F型小麦雄性不育系与普通小麦杂交组合选配探讨

任永康，牛瑜琦，逯成芳，崔 磊，郭 庆，唐朝晖

（山西省农业科学院作物科学研究所，作物遗传与分子改良山西省重点实验室，山西太原030031）

杂种优势利用是提高小麦产量的重要途径[1]。自20世纪50年代以来，世界各小麦生产国都开展了杂交小麦的攻关研究[2-3]。我国在1965年引进美国的T型不育系，开始了杂交小麦的研究，此后全国几乎所有的小麦育种单位都先后进行了研究[3-4]。现在我国主要有北京、陕西、河南、云南、四川、山西等省市的科研单位在继续杂交小麦研究，研究的途径有3种：一是“二系法”[5-6]研究；二是“化学杀雄性法”[7-9]（简称化杀法）；三是“三系法”[10-11]。因为普通小麦（占世界小麦种植面积90%以上）是六倍体植物，其遗传机理远比二倍体或四倍体的水稻、玉米、高粱、大豆等复杂，杂交小麦的应用研究还处于初级阶段。

山西省运城市蓝红杂交小麦研究中心冯树英研究员，通过20多年的研究，育成了F型小麦雄性不育系（即FA），实现了三系配套（小麦雄性不育系、保持系和恢复系），选育方法获得国家发明专利，FA不育系获得植物新品种权[12-14]。现在强优势组合的选配是F型雄性不育系研究面临的首要任务[15-17]。

本研究以已育成的4个F型不育系（FA）为母本，6个普通小麦品种（系）为父本杂交，进行了主要农艺性状杂种优势的初步选配，以期为后续研究提供参考。

1 材料和方法

1.1 材料

小麦F型雄性不育系（FA）的4份新品系（FA90-1，FA153-2，FA154-3，FA202-1）由山西省运城市蓝红杂交小麦研究中心冯树英研究员育成并提供种子；6份普通小麦品种（系）（太113，太13606，太 1512，太 504，pmb，pm51）由山西省农科院作物科学研究所小麦研究室选育、收集并保存。

1.2 方法

2015年5月以6个常规小麦品种（系）为父本与F型小麦不育系为母本分别配制杂交组合，根据田间花期情况，配制了12个杂交组合；同年9月底将杂种F1种子、母本种子和父本种子单行种植，行长2.5 m，行距20 cm，株距3 cm，采用大田常规管理；在小麦生育期，调查其越冬性、株高、穗长、株型等性状。灌浆后期，每行随机选取10穗调查成熟期F1的公顷穗数、穗粒数、千粒质量。因小麦F型雄性不育系的育性较易恢复[18]，没有测定其育性恢复性。

1.3 测定项目及方法

田间、室内调查项目有株高、抗病性、穗长、穗粒数、千粒质量等。

其中，P1为父本，P2为母本。

1.4 数据分析

试验数据使用Excel 2007进行分析制表。

2 结果与分析

2.1 产量因素与强优势组配的关系

从表1可以看出，超亲优势有正向优势，较多为负向优势。由图1产量三要素的超亲优势来看，千粒质量优势对产量优势的贡献最大，穗数次之，穗粒数贡献最小。从表1中还可以看出，产量优势的形成是产量三要素优势互补的结果。

表1 各组合的产量性状杂种优势表现

统计有正向产量杂种优势的5个组合为：FA90-1/ 太 113，FA153-2/ 太 113，FA154-3/ 太13606，FA154-3/太 113，FA202-1/太 113，可以看出，父本为太113的杂种优势明显，所有组合产量均表现为正向优势；除太13606表现正向优势外，其余组合均表现为负向优势。这可能因母本（F型不育系）为半冬性，父本太113和太13606为山西省农业科学院作物科学研究所小麦研究室自育的强冬性品种，适应当地的生态环境。因此，笔者认为父本需要选用强冬性品种，杂种才有可能较为适应山西省中部麦区的生长环境条件。

2.2 农艺性状与强优势组配的关系

2.2.1 株高 株高不是构成产量的直接因素，但株高与生物产量密切相关，是保证获得高产的基本前提。株高和产量成正比，但株高超过一定的高度，就会出现倒伏，从而影响产量。从图2可以看出，所有组合的株高均表现出正向杂种优势，由表2可知，株高基本都在70～80 cm，属高产型株高的范围，因此，可以选配出理想株型，有利于筛选强优势组合。

2.2.2 穗长与株型 虽然小麦产量的直接因素并不是穗长与株型，但通过调节群体内通风透光等来影响小麦产量。杂种一代的穗长和株型大都介于父母本之间，但没有一个超亲优势，可以推断穗长和株型的性状偏向于母本。母本为披叶型，因此，改良母本株型对筛选强优势组合有利。

2.2.3 越冬性与抗病性 选择目标为山西中部麦区的杂交小麦，要求越冬性要强，母本在山西南部麦区选育出来为半冬性，转育适宜山西中部越冬性较好的不育系是重要任务，父本也要选择冬性较强的品种。山西中部麦区的病害主要为白粉病，选育的杂交种要对白粉病有一定的抗性，这样才有可能大面积推广。从表2可以看出，F1的抗病性介于双亲之间，母本的抗病性差，因此，在强优组合选配时要注重亲本的抗病性。

表2 各组合的双亲与杂种农艺性状比较

3 结论与讨论

目前F型小麦的研究利用刚进入起步阶段，而常规小麦的产量水平已经达到了相当高的水平，给F型杂交小麦研究提出了更高的要求。因此，通过研究亲本选配规律来获得强杂种优势的组合，这样有利于提高杂种优势的利用，本研究选用的小麦品种（系）及组配杂交组合的杂种F1，从亲本与子代的杂种优势在产量要素以及农艺性状角度进行分析，研究表明，太113是一个优良父本，可作为主要亲本对组合进行选配。F型不育系要进行改良，转育成越冬性、抗病性较强且株型较为紧凑的不育系，会是山西中部麦区杂种小麦的利用的突破性进展。

千粒质量、穗长、株高的性状表现出较强的超亲优势，且株高的所有组合都表现为正向优势。有些亲本个别性状一般配合力较好，可根据育种目标有选择性地使用。

大田试验表明，用小麦F型雄性不育系育成的杂种优势比较明显[19]，因F型不育系种子量稀少，试验没有重复，且没有设置对照品种，以后需进一步研究。