節(jié)水抗病小麥新品種科茂53的選育

祖士永 李曉靜 李春艷 張雪花 徐海娜 韓 建 安浩軍

（1.高碑店市北城街道辦事處農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心 河北高碑店074000；2.保定市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 河北保定071000；3.高碑店市科茂種業(yè)有限公司 河北高碑店074000；4．保定市競秀區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 河北保定071051）

小麥?zhǔn)俏覈匾Z食作物之一，小麥生產(chǎn)的發(fā)展直接關(guān)系到國家的糧食安全和社會穩(wěn)定[1-2]。河北省小麥常年種植面積230萬hm2左右，既是我國重要的優(yōu)質(zhì)麥生產(chǎn)基地，也是水資源供需矛盾突出的地區(qū)，小麥生育周期較長且需水量較大，需要充分的水分供給[3]，而冬小麥生長周期中的降水量（約100 mm）僅為小麥全生育期需水用量的1/4左右[4-6]。干旱嚴(yán)重影響了小麥生長發(fā)育，如不采取節(jié)水措施小麥生產(chǎn)將難以為繼。20世紀(jì)80年代以來由于肥水條件的不斷改善，小麥群體增大，導(dǎo)致田間氣候有利于病蟲害發(fā)生和蔓延，病害（條銹病、葉銹病和白粉病為主）逐年加重。水資源匱乏，凍害、旱災(zāi)、病蟲草害、高溫干熱風(fēng)等自然災(zāi)害頻發(fā)[7]是河北省小麥可持續(xù)發(fā)展亟待解決的難題。因此，培育種植節(jié)水、抗病高產(chǎn)小麥新品種，提高小麥品種水分利用效率和抗性是保障小麥可持續(xù)發(fā)展的根本出路。

近年來，我國先后培育出的一批節(jié)水、抗病、高產(chǎn)小麥新品種在生產(chǎn)上發(fā)揮了很大作用?？泼?3是高碑店市科茂種業(yè)有限公司選育的抗旱節(jié)水小麥新品種，2016-2018年參加冀中北區(qū)域試驗(yàn)、生產(chǎn)試驗(yàn)及小面積示范，2019年6月通過了河北省農(nóng)作物品種審定委審定（審定編號:冀審麥2019023號）?？泼?3小麥適應(yīng)本地氣候條件，具有節(jié)水、高產(chǎn)、矮稈、抗病，抗逆性強(qiáng)和適應(yīng)性廣等特點(diǎn)，加速了科茂53小麥新品種的試驗(yàn)、示范、推廣，對保障我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[8]。

1 品種來源及選育

科茂53小麥?zhǔn)且钥购?、抗病、穩(wěn)產(chǎn)、綜合性狀較好的中麥12為母本，以矮稈、高產(chǎn)、抗逆性強(qiáng)的良星66為父本材料進(jìn)行有性雜交，并在以中麥12為母本的多個組合中篩選出重點(diǎn)組合中麥12×良星66，經(jīng)連續(xù)多年選育而成的冬小麥新品種。2016-2018年參加河北省冀中北區(qū)域試驗(yàn)、生產(chǎn)試驗(yàn)表現(xiàn)突出，2019年6月通過了河北省審定。選育技術(shù)路線見附圖。

附圖 科茂53選育系譜

2 品種特征特性

2.1 植物學(xué)特性

該品種屬冬性中熟品種，幼苗生長健壯，春季最高分蘗100萬/畝左右，拔節(jié)后生長優(yōu)勢明顯，分蘗兩極分化早且快，分蘗成穗率高。穗紡錘形，穗層整齊，一般畝穗數(shù)44萬穗。長芒、白殼、白粒，籽粒角質(zhì)，平均穗粒數(shù)36粒，穗粒數(shù)較多。千粒重42 g，飽滿度好、黑胚率低。

2.2 抗性表現(xiàn)

科茂53株高78 cm，株型適中，結(jié)構(gòu)合理。幼苗半匍匐，葉蘗器官形成同期性強(qiáng)。葉片深綠色，長相清秀。2017-2018年度河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所抗病性鑒定結(jié)果，高抗條銹病，免疫葉銹病，中抗白粉病，中抗吸漿蟲。上部3葉片功能期長，源庫協(xié)調(diào)性好。生育后期抗干熱風(fēng)能力強(qiáng)，落黃性較好。

2.3 節(jié)水抗旱性表現(xiàn)

2018-2019年度河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所（河北省品種審定委員會指定的河北省唯一的農(nóng)作物品種抗旱性鑒定單位）在干旱模擬棚環(huán)境和田間自然環(huán)境下，對冬小麥品種科茂53進(jìn)行抗旱性鑒定，對照采用冬小麥品種石麥22，其抗早指數(shù)值分別為1.196、1.120，平均值為1.158。試驗(yàn)實(shí)施及指標(biāo)采用國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 21127-2007），依據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)，冬小麥品種科茂53抗旱性達(dá)到了2級標(biāo)準(zhǔn)（抗旱性強(qiáng)）。

3 產(chǎn)量表現(xiàn)

3.1 2014-2018年公司內(nèi)部試驗(yàn)

2014-2015年度參加高碑店市科茂種業(yè)有限公司布置的初級產(chǎn)比試驗(yàn)，平均畝產(chǎn)549.6 kg，比對照中麥175增產(chǎn)8.69%，居11個參試品種之首；2015-2016年度參加同組產(chǎn)量比較試驗(yàn)，平均畝產(chǎn)571.4 kg，比對照中麥175增產(chǎn)9.34%，在9個參試品種中居第1位。2015年在高碑店方官鎮(zhèn)大鋪村示范12畝，平均畝產(chǎn)580.3 kg；2016年在涿州市高官莊上村示范15畝，春澆1水，平均產(chǎn)量500.2 kg，比當(dāng)?shù)赝茝V品種中麥175增產(chǎn)6.9%；2017年在滄州、廊坊等地示范種植，春澆2水，平均畝產(chǎn)為540.7 kg，春澆1水，平均畝產(chǎn)為490.0～520.0 kg。2018年在高碑店市辛立莊鎮(zhèn)南里村種植65畝，春季澆1水畝產(chǎn)510.3 kg；徐水農(nóng)場種植60畝，春季澆2水平均畝產(chǎn)為551.7 kg。經(jīng)過幾年本地及異地試驗(yàn)，結(jié)果表明，科茂53小麥在春澆1～2水情況下畝產(chǎn)500.0～580.0 kg。且科茂53節(jié)水、抗病性好、株型清秀，生產(chǎn)管理中能夠節(jié)約1～2水、節(jié)肥、節(jié)藥，降低了生產(chǎn)成本，提高了農(nóng)業(yè)效益和增加了農(nóng)民收入，深受種植戶歡迎。

3.2 2016-2017年度河北省冀中北區(qū)域試驗(yàn)

2016-2017年度科茂53參加河北省冀中北區(qū)域試驗(yàn)，10點(diǎn)匯總，10點(diǎn)增產(chǎn)，增產(chǎn)點(diǎn)率100%，平均株高71.6 cm，畝穗數(shù)43.7萬穗，穗粒數(shù)36.6粒，千粒重41.9 g，平均畝產(chǎn)量603.5 kg，較對照品種中麥175增產(chǎn)7.5%（表1）。

表1 2016-2017年度科茂53區(qū)域試驗(yàn)產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀結(jié)果

3.3 2017-2018年度河北省冀中北區(qū)域試驗(yàn)

由表2可知，2017-2018年度科茂53參加河北省冀中北區(qū)域試驗(yàn)，10點(diǎn)匯總，10點(diǎn)增產(chǎn)，增產(chǎn)點(diǎn)率100%，平均株高71.6 cm，畝穗數(shù)38.8萬穗，穗粒數(shù)35.6粒，千粒重41.5 g，平均畝產(chǎn)量481.0 kg，較對照品種中麥175增產(chǎn)6.2%。

表2 2017-2018年度科茂53區(qū)域試驗(yàn)產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀結(jié)果

3.4 2017-2018年度河北省冀中北生產(chǎn)試驗(yàn)

由表3可知，2017-2018年度科茂53參加河北省冀中北生產(chǎn)試驗(yàn)，10點(diǎn)匯總，9點(diǎn)增產(chǎn)，增產(chǎn)點(diǎn)率90%，平均株高72.0 cm，畝穗數(shù)38.2萬穗，穗粒數(shù)35.4粒，千粒重42.4 g，平均畝產(chǎn)量483.1 kg，較對照品種中麥175增產(chǎn)7.3%。

表3 2017-2018年度科茂53生產(chǎn)試驗(yàn)產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀結(jié)果

4 討論

4.1 確定正確的育種目標(biāo)和合理的技術(shù)方案是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的關(guān)鍵

根據(jù)河北省小麥生產(chǎn)中存在水資源短缺和病害嚴(yán)重兩大關(guān)鍵難題，以及該區(qū)域節(jié)水、減藥、減肥生態(tài)要求，品種育種目標(biāo)應(yīng)重點(diǎn)抓住節(jié)水、穩(wěn)產(chǎn)主線，協(xié)調(diào)好品質(zhì)、抗病、抗倒等矛盾。準(zhǔn)確選配親本、合理配置雜交組合是實(shí)現(xiàn)育種目標(biāo)的關(guān)鍵?？泼?3在節(jié)水、高產(chǎn)抗病選育過程中，長期注重節(jié)水、豐產(chǎn)、抗病種質(zhì)資源的鑒定與利用，重視親本材料的選配，在全面鑒定評價(jià)大量小麥種質(zhì)資源的基礎(chǔ)上，反復(fù)研究和挑選育種親本，選擇配置了中麥12×良星66、中麥12×保麥10號等一批符合節(jié)水、抗病互補(bǔ)條件的雜交組合。為實(shí)現(xiàn)育種目標(biāo)性狀的有效組合奠定了基礎(chǔ)。

4.2 適宜的育種方法是實(shí)現(xiàn)節(jié)水、豐產(chǎn)有機(jī)結(jié)合的重要途徑

小麥的抗旱性、適應(yīng)性、豐產(chǎn)性是受多基因控制的數(shù)量性狀，往往不能同時表達(dá)。在育種過程中，如何使之有效地結(jié)合，并能得到充分有效地選擇，是實(shí)現(xiàn)節(jié)水、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)適應(yīng)范圍廣的小麥育種目標(biāo)的關(guān)鍵[9]。通過分析小麥生長需水規(guī)律和華北地區(qū)降水特點(diǎn)，選育過程中通過采用“拔節(jié)灌溉選擇法”（在自然降水條件下，小麥全生育期只在拔節(jié)期（1次），為抗旱豐產(chǎn)型基因充分表達(dá)創(chuàng)造了有利環(huán)境條件。后代選擇中根據(jù)其生長發(fā)育綜合表現(xiàn)，選留生長茂盛、生物學(xué)產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量都高的單株或株系，并進(jìn)行多點(diǎn)適應(yīng)性鑒定，既能考驗(yàn)出品種的節(jié)水耐旱能力，又兼顧生物學(xué)產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量及適應(yīng)范圍。通過運(yùn)用該方法經(jīng)過十幾年的選擇，先后育成了科茂53等系列節(jié)水豐產(chǎn)小麥新品種，實(shí)現(xiàn)自然選擇、人工選擇和定向培育的有機(jī)結(jié)合，提高選擇效率，可實(shí)現(xiàn)節(jié)水、抗病、豐產(chǎn)品種的有效鑒選。