矮稈早熟優(yōu)質(zhì)小麥新品種選育與應(yīng)用

王淑榮，郭 偉，費(fèi)德友，程學(xué)敏，龔 輝，唐宗祥

（1.四川省南充市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，四川南充 637000； 2.四川省南充市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，四川南充 637000；3.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，四川成都 611130）

我國小麥種植面積僅次于水稻，60%的人以小麥為主食，近年北方小麥主產(chǎn)區(qū)因水資源短缺嚴(yán)重影響了我國小麥生產(chǎn)，導(dǎo)致進(jìn)口數(shù)量不斷增加，積極推動(dòng)南方麥區(qū)小麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展，有助于穩(wěn)定小麥總體產(chǎn)量和保障國家糧食安全[1]。

四川是西南地區(qū)小麥主產(chǎn)區(qū)之一，2014年播種面積1 756.5萬畝，總產(chǎn)423.2萬噸，分居全國第6位和第7位，在南方麥區(qū)占有重要地位，因此發(fā)展四川小麥產(chǎn)業(yè)非常重要[2-3]。農(nóng)村勞動(dòng)力的不斷轉(zhuǎn)移，傳統(tǒng)“麥-玉-苕”“麥-玉-豆”等一年多熟勞動(dòng)密集型種植制度在農(nóng)村逐漸失去優(yōu)勢(shì)，“麥-玉”“麥-豆”“麥-稻”輕簡(jiǎn)機(jī)械化新型兩熟種植模式成為發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)械化收割、茬口銜接、人們不斷增長的品質(zhì)需求、一控兩減新形勢(shì)下，要求矮稈抗倒、早熟早收、品質(zhì)優(yōu)良、耐病抗病的小麥新品種，而生產(chǎn)上多以中稈中熟品種為主，因此針對(duì)生產(chǎn)上急需矮稈早熟優(yōu)質(zhì)小麥品種的現(xiàn)狀，開展了種質(zhì)資源的引進(jìn)篩選、發(fā)掘，新品種培育及育種方法、品質(zhì)改良及品種配套種植技術(shù)的研究，取得一系列重要?jiǎng)?chuàng)新成果。

1 主要科技創(chuàng)新點(diǎn)

1.1 實(shí)現(xiàn)了矮稈、早熟、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗的有機(jī)結(jié)合，成功培育出5個(gè)小麥新品種

育成矮稈早熟優(yōu)質(zhì)小麥新品種南麥302、特研麥南88、南麥618、榮春南麥1號(hào)、南麥991。植株矮健抗倒，株高比對(duì)照矮2-8cm；早熟，全生育期183天左右，比對(duì)照早熟3-5天；品質(zhì)性狀突出，南麥618、特研麥南88達(dá)到國家優(yōu)質(zhì)中筋小麥標(biāo)準(zhǔn)，南麥302濕面筋達(dá)33.2%，特研麥南88粗蛋白含量15.0%；產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)明顯，比對(duì)照增產(chǎn)4.7%-9.7%，兼抗條銹病、白粉病。南麥618、南麥302、特研麥南88在生產(chǎn)上表現(xiàn)突出，連續(xù)5年被評(píng)選為地方主導(dǎo)品種，有效地解決了新模式下矮稈早熟優(yōu)質(zhì)品種缺乏的現(xiàn)狀。

1.2 發(fā)掘創(chuàng)制了早熟抗病、矮稈大穗中熟種質(zhì)新材料

系統(tǒng)性開展了種質(zhì)資源的引進(jìn)篩選和發(fā)掘，通過對(duì)2 000份種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀觀察；抗病性鑒定；光合速率、光呼吸強(qiáng)度、CO2補(bǔ)償點(diǎn)、劍葉面積、莖葉功能的測(cè)定；室內(nèi)品質(zhì)檢測(cè)和評(píng)價(jià)；利用雜交手段創(chuàng)造基因突變創(chuàng)制中間材料，根據(jù)綜合評(píng)價(jià)體系最終篩選出了2份高稈、早熟、高濕面筋兼抗條銹病材料攀早抗、30-9-2，2份矮稈大穗中熟耐密材料南16-1、04-2-33，目前該材料被四川農(nóng)業(yè)大學(xué)、內(nèi)江市農(nóng)科院、西南科技大學(xué)等育種單位廣泛利用并選育出了新品種，并開展了攀早抗相關(guān)材料機(jī)理研究。

1.3 創(chuàng)造性提出了矮稈早熟優(yōu)質(zhì)小麥育種方法并成功應(yīng)用

多年來四川小麥品種以中晚熟、中高稈實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)，針對(duì)四川丘陵區(qū)種植制度的發(fā)展和機(jī)械化水平的不斷提高，結(jié)合生產(chǎn)上對(duì)小麥品種的實(shí)際需求，提出矮稈早熟優(yōu)質(zhì)育種目標(biāo)設(shè)想。育種中發(fā)現(xiàn)大部分品種矮稈和產(chǎn)量存在一定的負(fù)相關(guān)，表現(xiàn)為隨著株高的大幅降低，大部分矮稈后代表現(xiàn)晚熟、早衰、癟粒的基因連鎖；早熟品種生育期短，灌漿時(shí)間縮短，千粒重低，葉片早衰快，相比中晚熟品種產(chǎn)量較低，如何通過基因重組打破連鎖是矮稈早熟育種的關(guān)鍵。研究發(fā)現(xiàn)矮稈與穗粒數(shù)相關(guān)不顯著，可以通過大穗彌補(bǔ)產(chǎn)量的損失，經(jīng)過多年研究測(cè)試，最終確定用中晚熟大穗作母本，具有互補(bǔ)性作用的早熟高稈優(yōu)質(zhì)材料做父本配制雜交組合，通過定向選擇目標(biāo)性狀，可實(shí)現(xiàn)優(yōu)良基因的加性遺傳，確定矮稈早熟優(yōu)質(zhì)育種方法的可行性。

1.4 實(shí)現(xiàn)了四川麥區(qū)品質(zhì)改良上的突破

四川盆地陰雨多濕、日照少、晝夜溫差小，灌漿階段經(jīng)常遭遇連續(xù)陰雨，只有少數(shù)育成品種品質(zhì)指標(biāo)完全達(dá)到中筋、弱筋或強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn)，所以品質(zhì)改良一直都是四川小麥育種的重要內(nèi)容。育成品種南麥618、特研麥南88經(jīng)農(nóng)業(yè)部監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（哈爾濱）測(cè)定，達(dá)國家優(yōu)質(zhì)專用中筋小麥標(biāo)準(zhǔn)。南麥302濕面筋含量33.2%，超過國家優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥標(biāo)準(zhǔn)1.1%，是四川“十二五”期間育成小麥品種濕面筋含量最高的一個(gè)，實(shí)現(xiàn)了四川麥區(qū)品質(zhì)改良上的突破。

1.5 研究集成了新品種配套種植技術(shù)5項(xiàng)

根據(jù)丘陵生態(tài)區(qū)耕作制度，研發(fā)了南麥302帶寬和播種方式的最佳組合技術(shù)；針對(duì)南麥618分蘗強(qiáng)、大穗大粒特點(diǎn)，研發(fā)了群體配制和肥料高效利用技術(shù)；針對(duì)川東北秋播溫度較高的特點(diǎn)研發(fā)了晚播高產(chǎn)栽培技術(shù)；一控兩減條件下小麥套作與凈作綠色高產(chǎn)栽培技術(shù)。并在南充、德陽、遂寧、綿陽等地開展了大面積示范與應(yīng)用。創(chuàng)造了南麥618在2016年西充縣青獅鎮(zhèn)6村2社高產(chǎn)示范測(cè)產(chǎn)驗(yàn)收畝產(chǎn)547.1kg、南麥302在2014年南充市順慶區(qū)蘆溪鎮(zhèn)6村高產(chǎn)創(chuàng)建測(cè)產(chǎn)驗(yàn)收畝產(chǎn)513.8kg記錄。

2 與當(dāng)前國內(nèi)外同類技術(shù)比較

2.1 育種方法比較

通過種質(zhì)資源的篩選、基因重組、后期定向選擇，打破了多性狀改良的基因連鎖，實(shí)現(xiàn)了矮稈、早熟、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗的結(jié)合。育種方法達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)。

2.2 株高、熟期比較

株高：4品種株高在75-83cm之間，比對(duì)照綿麥37矮8-2cm，其中榮春南麥1號(hào)株高75cm，比綿麥37矮8cm。南麥302、特研麥南88、榮春南麥1號(hào)、南麥991在矮稈抗倒上達(dá)國內(nèi)先進(jìn)

熟期：5品種全生育期179-185天，比對(duì)照綿麥37早熟3-5天，其中南麥991全生育期179天比對(duì)照綿麥37早熟5天。育成品種在熟期上達(dá)國內(nèi)先進(jìn)。

2.3 品質(zhì)比較

南麥302濕面筋含量3 3.2%，是四川省“十二五”期間育成小麥品種濕面筋含量最高的一個(gè)；南麥618、特研麥南 88 達(dá)國家優(yōu)質(zhì)專用中筋小麥標(biāo)準(zhǔn)；育成品種品質(zhì)上達(dá)國內(nèi)先進(jìn)。

2.4 抗逆性

5品種在區(qū)域試驗(yàn)中均表現(xiàn)高抗條銹病、中抗白粉病、抗倒伏強(qiáng)，其中南麥991高抗條銹病、中抗白粉病、中抗赤霉病，育成品種抗性達(dá)國內(nèi)先進(jìn)水平。

3 應(yīng)用情況和效益

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

育成5個(gè)小麥品種均授權(quán)轉(zhuǎn)讓給四家種業(yè)公司獨(dú)占經(jīng)營，在四川省南充、綿陽、遂寧、達(dá)州、廣元、巴中、廣安等小麥主產(chǎn)區(qū)經(jīng)過4-7年的推廣應(yīng)用，2016年新增產(chǎn)值11 570.1萬元，截至2018年累計(jì)推廣1 250.1萬畝，新增糧食3.2億kg，新增產(chǎn)值8.4億元，新增純收入6.9億元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

3.2 社會(huì)效益

自2012年以來每年在國家級(jí)貧困縣儀隴縣，省級(jí)貧困縣南部縣、西充縣、閬中市、營山縣、蓬安縣開展小麥新品種示范推廣，同時(shí)進(jìn)行配套栽培技術(shù)的示范，采用專家+專合社、專家+貧困戶等方式，送良種、送技術(shù)下鄉(xiāng)，經(jīng)過7年示范推廣，輻射帶動(dòng)了12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，26個(gè)村，帶動(dòng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增糧增收，脫貧奔康，取得了良好的社會(huì)效益。

4 取得相關(guān)成果

育成小麥新品種5個(gè)，獲南充市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一項(xiàng)，四川省登記成果一項(xiàng)，開展了“南麥號(hào)系列小麥品種的染色體結(jié)構(gòu)演變”、南麥302抗條銹性分析等研究，在核心期刊發(fā)表研究論文20篇。