連麥系列小麥系譜分析及育種啟示

張廣旭 孫中偉 李強(qiáng) 王康君 郭明明 陳鳳 鄭國良 樊繼偉

摘 要：小麥品種連麥2號(hào)、連麥6號(hào)、連麥7號(hào)和以連麥抗1為代表的小麥品系是由連云港市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的系列高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)小麥新品種、新品系。該文對連麥系列小麥品種和品系進(jìn)行系譜與育種方法分析，結(jié)果表明：以種質(zhì)資源為基礎(chǔ)，注重親本的選配，多種育種方法結(jié)合的育種體系可以快速實(shí)現(xiàn)小麥的高效選育。

關(guān)鍵詞：連麥；小麥；系譜分析；育種啟示

中圖分類號(hào) S512.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2018）08-0033-03

Pedigree Analysis and Breeding Enlightenment of Wheat Varieties of Lianmai Series

Zhang Guangxu et al.

（Institute of Lianyungang Agricultural Science of Xuhuai Area/Lianyungang Institute of Agricultural Sciences，Lianyungang 222006，China）

Abstract：Wheat cultivars Lianmai 2，Lianmai 6，Lianmai 7 and a wheat line that Lianmaikang 1 represented are a series of high and stable yield wheat varieties which selected by Lianyungang Institute of Agricultural Sciences.The pedigree and breeding methods of Lianmai series were analyzed in order to provide effective reference for subsequent wheat breeding.The analysis result shows that based on germplasm resources，paying attention to the selection of parents and combining various breeding methods can quickly realize wheat breeding with high efficiency.

Key words：Lianmai；Wheat；Pedigree analysis；Breeding enlightenment

連云港是我國稻茬小麥的主產(chǎn)區(qū)之一，也是我國重要的中強(qiáng)筋小麥產(chǎn)區(qū)，常年種植小麥24萬hm2左右[1]。近年來，由于水稻直播面積的加大及騰茬偏遲，小麥種植偏晚等問題，嚴(yán)重影響了小麥生產(chǎn)[2]，進(jìn)而對小麥的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)尤其是抗逆性提出了更高的要求。連麥系列品種的選育為滿足連云港及江蘇省淮北區(qū)域品優(yōu)、抗逆強(qiáng)和高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)小麥品種的需求提供了保障，實(shí)現(xiàn)了連云港以及江蘇省淮北麥區(qū)稻茬晚播早熟小麥品種選育的新突破。

連麥2號(hào)、連麥6號(hào)和連麥7號(hào)是連云港市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育而成的具有豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和廣適等優(yōu)點(diǎn)的小麥品種，并先后獲得多項(xiàng)獎(jiǎng)項(xiàng)。連麥2號(hào)于2005年先后通過了國家與江蘇省審定（國審麥2005004、蘇審麥200504），于2007年獲得國家農(nóng)業(yè)部植物新品種權(quán)保護(hù)，品種權(quán)號(hào)為CNA20040372.9[3]，并且連麥2號(hào)的選育獲連云港市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。連麥6號(hào)于2012年11月30日經(jīng)江蘇省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)第五十二次會(huì)議審定通過，審定編號(hào)為蘇審麥201208[4]，并于2018年獲連云港市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。連麥7號(hào)于2014年審定通過，審定編號(hào)為蘇審麥201405[5]，2016年獲得國家農(nóng)業(yè)部植物新品種權(quán)保護(hù)，品種權(quán)號(hào)為CNA20100350.0。連麥6號(hào)和連麥7號(hào)于2017年通過了安徽省主要農(nóng)作物審定品種引種備案，擴(kuò)大了連麥6號(hào)和連麥7號(hào)的種植范圍，并于2018年初獲江蘇省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。

1 連麥系列小麥系譜分析

1.1 連麥2號(hào) 連麥2號(hào)以早熟、優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋、豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的鑒94（73）為母本，豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、適應(yīng)性廣的魯麥21為父本進(jìn)行有性雜交，后代采取系譜法選育而成。其中父本魯麥21由魯麥13號(hào)×寶豐7228選育而來，魯麥21遺傳背景豐富，進(jìn)而與鑒94（73）雜交后代分離較廣，使得選育出的連麥2號(hào)具有良好的廣適性[6]。

1.2 連麥6號(hào) 連麥6號(hào)以豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋的鄭麥9023為母本，品優(yōu)、穩(wěn)產(chǎn)、專用的濟(jì)南17為父本進(jìn)行有性雜交；種植F1后下年再以F1為母本，以廣適性強(qiáng)的煙農(nóng)19為父本進(jìn)行有性雜交，后代選育選擇采取系譜法。連麥6號(hào)是將親本豐產(chǎn)、多抗和優(yōu)質(zhì)相結(jié)合的小麥栽培品種[7]。

1.3 連麥7號(hào) 連麥7號(hào)以豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆性強(qiáng)的陜229為母本，抗病、大穗、早熟的灌8116為父本進(jìn)行雜交，后代選擇采取系譜法選育。連麥7號(hào)集雙親抗逆、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，其耐晚播早熟實(shí)現(xiàn)了江蘇淮北地區(qū)稻茬晚播小麥高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種選育新突破，進(jìn)而連麥7號(hào)入選‘江蘇好品種名單[8]。

1.4 連麥高世代品系 連麥抗1等高世代品系以鄭麥系列、澳麥系列、揚(yáng)麥系列及周麥系列等豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高抗小麥材料為雜交親本，結(jié)合多種育種方法選育而來，連麥高世代品系集雙親豐產(chǎn)，抗病、優(yōu)質(zhì)等優(yōu)良性狀結(jié)合，為后續(xù)連麥品種審定打下堅(jiān)定基礎(chǔ)。

2 連麥系列育種啟示

2.1 合理利用種質(zhì)資源是成功選育高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)小麥品種的基礎(chǔ) 小麥育種就是根據(jù)社會(huì)發(fā)展及人類需要對多種多樣的小麥種質(zhì)資源進(jìn)行各種形式的加工改造，小麥育種越向高級(jí)階段發(fā)展，種質(zhì)資源的重要性就越加突出[9]。連云港市農(nóng)業(yè)科學(xué)院每年從國內(nèi)征集上千份小麥材料，這些材料種植成不同資源圃，成為連麥系列品種的選育基礎(chǔ)。連麥系列及其他高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)小麥品種的育種實(shí)踐表明，對小麥進(jìn)行任何性狀的選育，都離不開種質(zhì)資源這個(gè)基礎(chǔ)。縱觀現(xiàn)有遺傳資源及品種，任何品種和類型都不可能具有與社會(huì)發(fā)展徹底相適應(yīng)的所有優(yōu)良基因。因此只有通過品種選育才能有效的將某些或某個(gè)育種目標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)移利用。選育新材料，是資源創(chuàng)新，既可用作育種親本也可直接選育新品種。為豐富小麥種質(zhì)資源多樣性，連云港市農(nóng)業(yè)科學(xué)院先后從澳大利亞引進(jìn)種質(zhì)資源100余份，并將其與國內(nèi)種質(zhì)資源進(jìn)行回交育種，現(xiàn)已將來自澳大利亞的優(yōu)良基因成功導(dǎo)入到國內(nèi)種質(zhì)材料；利用引進(jìn)的揚(yáng)麥系列種質(zhì)資源與適宜本地豐產(chǎn)資源進(jìn)行冬春麥雜交，可將黃淮麥區(qū)冬性品種的抗寒性強(qiáng)、分蘗力強(qiáng)等性狀與淮麥系列春性品種的大穗多粒和早熟性結(jié)合。正因?yàn)閷鴥?nèi)外多樣性小麥種質(zhì)資源的綜合利用及親本間的遺傳基因信息的較大差異，為優(yōu)良基因的累加、互補(bǔ)和重組提供了豐富的基礎(chǔ)，進(jìn)而為適應(yīng)性更廣，產(chǎn)量潛力更強(qiáng)的連麥2號(hào)等系列品種的育成奠定了豐富的遺傳基礎(chǔ)。

2.2 明確育種目標(biāo)，選配親本組合是成功選育高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)小麥品種的關(guān)鍵 近些年來，由于連云港及江蘇省北部水稻直播面積加大及騰茬偏遲等問題，稻茬小麥種植偏晚，嚴(yán)重影響了小麥的生產(chǎn)。該地區(qū)要求小麥品種具有穩(wěn)產(chǎn)、抗逆性強(qiáng)等特點(diǎn)，特別是冬后由于連云港地處沿海，春季升溫慢，要求小麥品種冬后具有較好的倒春寒抗性[10]。針對連云港及江蘇淮北地區(qū)氣候和生產(chǎn)特點(diǎn)以及生產(chǎn)上大面積應(yīng)用的煙農(nóng)19品種退化等問題，連云港市農(nóng)業(yè)科學(xué)院率先提出選育耐晚播、早熟、抗逆性強(qiáng)的育種目標(biāo)，并付諸實(shí)施。

綜上連麥系譜分析表明，配置雜交組合的雙親需具有較多的優(yōu)點(diǎn)，沒有突出的缺點(diǎn)。選用黃淮麥區(qū)優(yōu)良品種或品系之間進(jìn)行雜交，雙親優(yōu)點(diǎn)多缺點(diǎn)少，親本之間的遺傳差異大，其雜種后代通過遺傳信息重組，農(nóng)藝性狀表現(xiàn)較好，綜合性狀突出的材料出現(xiàn)概率大。鑒94（73）、陜229和鄭麥9023作為親本，其優(yōu)質(zhì)性狀在連麥2號(hào)、連麥6號(hào)及連麥7號(hào)均有較強(qiáng)遺傳力，其審定品質(zhì)結(jié)果測定均達(dá)到中強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn)。連麥7號(hào)于2016年參加國家聯(lián)合體區(qū)試試驗(yàn)，經(jīng)農(nóng)業(yè)部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢測測試中心（哈爾濱）測定其品質(zhì)達(dá)到強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn)。連麥2號(hào)遺傳了雙親豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，適種范圍廣等優(yōu)點(diǎn)；連麥6號(hào)以連云港推廣面積較大的煙農(nóng)19作為親本，使雜種后代具有較好的豐產(chǎn)性和適應(yīng)性。連麥6號(hào)采用復(fù)交的形式雜交選育，親本間的豐富遺傳基礎(chǔ)差異使得連麥6號(hào)具有廣適性。陳鳳[11]等利用連麥6號(hào)研究播期和施氮比例對產(chǎn)量的影響證明連麥6號(hào)在同條件下產(chǎn)量優(yōu)于大面積種植的煙農(nóng)19。連麥7號(hào)具有抗逆（耐晚播、早熟、抗寒性好、抗倒春寒和耐鹽堿）、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)（出粉率高、白度高和加工耗能低）等優(yōu)點(diǎn)。近幾年淮北各地品種展示發(fā)現(xiàn)[1]，連麥7號(hào)的熟期較淮麥33、矮抗58、濟(jì)麥22等品種早熟5～7d，其它同期播種的品種產(chǎn)量顯著低于連麥7號(hào)，其耐晚播優(yōu)勢得到充分顯現(xiàn)。連麥7號(hào)實(shí)現(xiàn)了連云港以及江蘇省淮北麥區(qū)稻茬晚播早熟新麥品種選育新突破，被列為江蘇省淮北地區(qū)主推品種、高產(chǎn)創(chuàng)建首選品種和連云港市主推品種。連麥2號(hào)、連麥6號(hào)、連麥7號(hào)和連麥抗1等品系育種親本具有優(yōu)點(diǎn)多，親本間遺傳差異大，適應(yīng)性廣，配合力好等特點(diǎn)，這是連麥2號(hào)等連麥系列高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)小麥品種得以成功選育的關(guān)鍵。

小麥育種目標(biāo)不是一成不變的，隨著社會(huì)的發(fā)展和人民日益增長的美好生活需要，小麥育種面臨著新的目標(biāo)和挑戰(zhàn)，國家品種審定委員會(huì)已將小麥品種分為高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、綠色優(yōu)質(zhì)和特殊類型三類進(jìn)行審定。近年來，由于氣候和耕作制度的變化，赤霉病發(fā)病范圍向黃淮麥區(qū)持續(xù)擴(kuò)大、頻率不斷增加、危害逐步加重，已直接影響到我國糧食安全和人畜食用安全[12]。連云港市農(nóng)業(yè)科學(xué)院針對這一趨勢，提出以選育小麥綠色優(yōu)質(zhì)抗赤霉病小麥新品種為目標(biāo)的育種方向，適時(shí)調(diào)整短期育種目標(biāo)，制定出持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展策略，迎接未來挑戰(zhàn)與機(jī)遇。連麥高世代品系利用揚(yáng)麥、淮麥抗赤霉病作為父本與優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)性母本進(jìn)行單交復(fù)交等雜交方式，進(jìn)行系譜法選育，已選育出連麥抗1等中感及以上赤霉病抗性穩(wěn)定品系70余份。

2.3 多種育種方法結(jié)合，采用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)是成功選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)小麥品種的高效途徑 選育一個(gè)小麥新品種從配置雜交組合到品種審定至少需要十年的時(shí)間，傳統(tǒng)小麥新品系選育具有費(fèi)時(shí)費(fèi)力等缺點(diǎn)。為此，連云港市農(nóng)業(yè)科學(xué)院探索小麥雜交后代就地加代育種技術(shù)，成功的實(shí)現(xiàn)在當(dāng)?shù)丨h(huán)境下小麥一年繁殖兩代技術(shù)，進(jìn)而加速了品系的穩(wěn)定，縮短了育種年限。Amy Watson等[13]在室內(nèi)封閉可控環(huán)境下實(shí)現(xiàn)小麥一年六代，目前根據(jù)現(xiàn)條件和前人研究，正探索適應(yīng)當(dāng)?shù)匾荒?代以上的加代手段。同時(shí)在加代基礎(chǔ)上，利用分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)選擇抗病、優(yōu)質(zhì)高世代品系，提高育種的效率與預(yù)見性。同時(shí)在加代基礎(chǔ)上，利用與抗病連鎖的分子標(biāo)記和優(yōu)質(zhì)亞基連鎖分子標(biāo)記展開抗病品系及優(yōu)質(zhì)品系選擇，大大提高育種的效率與預(yù)見性。連麥17等利用分子標(biāo)記輔助選擇抗白粉病和優(yōu)質(zhì)亞基多基因聚合的新品系正進(jìn)行連云港市農(nóng)業(yè)科學(xué)院多點(diǎn)產(chǎn)量品比試驗(yàn)。

目前，小麥新品種對赤霉病的抗性是江蘇省新品種審定的首要考核指標(biāo)。連云港地處江蘇省北部，其自然條件下不適合赤霉病田間鑒定。我們分別采用單花滴注鑒定法、孢子迷霧鑒定法與人工智能溫室創(chuàng)造高溫高濕環(huán)境條件相結(jié)合下，充分展示育成材料的赤霉病抗性，同時(shí)在赤霉病自然易發(fā)區(qū)采用異地多點(diǎn)進(jìn)行田間抗病性鑒定及產(chǎn)量品比試驗(yàn)。多點(diǎn)多環(huán)境鑒定抗赤霉病品系，進(jìn)一步明確了現(xiàn)選育的高世代品系抗病能力。針對赤霉病抗性等一系列育種目標(biāo)，從江蘇省淮南麥區(qū)引進(jìn)抗赤霉病材料，與適宜本地區(qū)生產(chǎn)的高世代品系進(jìn)行雜交，對F1進(jìn)行低能離子注入，對其進(jìn)行離子誘變，提高其DNA突變和基因重組概率，進(jìn)而選育出抗赤霉病豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)小麥新品系。結(jié)合利用多種育種方法選育出以連麥抗1為代表的育種材料正參加江蘇省區(qū)預(yù)試試驗(yàn)。

連麥抗1和連麥17等連麥系列小麥品種的育種實(shí)踐表明，采用分子標(biāo)記輔助選擇、離子注入誘變，異地多點(diǎn)綜合鑒定方法和當(dāng)?shù)丶哟夹g(shù)結(jié)合具有育種年限短、育種效率高、預(yù)見性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，選育出來的新品系適應(yīng)性強(qiáng)，更易于實(shí)現(xiàn)抗病、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)等育種目標(biāo)。

3 連麥系列育種展望

中國小麥生產(chǎn)雖已實(shí)現(xiàn)了歷史性跨越，但近年小麥生產(chǎn)面臨提升質(zhì)量、降低成本和保護(hù)環(huán)境三大挑戰(zhàn)[14]。針對國家提出的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、綠色優(yōu)質(zhì)和特殊類型育種方向，連云港市農(nóng)業(yè)科學(xué)院當(dāng)下應(yīng)將高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)兼顧抗赤霉病選育作為首要育種目標(biāo)，選育抗赤霉病的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)小麥新品種?，F(xiàn)有品種和技術(shù)很難滿足生態(tài)環(huán)保綠色的新要求，因此在常規(guī)育種上應(yīng)結(jié)合分子標(biāo)記輔助選擇育種和誘變育種等育種方法實(shí)現(xiàn)突破。并堅(jiān)持以建立種質(zhì)資源為基礎(chǔ)，選配親本是關(guān)鍵，多種育種方法相結(jié)合的高效育種體系，選育更多高產(chǎn)高效、綠色優(yōu)質(zhì)和廣適性品種應(yīng)對未來挑戰(zhàn)。

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（責(zé)編：張宏民）