滄麥抗旱耐鹽系列品種選育方法及系譜分析

王曉梅　王偉偉　于亮等

摘 要：針對(duì)環(huán)渤海地區(qū)土壤瘠薄鹽堿、干旱缺水嚴(yán)重，自然災(zāi)害頻發(fā)的生態(tài)特點(diǎn)以及小麥生產(chǎn)上急待解決的抗旱、耐鹽、節(jié)水高產(chǎn)品種十分缺乏的問(wèn)題，確定了以多抗（抗旱、耐鹽、抗寒、抗干熱風(fēng)、抗病、抗倒伏）、節(jié)水、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)為育種目標(biāo)，以豐富小麥品種遺傳基礎(chǔ)、提高品種產(chǎn)量潛力和抗逆水平為突破口，改進(jìn)選種場(chǎng)圃設(shè)置，創(chuàng)新抗旱耐鹽育種方法，育成了以抗旱耐鹽堿豐產(chǎn)為主要特點(diǎn)的滄麥抗旱耐鹽系列品種。

關(guān)鍵詞：小麥；抗旱；耐鹽；育種；系譜分析

中圖分類號(hào) S512.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2015）06-22-03

Breeding Method on Drought Resistance and Salt Tolerance Variety in Cang Wheat and the Pedigree Analysis

Wang Xiaomei1 et al.

（1Agricultural Bureau of Cangzhou City，Cangzhou 061001，China）

Abstract：In view of the Bohai rim region had poor saline soil，severe drought，the ecological characteristics of natural disasters.So we went to resolve the lack of problem on drought resistance，salt tolerance，water-saving high-yield varieties in wheat production.Identified with multi-resistant（drought resistance，salt resistance，cold resistance，dry-hot wind resistance，disease resistance，lodging resistance），water saving，high yield and stable yield for breeding goal，to enrich the genetic basis of wheat varieties，improve the level of variety yield potential and resistance as the breakthrough point，improvement the selective on the settings of environment，innovation of drought resistance and salt tolerance in breeding methods.We bred the breeding varieties of wheat，which as the main characteristics on drought-resistant and salt-tolerant and fertility.

Key words：Wheat；Drought-resistant；Salt tolerance；Breeding；Pedigree analysis

1 引言

過(guò)去小麥抗逆性育種，一直沿用單一生態(tài)條件系譜法處理組合后代，致使組合后代主要目標(biāo)性狀基因很難同時(shí)表達(dá)，遺傳類型不能充分表現(xiàn)[1-2]，選擇的盲目性大，低世代入選材料基本穩(wěn)定后拿到不同生態(tài)條件下鑒定，往往因不能適應(yīng)多種復(fù)雜的環(huán)境條件而被淘汰，造成了人力、物力的嚴(yán)重浪費(fèi)。根據(jù)國(guó)內(nèi)外生態(tài)育種[3-4]的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合多年抗旱耐鹽堿小麥育種實(shí)踐，筆者總結(jié)創(chuàng)立了兩圃平行交替選擇耐鹽育種方法，應(yīng)用于冬小麥抗旱耐鹽堿豐產(chǎn)新品種選育，利用該項(xiàng)技術(shù)先后育成了多個(gè)不同類型的抗旱耐鹽小麥品種，成效顯著。

2 兩圃平行交替選擇耐鹽育種方法的育種程序及優(yōu)點(diǎn)

兩圃平行交替選擇耐鹽育種方法是在廣泛搜集、鑒定研究品種資源基礎(chǔ)上，確定優(yōu)異骨干親本，通過(guò)選種場(chǎng)圃設(shè)置，創(chuàng)造抗旱、耐鹽、高產(chǎn)小麥基因型充分表達(dá)以及促進(jìn)該性狀基因重組和選擇的有利環(huán)境。根據(jù)小麥育種目標(biāo)要求，選種場(chǎng)圃設(shè)逆境和非逆境兩圃。非逆境圃設(shè)在水肥地（簡(jiǎn)稱水地圃）土質(zhì)為中壤，0～20cm耕層有機(jī)質(zhì)含量為1.39%，全氮含量為0.097%，速效P2O5含量為11mg/kg，小麥生育期澆3次水以上，滿足肥料供應(yīng)，創(chuàng)造組合后代充分生長(zhǎng)發(fā)育的有利環(huán)境，并配合銹病菌接種，使材料的豐產(chǎn)性、抗病性、抗倒伏能力以及水肥反應(yīng)特征等基因型充分表達(dá)。逆境選種圃設(shè)在旱堿地，土壤含鹽量0.3%左右，全生育期均不澆水（簡(jiǎn)稱旱地圃），土壤肥力基本同水地圃。通過(guò)旱地圃創(chuàng)造脅迫逆境環(huán)境，使組合后代的抗旱性、耐鹽性、耐干熱風(fēng)、水肥反應(yīng)能力充分表達(dá)。通過(guò)兩圃設(shè)置后代材料平行種植，根據(jù)組合材料兩圃表現(xiàn)，綜合評(píng)定重點(diǎn)組合及確定選擇方向。后代材料處理采取兩圃平行種植交替選擇的方法，穩(wěn)定品系進(jìn)行多重鑒定，選出符合育種目標(biāo)要求的優(yōu)良品系進(jìn)入?yún)^(qū)域試驗(yàn)。

2.1 小麥兩圃平行交替選擇法育種程序 詳見(jiàn)圖1。

2.2 育種方法突出優(yōu)點(diǎn) （1）選種場(chǎng)圃不同生態(tài)條件有利于雜種后代基因型充分表達(dá)，性狀變異范圍擴(kuò)大，有利于選擇。（2）低世代材料增強(qiáng)逆境選擇壓力，受自然選擇壓力的影響，促進(jìn)組合后代變異向有利于抗逆性形成方向發(fā)展，通過(guò)自然選擇和人工選擇的有機(jī)結(jié)合，對(duì)品種抗逆性培育有明顯效果。（3）后代材料兩圃平行種植，綜合評(píng)定優(yōu)良組合，可靠性大，可在低世代大量淘汰不良組合。（4）雜種后代交替選擇對(duì)促進(jìn)育種材料抗逆性與豐產(chǎn)性的有效結(jié)合，以及品種特殊適應(yīng)性和廣泛適應(yīng)性的培育具有重要意義。通過(guò)交替選擇，產(chǎn)量適應(yīng)范圍變寬，產(chǎn)量潛力增大，品種的廣泛適應(yīng)性增強(qiáng)，選擇的有效性比傳統(tǒng)方法提高。（5）采取田間、室內(nèi)、設(shè)施模擬鑒定的方法對(duì)基本穩(wěn)定品系進(jìn)行多層鑒定，對(duì)正確評(píng)價(jià)品系抗逆性、豐產(chǎn)性以及適應(yīng)性具有良好作用，為新品系的合理利用提供可靠依據(jù)。

3 利用兩圃平行交替選擇法育成的小麥新品種——滄麥抗旱耐鹽系列品種

3.1 抗旱、耐鹽型小麥品種滄麥6001和滄麥6003 這2個(gè)抗旱耐鹽小麥品種參加試驗(yàn)及審定情況詳見(jiàn)表1。滄麥6001屬冬性品種，幼苗半直立根系發(fā)達(dá)，葉色深綠，葉片苗期窄長(zhǎng)，后期葉片較大，株高80～90cm，株型緊湊。穗紡錘型、長(zhǎng)芒、紅殼、白粒、穗長(zhǎng)8～9cm，小穗數(shù)18～20個(gè)，穗粒數(shù)28～32粒，千粒重41g，籽粒大小均勻，硬質(zhì)腹溝較淺，飽滿度好，光澤好?？购院?，凍害級(jí)別為1級(jí)，越冬百分率為99.9%～99.8%；抗旱耐鹽性突出，均為1級(jí)，抗銹病、抗白粉病及抗干熱風(fēng)能力強(qiáng)。籽粒蛋白質(zhì)含量14.42%，賴氨酸含量0.36%，沉降值31.2，濕面筋含量40.7%，干面筋含量13.5%，籽粒容重784g/L。滄麥6003屬半冬性品種，幼苗半直立，葉片深綠色，分蘗力較強(qiáng)。株型較緊湊，株高87cm左右。穗紡錘型，短芒，紅殼，白粒，硬質(zhì)，籽粒飽滿。突出優(yōu)點(diǎn)是抗旱耐鹽性強(qiáng)，節(jié)水特點(diǎn)突出，抗寒性強(qiáng)，較抗倒伏，高抗白粉病，籽粒蛋白質(zhì)含量15.49%。

3.2 抗旱節(jié)水高產(chǎn)小麥品種滄麥6002和滄麥6005 這2個(gè)抗旱節(jié)水高產(chǎn)小麥品種參加試驗(yàn)及審定情況見(jiàn)表2。滄麥6002屬冬性中熟品種，生育期244d左右。幼苗匍匐，葉片深綠色、下披，成株株型松散，旗葉下披。分蘗力和成穗率較高，穗層不整齊，紡錘穗，長(zhǎng)芒、白殼、白粒、硬質(zhì)、較飽滿。抗寒性好，抗干熱風(fēng)，落黃好。株高88cm左右，千粒重40g左右，蛋白質(zhì)含量14.9%，濕面筋含量38.2%，抗條銹病、白粉病。滄麥6005屬半冬性晚熟多穗型品種，幼苗匍匐，分蘗力較強(qiáng)，生長(zhǎng)健壯，成穗率較高。株型半緊湊，灌漿時(shí)間長(zhǎng)，株高80cm左右，葉片較窄、平展，葉色灰綠，旗葉上舉，莖稈灰綠色、較細(xì)、彈性較好，抗倒伏性好。穗層整齊，紡錘型穗，短芒，白殼，白粒，角質(zhì)，飽滿度一般。抗寒性較好，熟相好。蛋白質(zhì)含量14.17%，面粉濕面筋含量32.8%。

4 滄麥抗旱耐鹽堿系列品種系譜分析

抗旱耐鹽堿系列小麥品種具有突出的抗旱耐鹽堿能力，豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性好，適應(yīng)性廣泛，這些品種特性的形成，除選種方法改進(jìn)對(duì)性狀培育起了重要作用外，雜交親本所構(gòu)成的豐富的遺傳基礎(chǔ)起了決定性的作用[5-6]。

分析品種系譜（圖2），其豐產(chǎn)性和產(chǎn)量潛力大的特性來(lái)自山西農(nóng)科院小麥所的臨汾6154，該品種株高適中，秸稈較硬，大穗大粒，落黃好，是一個(gè)綜合性狀突出的優(yōu)異親本，該品種親本組合及系譜不祥，有待考證。

小麥品種的抗寒抗旱耐鹽堿特點(diǎn)來(lái)源于冀麥32，冀麥32的親本之一是華北麥區(qū)著名品種農(nóng)大311，該品種來(lái)源于我國(guó)50年代育成品種最多的勝利麥×燕大1817組合，該組合利用美國(guó)品種勝利麥（原名Triumph）和我國(guó)山西平遙小白麥的選系相互雜交雙親均為綜合性狀好的大面積推廣品種且原產(chǎn)地距離較遠(yuǎn)生態(tài)差異大，在我國(guó)北方冬麥區(qū)，選出適宜不同類型區(qū)種植的新品種10余個(gè)；冀麥32的另一親本科繁68其組合親本血緣中的農(nóng)大17，也同樣來(lái)源于勝利麥×燕大1817組合，并具有歐洲智利品種血緣和佛手麥園錐小麥種遠(yuǎn)緣成分，遺傳基礎(chǔ)十分豐富。同時(shí)冀麥32在黑龍港麥區(qū)旱薄鹽堿地具有良好的適應(yīng)性和抗旱耐鹽能力，目前在生產(chǎn)上仍有一定的種植面積，其缺點(diǎn)是植株高、易發(fā)生倒伏，產(chǎn)量潛力較小。

臨汾6154×冀麥32組合，雙親優(yōu)點(diǎn)多、缺點(diǎn)少，性狀間能夠互補(bǔ)，沒(méi)有共同的嚴(yán)重缺點(diǎn)，且生態(tài)型差異較大，地理上相距較遠(yuǎn)，符合親本組配的典型原則。品種集中了我國(guó)抗旱耐鹽性狀的優(yōu)異抗源，國(guó)內(nèi)外的地理遠(yuǎn)緣材料和園錐小麥種間遠(yuǎn)緣材料共12個(gè)親本的優(yōu)異性狀，遺傳基礎(chǔ)豐富，背景廣泛，因而表現(xiàn)出抗旱耐鹽性強(qiáng)，豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性好，產(chǎn)量潛力大，適應(yīng)范圍廣的優(yōu)良特性。

5 結(jié)語(yǔ)

小麥兩圃平行交替選擇抗旱耐鹽育種方法，是通過(guò)逆境與非逆境選種場(chǎng)圃設(shè)置及后代材料平行種植實(shí)現(xiàn)的，有效的解決了傳統(tǒng)小麥育種方法單一生態(tài)條件處理組合后代，主要目標(biāo)性狀基因很難同時(shí)表達(dá)，遺傳類型不能充分表現(xiàn)，選擇盲目性大效率低等技術(shù)難題。增強(qiáng)逆境、自然和人工選擇壓力，促進(jìn)組合后代變異向有利于抗逆性形成的方向發(fā)展。雜種后代交替選擇，對(duì)促進(jìn)后代材料抗旱耐鹽性與豐產(chǎn)性的有效結(jié)合，以及品種特殊適應(yīng)性和廣泛適應(yīng)性的培育效果顯著。育種目標(biāo)性狀選擇的可靠性和育種效率明顯提高。

采用“兩圃平行交替選擇育種技術(shù)”，使多抗基因與豐產(chǎn)基因有效結(jié)合，將眾多優(yōu)良農(nóng)藝性狀有機(jī)的綜合一體，協(xié)調(diào)統(tǒng)一了品種抗逆與高產(chǎn)的矛盾，這是傳統(tǒng)育種方法很難實(shí)現(xiàn)的，育成的新品種解決了該區(qū)抗旱耐鹽品種缺乏的問(wèn)題，對(duì)保證河北省中低產(chǎn)麥區(qū)小麥豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)意義重大。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)編：張宏民）