黑小麥新品種濟紫麥1號的選育與體會

曹新有，王利彬，戴海英，解樹斌，程敦公，劉愛峰，宋健民，趙振東，王燦國，劉成，郭軍，翟勝男，韓冉，訾妍，李法計，李豪圣，劉建軍

（1.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所／小麥玉米國家工程實驗室／農(nóng)業(yè)農(nóng)村部黃淮北部小麥生物學(xué)與遺傳育種重點實驗室，山東濟南 250100；2.山東魯研農(nóng)業(yè)良種有限公司，山東濟南 250100）

小麥作為我國三大糧食作物之一，一直是我國北方人民的主要口糧。隨著人民生活水平的提高和膳食結(jié)構(gòu)的改變，相關(guān)黑色食品越來越受到市場青睞。通常將籽粒顏色為白、紅、琥珀之外的其它顏色，如紫、藍(lán)、黑紫和黑色的小麥統(tǒng)稱為黑小麥。大量研究證明，黑小麥籽粒中的花青苷、多種維生素和礦質(zhì)元素含量明顯高于非黑色小麥［1，2］。

自我國第一個黑小麥品種黑小麥76號審定以來，已經(jīng)有秦黑1號、漯珍1號、農(nóng)大3753、農(nóng)大3677、山農(nóng)紫麥1號、周黑麥1號、冀紫439、隴紫麥1號和隴紫麥2號等品種相繼通過審定［3-5］，豐富了我國小麥品種類型，拓寬并延長了小麥加工的相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈。

由于現(xiàn)有黑小麥品種在農(nóng)藝性狀、抗病抗逆性、適應(yīng)性和產(chǎn)量水平等方面與非黑色小麥品種相比差距較大，因而推廣應(yīng)用面積較小，同時其后續(xù)相關(guān)配套加工工藝也滯后，使得黑小麥難以滿足現(xiàn)有生產(chǎn)及市場的需求，相關(guān)種植、加工等產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢［6］。為此，我們針對黑小麥農(nóng)藝性狀不良、產(chǎn)量水平低等問題開展攻關(guān)，育成高產(chǎn)特色小麥新品種濟紫麥1號。

1 材料與方法

1.1 親本材料

母本：周黑麥1號，系周口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)黑色小麥品種（豫審麥2011013），組合為周麥9號／漯珍1號，黑色基因源來自漯診1號。半冬性，幼苗半匍匐，抗寒力強，分蘗力強，成穗率一般；株高79 cm，莖稈彈性好，抗倒伏能力強；穗中等，黑粒，籽粒半角質(zhì)，飽滿度較好；中抗條銹病、紋枯病，中感葉銹病、白粉病和葉枯?。划a(chǎn)量三要素為：每公頃穗數(shù)592.5萬左右，穗粒數(shù)35粒，千粒重 36.9 g［7］。

父本：濟麥22，系山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所選育的高產(chǎn)、廣適、多抗、優(yōu)質(zhì)中筋小麥品種，組合為935024／935106。半冬性，幼苗半匍匐，分蘗力強，成穗率高，中晚熟；株高75 cm左右，莖稈彈性好，抗倒伏；穗長方形，長芒，白粒，籽粒硬質(zhì)飽滿；中抗至中感條銹病，中抗白粉病，感葉銹病、赤霉病和紋枯??；產(chǎn)量三要素為：每公頃穗數(shù)600萬～675萬，穗粒數(shù)36～38粒，千粒重42～45 g。2005—2006年兩年度農(nóng)業(yè)部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心測試結(jié)果平均為：籽粒蛋白質(zhì)含量14.27%、濕面筋含量33.1%、出粉率68%、吸水率 62.2%、面團形成時間 4.0 min、穩(wěn)定時間 3.3 min［8］。

1.2 選育過程

2010—2011 年度，組配周黑麥1號／濟麥22雜交組合，共獲得雜交粒41粒。2011—2012年度種植 F1（編號 CXY20111341），收獲籽粒。2012—2013年度 F2（編號 CXY20122193）種植5行400株，選留單株7個，收獲籽粒，挑出白粒、紫粒、雜粒，分別種植。2013—2014年度 F3（編號CXY201331261-1267）紫粒行中的CXY201331266株行中選留單株51個，分離為白色、紫色；51個單株中，挑選出80粒白粒。2014—2015年度F4（編號CXY20144011-4133），種植紫粒株系51行、白粒株系1行；紫色籽粒沒有分離，在CXY20144092株行中選留株系6個。2015—2016年度F5（編號CXY20155158-5177），籽粒為紫色，顏色沒有分離，保留株行13個。2016—2017年度升入鑒定試驗，13個鑒定小區(qū)。2017—2018年度，CXY2016J057（出圃號CXY20155167）同步升入品比（編號CXY2017P70）和山東省特用自主試驗（定名濟紫麥1號）；2018—2019年度，山東省小麥品種特用自主試驗第二年區(qū)試與生產(chǎn)試驗同步；2019—2020年度，通過山東省農(nóng)作物品種審定委員會審定（魯審麥20196022）。

2 品種表現(xiàn)

2.1 特征特性

濟紫麥1號屬半冬性，幼苗半匍匐，越冬抗寒性好；株型半緊湊，抗倒伏；葉色深，葉片上沖，熟相好。兩年區(qū)域試驗結(jié)果平均為：生育期232.05天，比對照山農(nóng)紫麥1號晚熟0.7天；株高78.9 cm；每公頃最大分蘗數(shù)1 530萬、有效穗數(shù)654萬，分蘗成穗率42.7%；穗紡錘形，穗粒數(shù)35.7粒；千粒重35.6 g，容重790.2 g／L；長芒、紫殼、紫粒，籽粒硬質(zhì)。2018年山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所接種抗病鑒定結(jié)果：中抗葉銹病，高感白粉病、條銹病，中感赤霉病和紋枯病。

2.2 產(chǎn)量表現(xiàn)

2016—2017 年度鑒定試驗，濟紫麥1號產(chǎn)量7 810.5 kg／hm2，比對照濟麥 22減產(chǎn) 0.9%；2017—2018年度品比試驗，產(chǎn)量6 351 kg／hm2，比對照濟南17增產(chǎn)3.43%，比對照濟麥22減產(chǎn)3.1%；2017—2019年山東省小麥品種特用自主區(qū)域試驗，兩年平均產(chǎn)量7 782.3 kg／hm2，比對照山農(nóng)紫麥1號增產(chǎn)9.44%，居參試品種第1位；2018—2019年特用自主生產(chǎn)試驗，平均產(chǎn)量8 029.2 kg／hm2，比 對 照 山 農(nóng) 紫 麥 1號 增 產(chǎn)6.32%，居參試品種第2位。

2.3 品質(zhì)表現(xiàn)

2018 年山東省小麥區(qū)域試驗統(tǒng)一取樣由農(nóng)業(yè)部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心（泰安）測定，結(jié)果平均為：蛋白質(zhì)含量（干基）14.8%、出粉率68%、面粉白度75.5、濕面筋含量 34.26%，面筋指數(shù)55.69%，SDS沉降值39 mL；吸水率62.7%、面團形成時間 3.3 mim、穩(wěn)定時間 6.3 min；花色苷含量 0.2662 mg／kg。

3 選育體會

3.1 育種目標(biāo)：緊跟時代需求

高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效是小麥育種永恒的目標(biāo)。自我國開展小麥育種工作以來，20世紀(jì)50—60年代是以抗病穩(wěn)產(chǎn)為主的育種階段，70—80年代是以矮化高產(chǎn)為主的育種階段，90年代則為高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)并進階段，每一階段均育成一系列有代表性的小麥品種［9，10］。進入21世紀(jì)，筆者認(rèn)為已發(fā)展成多元化育種階段。隨著生活水平的不斷提高，人們對小麥的需求不單單是吃飽，而是好吃和營養(yǎng)健康。為此，小麥育種目標(biāo)也必須隨著時代的要求而不斷調(diào)整。黑小麥富含對人體有益的花青苷及多種微量元素，具有很好的抗氧化和預(yù)防慢性病作用，是集營養(yǎng)、功能和天然于一體的功能保健食品原料，而當(dāng)前我國慢性病人員數(shù)量越來越多，為此培育特殊用途黑小麥列入我們的育種目標(biāo)。

3.2 親本選擇：強強聯(lián)合，優(yōu)勢互補

黑小麥新品種培育列入計劃后，隨即進行種質(zhì)搜集，從國內(nèi)外多家單位征集了所有通過審定的黑小麥品種。種植后觀察表明，部分黑小麥在山東表現(xiàn)出很好的抗寒性和植株繁茂性，但整體表現(xiàn)是后期農(nóng)藝性狀較差，特別是成穗率偏低、群體不夠，與非黑小麥相比，產(chǎn)量差距較大，這也是黑小麥一直難以推廣的主要原因之一［11］。引進材料中，周黑麥1號相對表現(xiàn)不錯，產(chǎn)量水平較其它黑小麥品種有很大提高，其主要問題是抗寒性稍差、成穗率低。為此，針對周黑麥1號存在問題，引入另外一個親本濟麥22，因濟麥22產(chǎn)量高、適應(yīng)性廣，曾創(chuàng)造我國冬小麥高產(chǎn)記錄，為全國年推廣面積最大的小麥品種，且抗寒性突出、成穗率高。同時，考慮到周黑麥1號為河南省審定品種，濟麥22則通過山東省及國家黃淮北片審定，兩者結(jié)合，雜種后代應(yīng)該具有很好的適應(yīng)性，從而確定周黑麥1號／濟麥22組合，達(dá)到優(yōu)勢互補、強強聯(lián)合。

3.3 選擇策略：區(qū)別對待，前松后緊

首先，黑小麥的特殊性使得其與白粒小麥的雜交后代中分離出不同顏色：紫色、白色、雜色，其中純紫色和白色種植后基本不再分離，而雜色則每一世代均分離，需要每個世代進行挑選。其次，黑小麥的紫色種皮一般認(rèn)為有5種來源，分別是埃塞俄比亞四倍體小麥、偃麥草、賴草、中國普通小麥、野生一粒小麥［12］，農(nóng)藝性狀偏重草的習(xí)性更多一些。因此其早代選擇標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)比白粒小麥雜交后代低一些，但高代株行則須提高選擇標(biāo)準(zhǔn)，除其它農(nóng)藝性狀外更應(yīng)注重分蘗成穗率的選擇。

濟紫麥1號的成功選育表明，特色小麥培育，組配好雜交組合、靈活運用選擇策略就能將產(chǎn)量與特色性狀同步改良提高，繼而培育出超親的特色小麥。