裴 磊,刘新月,卫云宗,徐 萍,张正斌,孙灵姣,邢丽娜
(1.山西省农业科学院小麦研究所,山西临汾041000;2.中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心,河北石家庄050021;3.河南省嵩县农科所,河南嵩县471400)
晋麦91 号是由山西省农业科学院小麦研究所旱地小麦育种室和中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心于1999 年进行有性杂交,采用系谱远缘杂交育种法[1],通过异地鉴定、生态选择等[2-7]手段选育而成的新品种。该品种为冬性,抗旱,高产、稳产,综合抗性好,在山西省旱地区域试验及生产试验中表现出高产、稳产、抗旱、抗寒、抗干热风、适应性广等特性。
晋麦91 号于2011 年12 月经山西省农作物品种审定委员会五届四次会议审定通过,审定编号为:晋审麦2011005。
山西省的生态特点是十年九旱,水资源缺乏是限制小麦生产持续稳定发展的主要障碍因素。尤其是近年来,随着水资源的逐渐短缺、干旱程度的日益加剧和日趋不均,旱地小麦的丰歉成为左右山西省小麦总产能否稳定提高的重要因素。根据黄淮麦区和山西省南部麦区的生产条件和生态特点,针对冬冻、春寒、春旱、后期干热风胁迫等自然因素以及当前旱地小麦生产急需优质抗旱高产品种的现状,为该区域培育出抗逆性强、品质性状优异、产量高而稳、适应性广、抗病抗倒伏等综合农艺性状优良的旱地小麦新品种,不仅可保证高产、稳产,而且对于节省及充分利用有限的水资源都有十分重要的意义[6-8]。
经过对近10 a 来育成品种的动态分析[6-14],结合目前小麦常规管理正被化肥、农药、机耕为代表的新体系所替代的现状,从安全性、优质性、稳产性和丰产性4 个方面,提出现阶段的育种目标:以旱地小麦品种必须具有较强的抗旱性、其他农艺性状必须服从于抗旱性为主线;抗旱性相当于或者高于黄淮旱地大面积推广品种,具有7 500 kg/hm2以上的高产潜力,能适应干旱多雨等不同气象年景需要;综合农艺性状好,株高适中,抗寒、抗倒、抗病、抗干热风能力强,适应性广泛;产量3 因素协调,籽粒饱满度好、外观品质好。
根据育种目标,运用创新的“系谱远缘杂交育种法”进行选育。
晋麦91 号以石5091 为母本、95(6)161 为父本,于1999 年杂交,经系谱选育而成。母本石5091 来源于河北省石家庄市农业科学院小麦室,该品种属中早熟、冬性、多穗型,高抗白粉、叶锈、条锈、叶枯、赤霉等多种病害,抗寒、耐旱、抗干热风,落黄好;缺点是在旱地株高偏矮。父本95(6)161 系山东省农科院作物所选育的超高产小麦新品种,主要特点是越冬性良好,分蘖性较强,成穗率中等,高产、抗病、多花、多实、粒质量高;缺点是属中晚熟品种。将2 品系进行组合,可在性状上达到优势互补。
该品种组合代号为99034,F0收获种子15 粒;F1在水地条件下种植1 行,考察其抗病性、抗寒性、丰产潜力,成熟单株10 株,全组合混收;F2在旱地种植10 行小区,表现出抗冻性、株高等性状分离类型丰富,选优良单株23 株,考种淘汰选留18 株,株高平均75 cm 左右,单株成穗8~10 个;F3种株系,继续淘汰抗冻性、丰产性差的株系,收获6 个株系构成了下代的选择系群;F4在田间考察各系群的抗逆性及综合农艺性状,收获时选择了2 个系群,这些系群以抗旱、耐冻、成穗较多、结实性好为特点;F5选综合性状好的优系群,在水、旱2 种环境下进行综合鉴定;F6遗传性状表现稳定一致;2005 年该组合以F6出圃10 个品系,2006 年进行产量鉴定,有5 个品系表现较对照增产,2007 年进行品比试验,并同时进行品质测试,2008 年继续进行产量比较试验,在洪洞刘家垣、运城上郭、河北省石家庄等地进行以抗旱、抗冻为主的抗逆适应性鉴定及测产。编号6101的品系连续3 a 均比对照晋麦47 号产量高、抗性强、品质优,平均产量4 295.6 kg/hm2,比对照增产11.2%。
2.2.1 遗传基础丰富,基因具有多样性 晋麦91号双亲的组配,赋予了该组合超强优势的理论基础,所以,该品种遗传基础丰富,聚合了双亲的优良基因,使其基因具有多样性。从其系谱图1 可以看出,其双亲系谱之间明显存在着远缘性。
母本石5091 亲本血缘主要是冀麦26 号,它具有不同国家的血缘[2],如水源86(朝)、阿勃(意)、胜利(美)、无芒1 号(苏)、洛夫林10 号(罗)等,使其具备了良好的抗病性和丰产性;父本95(6)161 聚合了北部冬麦区和黄淮冬麦区的地方种质,使其具备了独特的抗逆性和适应性。双亲具有显著的地理远缘、生态远缘和种质远缘,通过杂交使高产、稳产、抗病、抗旱、抗寒、抗干热风等优良基因在较高层次上得到重组,使晋麦91 号具有了更多的优良性状,从而提高了新品种的丰产性和多抗性。
2.2.2 育种早代在水旱环境中选择、高代在不同生态条件下鉴定以提高品种的适应性 晋麦91 号的选择是根据生态育种学原理,F1在水地条件下种植,对抗病性和丰产性进行第1 次选择;F2在旱地条件下筛选抗旱性和旱作丰产性;F3,F4在干旱条件下进一步鉴定选择抗旱性、结实性和后期抗干热风能力;F5,F6品系通过在不同地点、不同生产条件下(水、旱地平行种植)对品种抗逆性与丰产性进行综合鉴定,使该品种在不同的环境条件下发挥其产量特性,实现了自然选择、人工选择和定向培育的有机结合。
晋麦91 号为冬性,中早熟。幼苗半直立,分蘖力较强,成穗率较高。穗层整齐,株型较紧凑,叶色浅灰色,茎秆粗壮,弹性好,株高75~80 cm,抗倒性较好;穗长方形,长芒,椭园形护颖、斜肩、鸟喙形颖嘴、白壳,卵形白粒,角质,饱满度较好;抗冻耐旱、抗干热风,耐高温,落黄好。成穗数一般为450 万~525 万穗/hm2,穗粒数35~40 粒,千粒质量38~42 g。该品种主要优点是分蘖力强,成产3 因素均衡,综合抗病性较好,抗倒性好;缺点是较对照略晚熟。
晋麦91 号经农业部品质测试中心(北京)测定,粗蛋白16.42%,湿面筋35.9%,沉淀指数39.2 mL,吸水率63.0%,形成时间3.4 min,稳定时间4.8 min,拉伸面积55 cm2,延伸性190 mm,最大抗延阻力196,面条评分82.4,馒头评分91.0。2010 年,经山西省农业科学院植物保护研究所鉴定,高抗条锈病,中感叶锈病,轻感白粉病;2011 年抗病性鉴定为轻感条锈病、高感叶锈病、中感白粉病。
晋麦91 号于2006 年参加山西省农科院小麦研究所品系鉴定,平均单产4 269.0 kg/hm2,比对照晋麦47 号增产9.7%;2007 年参加品比试验,平均单产2 908.5 kg/hm2,比对照晋麦47 号增产11.6%;2008 年参加品比试验,平均单产5 709.0 kg/hm2,比对照晋麦47 号增产12.3%。
2010 年参加山西省南部旱地区域试验,平均单产达2 767.5 kg/hm2,比对照晋麦47 号增产9.4%;2011 年在山西省南部旱地区域试验中,平均单产达3 328.5 kg/hm2,比对照晋麦47 号增产6.7%;2 a 平均单产达3 048.0 kg/hm2,比对照晋麦47 号增产7.9%,2 a 增产点次达92.9%。
2011 年参加山西省南部旱地生产试验,平均单产达3 180.0 kg/hm2,比对照晋麦47 号增产8.8%,6 个试点中5 点增产,增产点次达83.3%。
晋麦91 号适宜种植于山西省南部麦区、晋城盆地的旱地麦田。适宜在中上等肥力地块种植,播期9 月20 日至10 月5 日。播种量为150.0 kg/hm2左右。
施足底肥,氮磷配合。注重耕作保墒,底肥一次性施足,应注意平衡施肥,采用“增氮、足磷、补钾配微”、“耕前与耙前施肥相结合”的方法。施用碳酸氢铵1 050 kg/hm2,过磷酸钙1 050 kg/hm2,钾肥150 kg/hm2。
播种前进行药剂拌种,防治蛴螬、蝼蛄、金针虫等地下害虫。可选用50%的辛硫磷乳剂,每100 mL 药剂对水8~10 kg,拌麦种60~120 kg;或用20%甲基异硫磷乳剂100 g,对水2.5~3.0 kg,拌麦种50 kg,堆闷3~4 h 后播种。防治根腐病、纹枯病等土传病害,用20%粉锈宁乳剂50 mL或15%粉锈宁可湿性粉剂75 g,对水2~3 kg,拌麦种50 kg。药剂拌种后应在4~8 h 播种,注意增加10%左右的播种量。后期结合防虫治病进行“三喷”,以达到增粒增质量。为了改善品质,可使用磷酸二氢钾或尿素溶液进行叶面喷施,一般15 kg/hm2肥料对水600~750 kg/hm2进行均匀喷洒。
为保证种子纯度和小麦原粮品质,在麦收前应注意田间去杂、保证纯度,留种麦田更应严格去杂,适时收获。小麦蜡熟末期是收获的最佳时期,此时干物质积累达到最多,千粒质量最高,应及时收获。优质专用小麦生产,必须做到单收单脱,单独晾晒,单贮单运。考虑到机械收割等因素,可在完熟期收获,收获过晚会降低产量和影响品质。收获后要及时晾晒,防止遇雨和潮湿霉烂,并在入库前做好粮食精选,保持优质小麦商品粮的纯度和质量。
[1]乔蕊清,卫云宗.黄淮麦区主干小麦品种特征特性与系谱分析[J].河北农业技术师范学院学报,1994,8(2):9-13.
[2]庄巧生.中国小麦品种改良及系谱分析[M].北京:中国农业出版社,2003.
[3]张正斌.作物抗旱节水的生理遗传育种[M].北京:基础科学出版社,2003.
[4]吴兆苏.小麦育种学[M].北京:中国农业出版社,1990.
[5]卫云宗,乔蕊清,刘新月.高产耐旱冬小麦育种技术及其评价方法研究[J].华北农学报,2001,16(3):17-22.
[6]孙美荣,李岩华,张俊灵,等.水旱交叉选育抗旱高产小麦新品种的研究[J].华北农学报,1999,14(4):7-11.
[7]刘新月,张久刚,卫云宗.节水多抗冬小麦新品种临丰615的选育[J].山西农业科学,2005,33(1):22-25.
[8]樊立强,刘新月.国审小麦新品种晋麦79 号选育及应用研究[J].陕西农业科学,2009,55(5):8-9,26.
[9]刘新月,徐萍,张正斌,等.抗旱小麦新品种晋麦85 的选育研究[J].山西农业科学,2010,38(8):17-19.
[10]刘兆晔,于经川,姜鸿明,等.烟农24 号小麦品种选育及育种技术探讨[J].山东农业科学,2012,44(1):35-38.
[11]张汇娟,闫文芝,张建成,等.高产、优质小麦新品种巴丰5号的选育[J].内蒙古农业科技,2005(5):42.
[12]朱红彩,范永胜,赵娟,等.国审小麦新品种新麦21 的选育[J].河南农业科学,2011,40(2):60-62.
[13]张金霞,钮力亚,于亮,等.小麦条锈病的研究进展[J].天津农业科学,2008,14(4):53-56.
[14]徐鑫,李小军.小麦骨干亲本研究进展[J].河南农业科学,2012,41(2):11-14.