优质节水小麦泰科麦30 的选育

2023-04-21 06:33米勇尹逊栋牟秋焕孙盈盈徐慧媛孙宪印钱兆国
中国种业 2023年4期
关键词:亲本节水高产

米勇 尹逊栋 牟秋焕 孙盈盈 徐慧媛 孙宪印 钱兆国

(泰安市农业科学院,山东泰安 271000)

人均水资源不足是我国的基本国情之一,人均淡水资源只有2200m3,仅为世界人均占有量的1/4[1],而山东更是仅占全国的1/6。其中,农业灌溉约占全部用水的70%,小麦灌溉占农业灌溉用水的70%左右。山东省旱地小麦面积约86.7 万hm2(1300万亩),占全省小麦面积的24%,旱地小麦的丰歉,对小麦平均单产影响很大。选育抗旱、节水、抗逆、高产品种成为小麦生产的重要发展趋势。一方面,可节约小麦用水量,提高水分利用率,改善水资源不足的问题,减少小麦病害的农药使用量,具有环境友好的特性;另一方面,可同时提高小麦产量,对促进粮食生产有重大的经济和社会效益,应用推广前景广阔。山东省现有小麦抗旱节水品种已不能满足生产需要,因而生产中急需节水、高产、广适性的小麦新品种[2]。团队确定了高产、优质、抗逆、节水的育种目标,综合运用水旱交替、多点种植、早期抗逆选择以及品质分析等育种方法,选育出了节水、优质、多抗的小麦新品种泰科麦30。

1 亲本来源及选育过程

1.1 亲本选配泰科麦30 母本淮阴9908 由江苏省淮安市农业科学院选育,其抗寒性好,分蘖力强,穗层较整齐,穗纺锤形,品质较好。父本漯麦9424由河南省漯河市农业科学院选育,其抗寒性好,抗倒性好,成熟时落黄好,稳产性突出。

父母本主要性状互补且差异较大,遗传距离远,杂交后代变异类型多且优势明显,因此后代种类丰富多样,为选出符合育种目标的品系提供了可能。品系出圃后连续进行多年多点的异地生态抗逆适应性鉴定和高产稳产性比较试验,同时还在水浇地和纯旱地进行了交叉鉴定,通过这些选育过程,提高了该品种的抗逆性和广适性。

1.2 选育过程选用生态类型差异较大、亲缘关系较远的材料作为杂交亲本。F1在水浇条件下,对年前生长量、抗冻性、分蘖性及后期成穗率、熟相等进行鉴定,筛选出杂种优势明显的单穗混脱。F2对小麦前期的抗逆性、分蘖力以及后期叶片功能期、抗干热风、落黄、穗部性状、籽粒性状等进行选择,收获后利用近红外仪进行品质分析。F3和F4采取水旱两圃平行种植,在保持抗逆性的基础上加强丰产性的选择,通过变换杂种不同世代种植条件促进育种材料特殊适应性和广泛适应性的有机结合,将材料分为节水型、丰产型、优质高产型及节水优质型4 类。F5和F6对材料性状的整齐性、一致性进行评价,根据分类定向选择,同时进行测产和鉴定,在多生态条件、多生产环境下对其产量性状作出评价,评选出抗旱性与丰产性结合好的品系,最终育成节水、优质、高产、多抗小麦新品种泰科麦30,其系谱图如图1所示。2015-2018 年度参加了国家黄淮麦区旱肥组区域试验和生产试验,2019 年通过国家农作物品种审定委员会审定,审定编号:国审麦20190043。

图1 泰科麦30 系谱图

2 品种特征特性

2.1 特征特性泰科麦30 表现半冬性,苗壮,抗寒好。分蘖力中等,成穗率高。株高80cm 左右,茎秆韧性强,抗倒性好。叶片上冲,株叶型呈杯状,有利于通风透光。穗层整齐,亩穗数40 万穗左右,穗纺缍形,结实性好,穗粒数40~45 粒,长芒、白壳,白粒,半角质,千粒重40g,落黄好。

2.2 品质表现经农业部谷物品质监督检验测试中心品质测试,籽粒容重834g/L,蛋白质含量13.42%,湿面筋含量31.1%,最大拉伸阻力480E.U.,稳定时间15min。其品质指标达到中强筋小麦标准。

2.3 抗性分析经中国农业科学院植物保护研究所对5 种病害进行抗病性检测,检测结果为慢感条锈病,中感白粉病,高感叶锈病、纹枯病、黄花叶病。经河北省遵化国家农作物品种区试中心抗寒性检测,2 年抗寒性级别为1 级。

3 产量表现

2015-2016 年度参加国家黄淮麦区旱肥组区域试验,15 个试验点中11 点增产,增产点率73.3%,每667m2平均产量436.9kg,较对照洛旱7 号增产4.2%,增产达显著水平;2016-2017 年度续试,16个试验点中13 点增产,增产点率81.3%,平均产量431.7kg,较对照洛旱7 号增产6.0%,增产达极显著水平。2017-2018 年度参加国家黄淮麦区旱肥组生产试验,8 个试验点全部增产,增产点率100%,每667m2平均产量362kg,比对照洛旱7 号增产8.2%,增产极显著。

4 选育体会

4.1 育种目标的制定选育抗旱、节水、抗逆、高产品种成为小麦生产的重要发展趋势,一方面,可节约小麦用水量,提高小麦水分利用率,缓解水资源不足的问题,减少农药使用量,具有环境友好的特性[3],另一方面,可同时提高小麦产量,对提升粮食生产有重大的经济和社会效益,应用推广前景广阔。与国家确立的农作物育种“高产、优质、高效、生态、安全”总方针一致。选育高产稳产、多抗广适小麦新品种是今后一段时间小麦育种工作的核心任务[4],结合山东省抗旱节水小麦育种情况,团队确定了高产、优质、抗逆、节水的育种目标。

4.2 优异种质资源的合理利用优异的种质资源是小麦育种工作不可缺少的物质基础,对种质资源的了解越深入,组合成功的把握就越大,育成优良品种的概率也越高[5]。首先收集广泛的种质资源,从中筛选出具有遗传传递力强、配合力好的亲本,另外要加强育种的科学预见性,提高育种工作效率。在选育泰科麦30 的过程中,选用产量高、抗性好、优点多、缺点少、优缺点互补的优良品种作亲本,组合遗传基础丰富,具有超强优势。

4.3 育种方法的创新育种成功的保证是在尽可能保留亲本优质性状的前提下,将符合目标性状的株系从大量的后代群体中选择出来[6]。在小麦新品种选育的过程中,基因型与环境互作使性状指标表现各异,采取田间选择和室内考种结合、抗逆性与丰产性结合、水浇地和旱地交叉多年多点鉴定结合的育种方法,使后代目标性状得以充分发挥,容易选育出符合育种目标的后代株系。另外通过不同浇水次数及不同灌水量条件下进行产量差异分析,及生长发育水分利用差异分析。小麦抗旱性和籽粒品质受多基因控制,二者不能完美的相结合,因此需要通过水旱交替种植、多点试验、品质分析等鉴定方法,实现抗旱、节水、丰产相结合的目标。

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