优质中强筋春小麦新品种陇春44号选育报告

2024-07-15 00:00:00杨长刚柳娜张雪婷王世红杨文雄袁俊秀刘效华
甘肃农业科技 2024年6期

摘要:优质、节水、广适品种是河西走廊灌区及相似生态区春小麦生产可持续发展的关键。陇春44号是以99W77-6-1-2/龙96-4839//m248为三交组合,采用系谱法选育出的春小麦新品种,该品种在2020—2021年甘肃省西片水地春小麦区域试验中折合产量为8 263.8 kg/hm2,比对照品种宁春4号增产10.2%;生产试验产量达8 753.9 kg/hm2,比对照品种宁春4号增产9.0%。节水指数达1.203~1.276,节水级别为2级。成株期田间表现慢锈性,中抗白粉病。品质达中强筋小麦标准。适宜在甘肃省水地春小麦类型区种植,也可在西北类似生态区种植。

关键词:春小麦;新品种;陇春44号;节水;中强筋;选育

中图分类号:S512.1 文献标志码:A 文章编号:2097-2172(2024)06-0538-05

doi:10.3969/j.issn.2097-2172.2024.06.009

Breeding Report on the New Spring Wheat Variety Longchun 44 with

Medium-strong Gluten

YANG Changgang, LIU Na, ZHANG Xueting, WANG Shihong, YANG Wenxiong, YUAN Junxiu, LIU Xiaohua

(Wheat Research Institute, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou Gansu 730070, China)

Abstract: High-quality, water-saving and widely applicable varieties are the key to sustainable development of spring wheat production in Hexi Corridor irrigation area and similar ecological areas. Longchun 44 is a new spring wheat variety successfully selected by genealogical method using 99W77-6-1-2/Long 96-4839//m248 as a three hybrid combination. In the regional experiment of spring wheat in Northwest Gansu Province from 2020 to 2021, the yield reached 8 263.8 kg/ha, an increase of 10.2% compared to the control variety Ningchun 4, and the yield in the production experiment reached 8 753.9 kg/ha, an increase of 9.0% compared to the control variety Ningchun 4. The water-saving index was 1.203 to 1.276, and the water-saving level was 2. It showed slow rust resistance and moderate resistance to powdery mildew in the field at adult stage.The quality reached the standard of medium-strong gluten wheat. It is suitable for planting in spring wheat type area in Gansu Province and similar ecological area on irrigated land in northwest China.

Key words: Spring wheat; New variety; Longchun 44; Water conservation; Medium-stronggluten; Breeding

小麦是一种适应性强、分布广泛的世界性粮食作物,是全球约35%~40%人口的主食,也是最重要的贸易粮食和国际援助粮食[1 ]。我国是世界上最大的小麦生产国和消费国,小麦生产发展直接关系到国家粮食安全和社会稳定[2 ]。春小麦主要分布在我国北方甘肃、内蒙古、新疆、宁夏、青海、西藏、河北、天津、黑龙江等热量不足地区,以西北地区面积最大[3 ]。西北地区春小麦生产具有灌溉为主、生育期病虫害少、单产水平高等特点,春小麦产量和品质直接影响当地农产品有效供给和居民生活质量的提高[4 - 6 ]。随着产业结构的优化与调整,小麦产业发展面临着提升总量和品质、降低成本、实现绿色高效三大挑战。

甘肃乃至西北地区居民饮食多以面条、馒头等面食为主[7 - 8 ]。一方面,随着生活水平的提高,居民对面条、馒头等面制品的需求逐步由数量型向质量型转变。因此,春小麦品种选育在保证产量的前提下,应选育各方面性状适宜于加工面制品且营养健康的新品种。另一方面,水资源短缺对西北地区小麦生产持续稳定发展的限制日益凸显[9 - 11 ],在水资源限制环境下增加小麦产量,除改造外部环境以适应小麦生长的需求外,培育节水、抗旱、高产的品种是最基本、经济有效的途径。第三,小麦病害问题日益严重,发生频率、危害程度显著增加。小麦条锈病和白粉病是世界范围内普遍发生的病害,受气候变化影响,我国西北春麦区条锈病和白粉病发病逐年加重[12 - 16 ]。因此,西北迫切需要抗病春小麦新品种。

河西走廊因其独特的地理位置和优越的光、热、水资源,是优质中强筋春小麦生产基地,其生产的甘青面粉粉质细腻、洁白如玉,制作的当地特色面食颜色雪白、筋而不硬、口感绝佳[8, 10 - 11 ]。但目前小麦生产仍存在较多问题[8, 10 - 11 ],一是春小麦生产以灌溉为主,但生育期可供灌溉的水资源逐年减少,而区域内现有品种多为高耗水型高产品种,对干旱缺水反应敏感,节水型高产品种缺乏;二是春小麦生育期白粉病发病逐年加重,现有品种对白粉病的抗性普遍较差;三是宁春4号和宁春15号在当地春小麦生产中占主导地位已达40年之久,优质品种更新换代较慢。

针对上述问题,我们在高产育种目标不变的基础下,以优质广适为核心,组配三交组合99W77-6-1-2/龙96-4839//m248,采用水旱交替选择、异地多点鉴定等手段,注重优质、节水、广适和籽粒性状等多性状的聚合选择,培育出了春小麦新品种陇春44号。

1 亲本来源和选育过程

陇春44号组合为99W77-6-1-2/龙96-4839// m248。99W77-6-1-2是从甘肃农业职业技术学院引进的高代品系,具有墨西哥血统,其优点是高产、稳产、高抗白粉病,缺点是品质一般;龙96-4839是从黑龙江省农业科学院作物育种所引进的优质高代品系,其具有5+10、7+8优质亚基,优点是超强筋、面团稳定时间大于20 min、成熟期落黄好,缺点是株高90 cm以上、不抗倒伏;m248是从武威市农业科学研究院引进的高代品系,优点是超矮秆、株高60 cm以下、超大穗,缺点是品质一般、抗病性较差。

2009年用99W77-6-1-2作母本、龙96-4839作父本进行杂交,2010年再以(99W77-6-1-2/龙96-4839)F1作母本、m248作父本进行杂交。2011 — 2016年F1~F6代在定西市旱地和武威市黄羊镇水地进行水旱交替选择,F1、F3、F5代在高水肥条件下进行筛选鉴定,使株高和产量性状充分表达,从而提高育成品种的抗倒伏性和丰产性;F2、F4、F6代在干旱胁迫条件下筛选鉴定,使节水抗旱性好、抗干热风能力强的材料在干旱胁迫下得到充分体现,以提高育成品种的节水抗旱性。2017 — 2018年在武威市黄羊镇采用水旱平行种植(干旱环境、灌溉环境同时进行)开展品鉴试验和品比试验,能强化优中选优,以提高品种的适应性;2019年在甘肃13个水地春小麦适宜种植区开展适应性试验;2020 — 2021年参加甘肃省西片水地春小麦区域试验;2022年参加甘肃省西片水地春小麦生产试验。2023年通过甘肃省农作物品种审定委员会审定(甘审麦2023006)。选育过程如图1。

2 产量表现

2.1 品鉴试验

2017年参加在武威市黄羊镇甘肃省农业科学院小麦研究所试验站进行的品种(系)鉴定试验中,陇春44号折合产量9 722.6 kg/hm2,较对照品种宁春4号增产18.6%,居364份参试品种(系)的第1位。

2.2 品比试验及适应性试验

2017 — 2018年参加在武威市黄羊镇甘肃省农业科学院小麦研究所试验站进行的品比试验,陇春44号2017年折合产量为9 264.0 kg/hm2,较对照品种宁春4号增产13.6%,居56个参试品种(系)第1位;2018年折合产量为8 961.9 kg/hm2,较对照品种宁春4号增产11.8%,居56个参试品种(系)第3位。

2019年在定西市安定区、白银市平川区、兰州市榆中县、白银市景泰县、武威市古浪县、武威市凉州区(2点)、张掖市山丹县、金昌市永昌县、张掖市临泽县、张掖市甘州区、酒泉市肃州区、酒泉市金塔县等13个点参加异地多点适应性试验,陇春44号13个试验点均增产,折合产量为6 567.3~8 255.6 kg/hm2,平均折合产量7 793.7 kg/hm2,较对照品种宁春4号增产10.5%。

2.3 区域试验

2020 — 2021年在酒泉市、张掖市、白银市、金昌市、武威市(2点)5地进行的甘肃省西片水地春小麦区域试验中,陇春44号2 a 12点(次)平均折合产量达8 263.8 kg/hm2,较对照品种宁春4号增产10.2%。其中,2020年折合产量为8 262.2~9 727.2 kg/hm2,平均达8 472.5 kg/hm2,较对照品种宁春4号增产8.3%;2021年折合产量为7 143.6~8 724.9 kg/hm2,平均达8 055.2 kg/hm2,比对照品种宁春4号增产12.4%。

2.4 生产试验

2022年参加的甘肃省西北片水地春小麦生产试验中,陇春44号折合产量为7 228.5~9 615.0 kg/hm2,平均折合产量8 753.9 kg/hm2,较对照品种宁春4号增产5.1%~14.5%,平均9.0%。

2.5 节水性鉴定

参照国家区域试验小麦品种节水性鉴定方案,陇春44号节水性鉴定于2019 — 2020年连续2 a在位于武威市黄羊镇的甘肃省农业科学院黄羊麦类作物试验站进行。选择甘肃省水地春小麦种植面积较大的11个品种,以节水型专用品种陇春34号作为对照,在田间自然干旱环境下,分别设置节水处理和充分灌溉处理,随机区组排列,3次重复,统一防治病虫草害。结果见表1、表2,可以看出,陇春44号在充分灌溉处理下,产量分别为 8 208.0、8 574.0 kg/hm2;较对照品种陇春34号分别增产5.0%、8.6%;节水灌溉处理下产量分别为8 050.5、8 323.5 kg/hm2,较对照品种陇春34号分别增产6.0%、8.5%。12份鉴定材料中,陇春44号的籽粒产量在充分灌溉、节水灌溉处理下均居第1位,且2种灌溉条件下的产量变异最小。陇春44号节水指数达1.203~1.276,节水级别2级,节水性居12份参试材料第1位,是节水性强的品种。

3 特征特性

3.1 植物学特征

春性,平均生育期106 d,熟期与对照品种宁春4号相当。幼苗直立型,叶片深绿色。成熟期株高84 cm,株型紧凑,抗倒伏能力强。旗叶中宽半披散型,整齐度高,穗层整齐,熟相好。穗型为纺锤形,芒长3~6 cm,白色颖壳,籽粒为白色、角质、椭圆形,饱满度好。穗数564.0万/ hm2,穗粒数41.6粒,千粒重43.4 g。

3.2 抗病性

2020 — 2022年经甘肃省农业科学院植物保护研究所接种鉴定,陇春44号苗期对条锈病及白粉病混合菌均表现感病。成株期对条中32号、条中33号、条中34号、中4混合、贵抗混合以及混合菌表现中感,表现为中感条锈病,成株期田间表现慢锈性;对接种及自然诱发的白粉病表现中抗-中感,总体表现中抗白粉病。

3.3 品质

2020年经农业农村部谷物及制品质量监督检测测试中心(哈尔滨)检测,陇春44号籽粒容重826 g/L,含粗蛋白140.4 g/kg、湿面筋29.4%,面团吸水量58.2%,面团形成时间9.0 min,稳定时间17.7 min,拉伸面积142 cm2,延伸性175 mm,最大拉伸阻力644 E.U。2022年经农业农村部谷物及制品质量监督检测测试中心(哈尔滨)检测,陇春44号面包体积810 mL,面包、面条、馒头评分分别达82、89、90分,品质达国家优质中强筋小麦标准。

4 适宜种植区域

陇春44号适宜在甘肃省水地春小麦类型区种植,也可在西北类似生态区种植。

5 栽培技术要点

陇春44号在河西走廊灌溉麦区适宜播种期为3月中旬,沿黄灌溉麦区适宜播种期为3月中旬至下旬,适宜播种深度为3~5 cm,播后应及时耱地保墒。播种量337.5~412.5 kg/hm2。前茬作物收获后,秋季土壤深翻,施足腐熟农家肥75×105 m3/hm2,春季播种前基肥施尿素250~300 kg/hm2、磷酸二铵300~375 kg/hm2,拔节期追肥施尿素75 kg/hm2。灌足冬水,全生育期灌水2~4次。播种时采用三唑酮或烯唑醇拌种,防治黑穗病[17 ];抽穗至开花期,喷呲虫啉防治蚜虫和吸浆虫。7月下旬适期收获。

参考文献:

[1] 国家小麦产业技术体系. 中国现代农业产业可持续发展战略研究(小麦分册)[M]. 北京:中国农业出版社,2016.

[2] 韩一军. 中国小麦产业发展与政策选择[M]. 北京:中国农业出版社,2012.

[3] 杨文雄. 中国西北春小麦[M]. 北京:中国农业出版社,2016.

[4] 农业部小麦专家指导组. 中国小麦品质区划与高产优质栽培[M]. 北京:中国农业出版社,2012.

[5] 俄有浩,霍治国,马玉平,等. 中国北方春小麦生育期变化的区域差异性与气候适应性[J]. 生态学报,2013,

33(19):6295-6302.

[6] 程宏波,牛建彪,柴守玺,等. 不同覆盖材料和方式对旱地春小麦产量及土壤水温环境的影响[J]. 草业学报,2016,25(2):47-57.

[7] 黎莉莉,胡晓群,陈松柏. 新世纪中国粮食生产特征及粮食安全政策取向[J]. 宏观经济研究,2023(1):70-83.

[8] 杨长刚,杨文雄,王世红,等. 甘肃省小麦产业发展对策[J]. 中国种业,2017(11):1-6.

[9] YIN W, CHAI Q, GUO Y, et al. Straw and plastic management regulate air-soil temperature amplitude and wetting-drying alternation in soil to promote intercrop productivity in arid regions[J]. Field Crops Research, 2020, 249: 107758.

[10] 曹世勤,鲁清林,张文涛,等. 甘肃省小麦产业高质量发展对策研究[J]. 农业科技管理,2023,42(6):47-51.

[11] 鲁清林,马忠明,杨文雄,等. 甘肃小麦育种现状及对策[J]. 甘肃农业科技,2022,53(5):1-5.

[12] 张蓝月,罗江陶,范超兰,等. 含Pm21基因的次级易位创制及鉴定[J]. 作物学报,2023,49(10):2603-2612.

[13] 杨芳萍,曹世勤,郭 莹,等. 小麦条锈病抗性基因定位及分子标记技术研究进展[J]. 寒旱农业科学,2024,3(1):1-10.

[14] 白 斌,张怀志,杜久元,等. 西北条锈菌源区冬小麦育种抗条锈病基因的利用现状与策略[J]. 中国农业科学,2024,57(1):4-17.

[15] 胡朝月,王凤涛,郎晓威,等. 小麦抗条锈病基因对中国条锈菌主要流行小种的抗性分析[J]. 中国农业科学,2022,55(3):491-502.

[16] 贾子苗,邱玉亮,林志珊,等. 利用近缘种属优良基因改良小麦研究进展[J]. 作物杂志,2021(2):1-14.

[17] 袁俊秀,刘效华,王世红,等. 抗旱丰产春小麦新品种陇春43号选育报告[J]. 寒旱农业科学,2024,3(1):43-46.