条件，实现主要育种目标性状与选种环境的协调，使自然选择、人工选择和定向培育三者紧密地结合在一起，加大了选择压力，提高了选种质量和效率，为准确有效地综合全面评鉴和选择创造了条件，提高了选择效率。

4.2抓住关键目标进行定向选择

杂交后代的选择是育种工作中的主要环节。笔者始终围绕主要育种目标，结合各年度的气候条件及世代材料的生长状况，采取扩大群体规模，优中选优，突出重点，定向选择的策略。在小麦整个生育期内，抓住关键时期，进行全面系统的观察比较。前期比较抗寒性，中期比较繁茂性和株叶型，后期比较抗病性、抗倒性、丰产性、熟相等性状的选择。针对该组合的特点，加大了抗倒性和抗病性等方面的选择压力，收到了良好的效果。在杂种选择过程中，先后经历了旱、涝、病虫害大发生和后期高温逼熟及阴雨寡照、严重倒伏等异常气候条件，有利于充分利用年度间的自然选择压力提高选择效果，将所有的目标性状综合于一体。

4.3早代筛选组合

Cregan和Busch(1979)发现F₂混合群体产量和中亲值可以很好地预测F₅品系的产量。在高产组合中选择，成功的概率相对较高。为了测定、比较F₂混合群体的产量，根据回归曲线图比产法，将F₂种子混合点播，行长5m，每组合6行；组合排列按Fl组合株高，由高到矮顺序排列，绘制各组合产量坐标图，注明组合编号，最后绘出总体回归曲线；曲线上方为高产区，距曲线愈远的点，所代表的组合产量愈高。通过这种间接比产，可大量淘汰组合，大大提高选择效率。由于高秆组合的产量一般要高于矮秆组合，因此应按株高的高矮分段比产，重点保留矮秆中的高产组合。

4.4杂种后代选择采用高密度大群体筛选

杂种后代根据育种目标要求，以产量性状为主要指标进行选择。改行距33.3cm为23.3cm，改株距10.cm为5.cm，改选株为选穗，改株行种植为穗行种植，使同样面积上种植的分离群体规模扩大了近3倍，提高了优良基因型的表现几率。改选单株为选单穗，简单易行，省事省工，每个组合选穗数量可远远多于选株数量，重点组合可选上百穗，大大提高了优良基因型的中选几率和土地使用率。杂种后代按大田生产密度适当稀播，有利于个体性状在大田生产相似条件下的真实表达和保持更多的基因变异类型，有利于对优良农艺性状进行选择，从而提高选育效率。

4.5理论上提出并运用单茎库源比概念。对高代品系进行筛选

生理研究中习惯用产量构成因素来分析籽粒产量，但各产量构成因素之间存在着强烈的负相关，一个构成因素增加时其它的产量因素将会减少。在烟农24号的选育过程中，笔者在理论上首次提出并运用单茎库源比概念，以单茎旗叶面积担负的籽粒数和籽粒重作为旗叶光合生产力的指标，对高代品系进行筛选，使得重穗型和多穗型品种可在同一标准上进行比较，提高了育种预见性和育种效率。

参考文献：

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