高產(chǎn)廣適小麥新品種魯原502及其育種策略

摘要：魯原502是以航天突變系“9940168”為母本、濟(jì)麥19為父本有性雜交，并經(jīng)系譜選育而成的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、抗病、廣適型小麥新品種，成穗穩(wěn)定在600萬/hm2以上，穗粒數(shù)37粒以上，千粒重穩(wěn)定在42 g以上，產(chǎn)量構(gòu)成三因素合理。資源創(chuàng)新、穿梭育種和穩(wěn)定品系多點鑒定是高產(chǎn)廣適性小麥新品種選育的有效方法。

關(guān)鍵詞：小麥；魯原502；育種策略

中圖分類號：S512.103.2文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2013）04-0032-03

魯原502是由山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院原子能農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究所和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所以航天突變系“9940168”為母本、濟(jì)麥19為父本有性雜交，并采用系譜法選育而成。該品種2007～2012年在山東省和國家的各級試驗中表現(xiàn)突出，增產(chǎn)幅度較大。2007～2011年參加并完成了黃淮北片冬小麥水地組區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗，2011年通過國家審定（國審麥2011016）。2008～2012年完成山東省小麥區(qū)域試驗，2012年通過山東省農(nóng)作物品種審定委員會審定（魯農(nóng)審2012048號）。魯原502不僅高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，而且耐熱，抗倒伏，是高產(chǎn)（超高產(chǎn)）育種上的一個新突破。

1品種表現(xiàn)

11特征特性

111生物學(xué)特征特性魯原502屬半冬性中晚熟品種，較濟(jì)麥22早熟1天。幼苗半匍匐，長勢壯，抗寒性較好。分蘗力強，成穗數(shù)中等，高肥水地塊公頃穗數(shù)可達(dá)750萬以上。株高76～80 cm，株型偏散，莖稈粗壯，抗倒性好，莖稈蠟質(zhì)較多。旗葉寬大，上沖。穗較長，小穗排列稀，穗層深厚。后期較耐熱，落黃中等。長方型穗，長芒，白殼，白粒，籽粒角質(zhì)率高，籽粒長，較飽滿。2008～2009年度區(qū)試平均成穗6225萬/hm2，穗粒數(shù)355粒，千粒重438 g。2009～2010年度區(qū)試平均成穗5640萬/hm2，穗粒數(shù)38粒，千粒重435 g。

112品質(zhì)特性2009年區(qū)試混合樣品質(zhì)分析結(jié)果：硬度指數(shù)672，容重7940 g/L，蛋白質(zhì)含量（干基）1314%，濕面筋299%，沉淀指數(shù)285 ml，吸水率629%，穩(wěn)定時間50 min，拉伸面積350 cm2，延伸性106 mm，最大抗延阻力236 EU.。2010年區(qū)試混合樣品質(zhì)分析結(jié)果：容重774 g/L，蛋白質(zhì)含量（干基）1301%，濕面筋281%，沉淀指數(shù)270 ml，吸水率596%，穩(wěn)定時間42 min，拉伸面積50 cm2，延伸性119 mm，最大抗延阻力296 EU.。

經(jīng)農(nóng)業(yè)部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心（哈爾濱） 測試，饅頭總評分為80分，面條總評分為82分，適合加工饅頭和面條。

113抗病性田間和實驗室接種鑒定結(jié)果表明，魯原502中抗條銹病和紋枯病，中感白粉和葉銹病。在赤霉病發(fā)生較重的2012年，魯原502表現(xiàn)出較強的耐病性，田間發(fā)病率低。

12產(chǎn)量表現(xiàn)

國家區(qū)試產(chǎn)量結(jié)果：2008～2009年度國家黃淮北片區(qū)試，平均產(chǎn)量8 3805 kg/hm2，比對照石4185增產(chǎn)971%，增產(chǎn)極顯著；2009～2010年度續(xù)試，平均產(chǎn)量8 0565 kg/hm2，比對照石4185增產(chǎn)1061%，增產(chǎn)極顯著；兩年匯總，平均產(chǎn)量8 2185 kg/hm2，平均比對照石4185增產(chǎn)1016%，增產(chǎn)點率100%。2009～2010年度生產(chǎn)試驗，平均產(chǎn)量7 8600 kg/hm2，比對照石4185增產(chǎn)923%，增產(chǎn)點率100%。

山東省區(qū)域試驗產(chǎn)量表現(xiàn)：2009～2011年兩年度區(qū)域試驗平均產(chǎn)量8 6301 kg/hm2，比對照濟(jì)麥22增產(chǎn)50%，增產(chǎn)極顯著。

高產(chǎn)示范：2011年6月，在兗州市經(jīng)專家實打魯原502產(chǎn)量為11 7528 kg/hm2，另有4處產(chǎn)量超過10 5000 kg/hm2。

2選育策略

21背景與育種目標(biāo)

小麥?zhǔn)鞘澜缟戏N植最廣的糧食作物，約占谷類作物種植總面積的1/3，總產(chǎn)量居各種糧食作物之首。全世界約35%的人口以小麥為主要糧食。中國小麥種植面積和總產(chǎn)量僅次于水稻居第二位，北方則居首位，常年種植面積在3 000×104 hm2左右，占全國耕地面積的30%，糧食作物的25%[1]。我國人多地少，小麥總產(chǎn)的提高主要依靠提高單產(chǎn)來實現(xiàn)，因此我國小麥生產(chǎn)必須重視單產(chǎn)提高和品種的廣適性[2]。據(jù)此我們確定選育高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)廣適的小麥新品種為育種目標(biāo)，并圍繞該目標(biāo)加強育種工作。

22選育思路

綜合運用核誘變育種、航天育種[3]、生理學(xué)、生物化學(xué)和遺傳育種學(xué)的新技術(shù)、新方法選育高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)抗病廣適的小麥新品種。首先構(gòu)建一個高產(chǎn)群體，努力挖掘結(jié)構(gòu)基因和功能基因的高產(chǎn)性能，不斷提升穗、粒（每穗粒數(shù)）、重（千粒重）產(chǎn)量三要素基因型總效應(yīng)值。二是以擴(kuò)源增庫暢流為主導(dǎo)思想，結(jié)合產(chǎn)量因素選擇來增加生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。三是在親本選配和雜種后代選育過程中把個體和群體的繁茂性和收獲指數(shù)作為重點性狀，強化選擇。四是選育的品種既能抵抗冬季寒冷，又能抵抗早春倒春寒。五是選育的品種既高產(chǎn)又高抗倒伏，滿足機收要求。

23親本選用和雜交組配

根據(jù)親本材料的生長發(fā)育特點，利用雙親各生長發(fā)育階段的優(yōu)勢互補，通過雜交育種把不同時期的優(yōu)勢結(jié)合在一起，提高雜種后代各發(fā)育階段的光合作用效率，充分利用光熱資源，達(dá)到提高生物學(xué)產(chǎn)量和收獲指數(shù)的目的。

在現(xiàn)代育種中，可供育種者直接利用的種質(zhì)資源越來越少，有一些種質(zhì)資源必須通過高新技術(shù)去創(chuàng)制，才能滿足生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的需求。魯原502小麥新品種的選育經(jīng)過兩個步驟完成。首先利用衛(wèi)星搭載91102小麥干種子以求突變，再對搭載后的干種子歷經(jīng)4年種植和選擇創(chuàng)制出抗病豐產(chǎn)的中間親本“9940168”。后以其為母本，以高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)廣適性小麥品種濟(jì)麥19為父本進(jìn)行有性雜交。

24雜種后代的選拔

在選種圃和株系鑒定圃中，堅持以下原則進(jìn)行雜種后代的選拔：選擇半冬性、分蘗力中等、成穗率高、群體自動調(diào)節(jié)能力強、穗大粒多的單株個體或株系；選擇株型緊湊、耐密性好、穗容量大、單位面積穗數(shù)多的單株個體或株系；選擇植株下部葉片小、上部短寬斜舉、下部通風(fēng)透光良好、上部葉片受光面積大的單株個體或株系；選擇株高80 cm左右、高抗倒伏的小麥單株個體或株系。魯原502選育過程中，生長發(fā)育前期特別重視繁茂性的選擇，后期重視葉功能和抗病性的選擇。

3體會

小麥產(chǎn)量構(gòu)成三因子在每個生態(tài)環(huán)境中都有一個理想的平衡，這種平衡取決于當(dāng)?shù)氐娜照臻L度和光熱資源，并受水肥供應(yīng)的影響。我國北方冬小麥生育進(jìn)程有一長兩短的特點，即分蘗期長，穗粒形成期短，灌漿期短。種植多穗型小麥品種可以揚長避短，非常適合這一麥區(qū)的生態(tài)條件，故多年來該地區(qū)大面積推廣的品種多屬這一類型。黃淮麥區(qū)小麥高產(chǎn)品種應(yīng)具備如下特征特性：半冬性，耐寒，分蘗力中等，成穗率高；株高80 cm左右，株型緊湊，耐密性好；株型清秀，下部葉片較窄，上部葉片較短且挺舉，田間透光好，光合生產(chǎn)率高，稈韌抗倒伏能力強。

山東省小麥品種的產(chǎn)量潛力仍在繼續(xù)增長，主要源于穗粒數(shù)和收獲指數(shù)的提高。通過增加穗粒數(shù)和改良株型、增強抗倒伏能力及提高收獲指數(shù)是山東省今后育種的主要方向。產(chǎn)量三要素穗、粒（每穗粒數(shù)）、重（千粒重）協(xié)調(diào)發(fā)展，以穗數(shù)600萬/hm2、每穗40粒左右、千粒重40 g以上為宜。總體來說，通過常規(guī)選擇和新技術(shù)來改良小麥生理性狀是未來研究的重點。

參考文獻(xiàn)：

[1]王琳清，陳秀蘭，柳學(xué)余主編 小麥突變育種學(xué)[M] 北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2004，12

[2]趙振東，宋建民，劉建軍，等 關(guān)于小麥育種若干問題的探討[J] 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003，4：7-11

[3]劉錄祥，郭會君，趙林姝，等 我國作物航天育種20年的基本成就與展望[J] 核農(nóng)學(xué)報，2007，21（6）：589-592