高產(chǎn) 優(yōu)質(zhì) 廣適冬小麥新品種冀麥867 的選育及育種策略

呂亮杰，陳希勇，趙愛菊，王莉梅，劉玉平，李子千，李輝

（河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所，河北省作物遺傳育種實驗室，河北 石家莊 050035）

黃淮冬麥區(qū)是我國小麥主產(chǎn)區(qū)，也是重要的商品糧生產(chǎn)基地[1]和優(yōu)質(zhì)強筋小麥優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)[2]，對保障我國糧食安全至關(guān)重要[1～6]。長期以來，我國由于在小麥育種研究和實際生產(chǎn)中重產(chǎn)量、輕品質(zhì)，致使高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)未得到協(xié)同發(fā)展，既高產(chǎn)又優(yōu)質(zhì)的品種數(shù)量少[5～8]。同時，黃淮北片冬麥區(qū)小麥生長常受冬季溫度偏高、返青期倒春寒[2，3]、抽穗期病害[2，4]、開花期干旱、灌漿期倒伏[5]和成熟期干熱風(fēng)[6，7]等為害。為此，針對小麥供給側(cè)改革和生產(chǎn)面臨的主要問題，河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所確立穩(wěn)定高產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)異、抗逆性強、適應(yīng)性廣的育種目標(biāo)，利用太谷核不育群體實現(xiàn)優(yōu)異基因聚合，綜合常規(guī)育種、分子標(biāo)記育種、品質(zhì)儀器測定等技術(shù)選育成優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)冬小麥新品種冀麥867。該品種2016 年通過了河北省優(yōu)質(zhì)組審定，2019 年獲得國家植物新品種權(quán)保護(hù)。

1 材料與方法

1.1 親本來源

為選育出適合冀中南冬麥區(qū)種植，高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗逆性好、分蘗力強、矮稈抗倒、適應(yīng)性強的冬小麥新品種，以太谷核不育群體為基礎(chǔ)，逐年加入冀麥5385、邯優(yōu)3475、師欒02-1 等優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病和矮稈材料。

冀麥5385 是河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油研究所以冀92-4019 為母本、魯88（4）183 為父本進(jìn)行有性雜交，采用改良系譜法選育而成的優(yōu)質(zhì)小麥品種[8]。該品種株型緊湊，穗紡綞型，白粒，硬質(zhì)；抗倒性強，抗寒性中等，熟相較好。

邯優(yōu)3475 是邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院以農(nóng)藝性狀優(yōu)良的優(yōu)質(zhì)大穗品種沛縣30421 選系做母本、邯4162 做父本雜交，經(jīng)多年連續(xù)選育而成的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)小麥品種[9]。該品種屬中熟品種，株型緊湊，株高79 cm；中感白粉病和紋枯病，高感葉銹病。

師欒02-1 是河北師范大學(xué)和欒城縣原種場以藁城9411×9430 雜交選育而成的強勁優(yōu)質(zhì)小麥[10]。該品種株型緊湊，葉色淺綠；穗紡錘型，白粒，角質(zhì)；莖稈有蠟質(zhì)，彈性好，抗倒伏；抗寒性中等，中抗紋枯病，中感赤霉病，高感條銹病、葉銹病、白粉病和稈銹病。

1.2 選育過程

1999～2001 年河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物所小麥中心將太谷核不育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)群體逐年加入優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病、矮稈材料冀5385、邯3475 和師欒02-1 進(jìn)行雜交。系譜圖如圖1 所示。

2002～2007 年選擇輪回群體中綜合性狀優(yōu)良的可育植株，采用系譜法繼續(xù)選育。F1代條播后苗勢壯、株型緊湊、成穗多、落黃好、粒重高、抗病、中熟，入選重點組合，單株進(jìn)行混脫；F2代加大種植選擇群體，田間選擇長勢繁茂、綜合性狀好，室內(nèi)考種選留飽滿度好的單株45 個；F3依據(jù)株高、分蘗、抗寒性、抗倒性等田間性狀，結(jié)合室內(nèi)沉降值、面筋測定儀及近紅外谷物籽粒品質(zhì)分析儀選拔單株。F4、F5代品系田間決選后結(jié)合室內(nèi)考種和粉質(zhì)儀、拉伸儀等精密儀器，選育出代號為07 初867 的新品系。

2008 年參加河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物所組織的品系比較試驗。

2009 年參加冀中南優(yōu)質(zhì)組多點比較試驗。

2010～2011 年連續(xù)2 a 參加冀中南優(yōu)質(zhì)組區(qū)域試驗。

2012 年參加冀中南優(yōu)質(zhì)組生產(chǎn)試驗。

2013 年進(jìn)行品種權(quán)保護(hù)申請。

2014 年再次參加冀中南優(yōu)質(zhì)組生產(chǎn)試驗。

2015 年參加河北省農(nóng)作物品種審定委員會小麥專業(yè)委員會初審。

2016 年通過河北省冀中南優(yōu)質(zhì)組品種審定（審定編號：冀審麥2016006）。

圖1 冀麥867 系譜圖Fig.1 Pedigree of Jimai 867

2 結(jié)果與分析

2.1 特征特性

冀麥867 生育期243 d 左右，屬半冬性中熟品種。其株型較緊湊，株高70.7 cm；葉片深綠色，分蘗力較強，穗數(shù)684 萬穗/hm2；穗長方形，長芒，白殼，白粒，硬質(zhì)，子粒飽滿，穗粒數(shù)34.7 個，千粒重39.4 g。

2.2 產(chǎn)量表現(xiàn)

2.2.1 區(qū)域試驗 2010～2011 年冀中南優(yōu)質(zhì)組區(qū)域試驗，冀麥867 平均產(chǎn)量為7 697.6 kg/hm2，較對照師欒02-1 增產(chǎn)1.37%。2010 年增產(chǎn)點次率為66.7%；平均產(chǎn)量為7 971.9 kg/hm2，較對照增產(chǎn)0.60%，居14 個參試品種第7 位。2011 年9 個試點7 點增產(chǎn)，增產(chǎn)點次率為77.8%；平均產(chǎn)量為7 423.2 kg/hm2，較對照增產(chǎn)2.22%，居11 個參試品種第4 位。

2.2.2 生產(chǎn)試驗 2014 年冀中南優(yōu)質(zhì)組生產(chǎn)試驗，冀麥867 所有試點全部增產(chǎn)，增產(chǎn)點次率為100%；平均產(chǎn)量為7 795.5 kg/hm2，較對照師欒02-1 增產(chǎn)4.32%（表2）。

表1 冀麥867 的主要農(nóng)藝性狀Table 1 The main agronomic characters of Jimai 867

表2 冀麥867 的產(chǎn)量表現(xiàn)Table2 The yield of Jimai 867

2.3 品質(zhì)性狀

2010～2011 年由農(nóng)業(yè)部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心（哈爾濱）對冀麥867 進(jìn)行品質(zhì)檢測，結(jié)果（表3） 顯示，該品種平均容重814.5 g/L、蛋白質(zhì)（干基） 含量14.5%、濕面筋含量31.4%、沉降值37.7 mL、吸水率57.2 mL、穩(wěn)定時間15.2 min、最大抗延阻力593 E.U、拉伸面積118 cm2、延伸性150.5 mm。

表3 冀麥867 的主要品質(zhì)性狀Table 3 The main quality indexes of Jimai 867

2.4 抗逆性

利用2010～2011 年河北省優(yōu)質(zhì)區(qū)域試驗結(jié)果（表4）對冀麥867 的抗逆性進(jìn)行評價?？购澡b定由遵化國家農(nóng)作物品種區(qū)域試驗站進(jìn)行，該品種凍害級別為3 級，死株率0.0%～1.1%，死莖率低，抗寒級別1 級。抗病性鑒定由河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所進(jìn)行，在田間自然發(fā)病情況下，該品種2010 年中感條銹病，中抗葉銹病、白粉病和紋枯?。?011 年中感條銹病和白粉病，中抗葉銹病和紋枯病。倒伏程度判斷采用目測法，該品種倒伏程度為1 級。耐旱性鑒定由河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所進(jìn)行，該品種耐旱性1 級。

可以看出，冀麥867 抗寒性好，耐寒能力強；抗條繡病、葉銹病和白粉病性能優(yōu)于師欒02-1，抗紋枯病性能與師欒02-1 相當(dāng)；抗倒伏性好，耐旱性強。

3 適宜種植地區(qū)

冀麥867 適宜在冀中南冬麥區(qū)中高水肥地種植。

4 栽培技術(shù)要點

4.1 適期播種

冀麥867 適宜播期為10 月5～15 日，適宜播種密度為基本苗數(shù)量270 萬～300 萬株/hm2。穗數(shù)控制在600 萬～675 萬穗/hm2。

表4 冀麥867 的抗逆性表現(xiàn)Table 4 The stress resistance and disease resistance of Jimai 867

4.2 科學(xué)施肥

精細(xì)整地，施足基肥，增施有機肥（底肥占75%、追肥占25%），培育冬前壯苗。一般麥田底肥施磷酸二銨375 kg/hm2、尿素112.5～150 kg/hm2。追肥分別在起身期、拔節(jié)期各進(jìn)行1 次為宜；若在起身末期追肥1 次，尿素總追肥量為225～300 kg/hm2[11]。

4.3 病蟲害防治

播種前進(jìn)行種子包衣或拌種。可用15%三唑酮可濕性粉劑拌種，防治白粉病、紋枯病的發(fā)生[11]。

小麥生長中后期，施用40%毒死蜱45 mL/hm2或10%抗蚜威150 g/hm2+40%禾枯靈1500 g/hm2或60%防霉寶1 050 g/hm2+磷酸二氫鉀2 250 g/hm2，預(yù)防赤霉病[13]、蚜蟲等的發(fā)生；預(yù)防干熱風(fēng)，延長灌漿時間，提高子粒飽滿度和光澤度[14]。

5 育種策略

5.1 豐富的遺傳種質(zhì)是選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗型品種的基礎(chǔ)

冀麥867 具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、廣適、多抗、綜合性狀好等生物學(xué)特點，來源于該品種具有豐富的遺傳背景和廣泛基因累加?；蚶奂邮沁x育優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗品種的有效途徑之一[15]。在配置雜交組合時，盡量注意當(dāng)?shù)刂魍破贩N與外緣品種的搭配，選用表現(xiàn)互補而基因或基因類別存在差異的品種，培育出既適應(yīng)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)氣候，又具有血統(tǒng)、生態(tài)、種質(zhì)、類型遠(yuǎn)緣等特點的品種[16]。優(yōu)異基因的累加和缺陷基因的互補，使小麥新品種既抵御各種脅迫，又確保了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和穩(wěn)產(chǎn)[17]。

5.2 高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)育種方法的結(jié)合

小麥新品種的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、廣適和多抗一直是廣大育種工作者奮斗的目標(biāo)[19]，早期育成品種存在高產(chǎn)不優(yōu)質(zhì)或優(yōu)質(zhì)不高產(chǎn)的問題，部分研究認(rèn)為高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)同時提升存在矛盾。但近年研究發(fā)現(xiàn)，一定程度上高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)可在特定品種中并存[20]。冀麥867 的培育同時注重高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)，科學(xué)合理進(jìn)行優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的選育。有目的地配置遠(yuǎn)緣優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)組合，F(xiàn)1、F2代選擇具有苗壯、株緊、穗多、粒重、抗病等高產(chǎn)特點的重點單株進(jìn)行芯片優(yōu)異基因檢測，F(xiàn)3～F5代依據(jù)室內(nèi)沉降值、面筋測定儀、粉質(zhì)儀、拉伸儀等儀器結(jié)合田間決選和考種，高效、定向、有目的地選育小麥新品種。冀麥867 平均產(chǎn)量為7 798.5 kg/hm2，較對照師欒02-1 增產(chǎn)4.32%，增產(chǎn)幅度達(dá)到極顯著水平，增產(chǎn)點次率100%；同時，經(jīng)國家品質(zhì)檢測中心檢驗，各項品質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到國標(biāo)強筋小麥標(biāo)準(zhǔn)。冀麥867 的成功選育，說明合理的育種方法可以有效結(jié)合并同步提升小麥的高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)性狀。

5.3 抗逆性和適應(yīng)性的提高

目前，黃淮北片冬麥區(qū)小麥生長常受冬季溫度偏高、返青期倒春寒、抽穗期病害、開花期干旱、灌漿期倒伏和成熟期干熱風(fēng)等為害，造成小麥凍害、不育、子粒干癟、品質(zhì)下降等，因此育成抗逆性強、適應(yīng)性廣的品種至關(guān)重要。河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所借助多年構(gòu)建改良的太谷核不育群體，逐年加入生產(chǎn)上大面積推廣的冀麥5385、邯優(yōu)3475、師欒02-1 等優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗和廣適材料，引入不同遺傳背景的優(yōu)異基因；利用不同氣候、土壤和栽培條件，制造肥力差異、病蟲為害、干旱脅迫等條件進(jìn)行選擇，提高品種的耐旱性、耐熱性、抗寒性、抗病性和適應(yīng)性，最終培育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗旱、抗病、適應(yīng)性廣的小麥新品種冀麥867。冀麥867 的培育及育種策略，既豐富了黃淮北片冬麥區(qū)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗小麥品種的類型，又提供了遺傳基礎(chǔ)豐富、綜合性狀優(yōu)良的種質(zhì)資源，還為廣大育種工作者提供了育種策略借鑒。