黑小麥新品種泰科紫麥1號的選育與體會

牟秋煥，王瑞霞，王超，米勇，孫盈盈，陳永軍

（泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東 泰安 271000）

糧食安全始終是我國社會經(jīng)濟發(fā)展中一個帶有根本性的戰(zhàn)略問題，小麥作為我國北方第一大糧食作物，是我國人民的傳統(tǒng)“細糧”，其生產(chǎn)直接影響到人民的生活水平。隨著生活質(zhì)量的提高，人類的飲食從吃飽、吃好到吃精（食療），對小麥品質(zhì)的要求越來越高。黑小麥籽粒顏色呈現(xiàn)深黑色、紫色、藍色、深藍色等，不僅具有普通小麥的一般特征，還被證實營養(yǎng)豐富，富含蛋白質(zhì)、氨基酸和對人體有益的微量元素或礦物質(zhì)［1，2］，且含大量黑色素和生物活性物質(zhì)，屬于重要的天然黑色谷物資源，具有獨特的營養(yǎng)和保健功能［3-5］，可用于開發(fā)面包、面條、方便面、水餃、麥片、饅頭等優(yōu)良面食和酒類、飲料等系列營養(yǎng)保健食品，因此黑小麥系列食品也越來越得到社會的認可。李杏普等［6］的研究表明，藍、紫粒小麥的籽粒顏色越深，花青苷的含量越高，遠遠超過普通小麥，是集營養(yǎng)、功能與天然于一體的功能保健食品原料。因而優(yōu)良黑小麥品種的選育和應(yīng)用研究日益受到人們的重視，成為近年來我國小麥育種工作的一個熱點。

黑小麥?zhǔn)菍氋F的種質(zhì)資源，因其兼具色素基因及常規(guī)小麥基因，有良好的穩(wěn)產(chǎn)性、抗逆性和地域氣候適應(yīng)性，是培育新型優(yōu)質(zhì)小麥的基礎(chǔ)。目前我國雖然選育出了一些紫藍粒小麥品種，如第一個通過審定的黑粒小麥76及隨后推出的漯珍1號、河?xùn)|烏麥526、冬黑1號、冬黑10號等；目前生產(chǎn)上應(yīng)用的黑小麥品種主要有秦黑系列、山農(nóng)紫麥1號、冀紫439、農(nóng)大3753等［7，8］，但這些黑小麥品種普遍存在農(nóng)藝性狀一般、抗病抗逆性較弱、適宜種植區(qū)域有限等問題，特別是黑小麥品種的產(chǎn)量水平與普通小麥相比存在著相當(dāng)大的差距。因此，充分發(fā)掘、研究和利用我國特有種質(zhì)資源，選育和推廣高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)廣適型、營養(yǎng)型和功能型黑小麥新品種，對保障糧食安全，增加農(nóng)民收入和提高人民生活水平都具有十分重要的意義［9］。

在此背景形勢下，我們以高產(chǎn)、多抗的小麥骨干親本良星66為母本，特色紫粒小麥山農(nóng)紫麥1號為父本配制雜交組合，通過持續(xù)不斷的改良選擇，最終培育出具有產(chǎn)量潛力高、抗病抗逆性好、適應(yīng)性廣等優(yōu)點的黑小麥新品種泰科紫麥1號，該品種于2019年11月通過山東省品種審定委員會審定，審定編號為魯審麥20196023。

1 材料與方法

1.1 親本材料

母本良星66是山東良星種業(yè)有限公司選育的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、廣適、多抗半冬性小麥品種，通過在國家黃淮北片、黃淮麥區(qū)的多點種植，表現(xiàn)出豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、適應(yīng)性廣、抗逆性強、籽粒商品性優(yōu)等特性。該品種半冬性，幼苗半匍匐，冬前生長適宜，葉色較深；年后生長發(fā)育快，分蘗兩級分化早，莖稈彈性好，株型半緊湊、旗葉上舉，長相清秀；后期葉片持綠時間長、灌漿時間長、成穗率高，熟相較好。株高85 cm左右，中熟，白殼白粒，籽粒飽滿，半角質(zhì)，穗粒數(shù)35～40粒，千粒重35～45 g；抗寒性較好，高感葉銹病、赤霉病和紋枯病，慢條銹病，高抗白粉病。

父本山農(nóng)紫麥1號系山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院利用分子育種技術(shù)將同科不同屬的紅高粱DNA由花粉管通道直接導(dǎo)入普通小麥濟核916品系獲得的粒色變異，經(jīng)多代定向培育而成。山農(nóng)紫麥1號是山東省第一個正式審定的紫色小麥品種，屬半冬性，幼苗半直立，葉色深綠，芽鞘紫。株高90 cm左右，株型中間偏松散，抗倒性一般，熟相中等；每公頃最大分蘗數(shù)1 500.0萬，有效穗數(shù)645.0萬，分蘗成穗率43.0%；穗型紡錘，穗粒數(shù)37.1粒，千粒重36.5 g，容重777.0 g／L；長芒、白殼、種皮紫色，籽粒較飽滿、硬質(zhì)，慢條銹病，高感葉銹病和赤霉病，中感白粉病和紋枯病。

親本選配應(yīng)當(dāng)遵循組合配制的一般原則，同時要注意性狀動態(tài)互補，即雙親各生長發(fā)育階段的優(yōu)勢互補［10］。在特用小麥的親本選配中，筆者認為用生產(chǎn)上主推的農(nóng)藝性狀好的常規(guī)品種或是本地選育的表現(xiàn)較好的中間材料做親本之一，更能達到育種目標(biāo)的要求，因為這些種質(zhì)一般具有適宜的株葉型、較好的抗病抗逆性，產(chǎn)量三要素合理，這些對黑小麥農(nóng)藝性狀的改良相對容易，對于育種目標(biāo)中籽粒顏色的要求可以通過回交或分子育種等技術(shù)實現(xiàn)。良星66是生產(chǎn)上推廣種植的品種，綜合表現(xiàn)總體較好，株型緊湊，莖稈彈性好，分蘗力強，成穗率較高，病害發(fā)生較輕，產(chǎn)量比較穩(wěn)定［11］，山農(nóng)紫麥1號籽粒顏色較深，抗寒性較好，其親本濟核916有籽粒大、落黃性好的特點，但后期農(nóng)藝性狀較差，抗倒性一般，兩者結(jié)合選育出的泰科紫麥1號，株型較好，分蘗成穗率較高，單穗大，千粒重中等偏上，產(chǎn)量和抗倒性都比山農(nóng)紫麥1號有較大提高，達到優(yōu)勢互補的效果。曹新有等［12］的研究也表明，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。

2011年利用良星66（母本）和山農(nóng)紫麥1號（父本）進行有性雜交，收獲44粒雜交種子，同年人工點播種植F1代。2012年該組合后代因綜合性狀好、抗病、雜種優(yōu)勢強而作為重點跟蹤組合，在單株收獲并淘汰田間不良株、白粒株、黑胚籽粒株后，混合脫粒，機器點播，進入F2代。2013年選擇中大穗、株型好、中熟、豐產(chǎn)性好的單株，考種時淘汰籽粒小、顏色淺的單株，選擇42個深紫色籽粒的株系進入F3代。2014年繼續(xù)選擇產(chǎn)量突出、穗部性狀好、莖桿粗壯、抗病性好、落黃好、熟期適宜的單株收獲，室內(nèi)考種繼續(xù)淘汰黑胚、籽粒顏色淺的單株，其中系譜號為444027的株系表現(xiàn)特別優(yōu)異，不僅穗大粒多，而且粒重高、抗病抗倒性較好、熟期適宜，農(nóng)藝性狀明顯優(yōu)于父本，升級到品比試驗。在整個選育過程中，每個世代都特別注重籽粒顏色和農(nóng)藝性狀的選擇。

1.2 選育過程

(6)古近系。測區(qū)古近系僅見于南部新興農(nóng)場三千一隊小山包上，面積約0.024 km2。根據(jù)孢粉組合、巖石組合特征和與區(qū)域相對比，劃分為邕寧群(EY)。

2015—2017年進行單穗選擇，對120多個籽粒飽滿、穗部性狀優(yōu)良的單穗秋播建立穗行圃。同時繼續(xù)進行品系比較試驗（小區(qū)面積12 m2）及農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀鑒定。2017—2018年參加山東省特殊用途小麥自主試驗區(qū)域試驗，同時繼續(xù)進行院內(nèi)品比試驗并在全省不同生態(tài)區(qū)域進行多點適應(yīng)性試驗。

泰科紫麥1號屬冬性，幼苗半匍匐，株型半緊湊，分蘗力中等，葉色中綠，葉片適中，旗葉中大，穗層整齊，葉相好，抗寒性好，耐倒春寒能力較強，熟相較好。2017—2019年區(qū)域試驗結(jié)果平均：生育期232.5 d，比對照山農(nóng)紫麥1號晚熟1.3 d；株高83.98 cm，每公頃最大分蘗數(shù)1 338.3萬，有效穗數(shù)612萬，分蘗成穗率45.73%；穗長方型，穗粒數(shù)36.09粒，千粒重44.89 g，容重799 g／L；長芒、白殼、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鑒定抗病性結(jié)果：高感條銹病、中感葉銹病、中抗白粉病、高感赤霉病和紋枯病。

2 品種表現(xiàn)

2.1 特征特性

2018—2019年度山東省特殊用途小麥自主試驗區(qū)域試驗第二年預(yù)試和生產(chǎn)試驗同時進行，同年對泰科紫麥1號申請了品種權(quán)保護。2019年11月通過山東省農(nóng)作物品種審定委員會審定，定名為泰科紫麥1號，作為特殊用途小麥新品種推廣種植。

2019年區(qū)域試驗統(tǒng)一取樣測試結(jié)果：籽粒蛋白質(zhì)含量（干基）14.7%，出粉率69.3%，面粉白度75.75，濕面筋含量38.20%，面筋指數(shù)28.17%，SDS沉降值37.5 mL；粉質(zhì)儀參數(shù)吸水率663 mL／kg，面團形成時間3.7 min，穩(wěn)定時間4.2 min；淀粉糊化特性回升值1 228 cP，峰值黏度2 169 cP；花色苷含量0.0828 mg／kg。

2.2 產(chǎn)量表現(xiàn)

2015—2016年度參加泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院品比鑒定試驗，泰科紫麥1號產(chǎn)量8 114.4 kg／hm2，比對照山農(nóng)紫麥1號增產(chǎn)6.38%；2016—2017年度的品比鑒定試驗中產(chǎn)量7 225.05 kg／hm2，比對照山農(nóng)紫麥1號增產(chǎn)8.3%。2017—2019年參加山東省特殊用途小麥自主試驗區(qū)域試驗，兩年平均產(chǎn)量7 737.75 kg／hm2，比對照山農(nóng)紫麥1號增產(chǎn)9.19%。2018—2019年參加山東省特殊用途小麥生產(chǎn)試驗，平均產(chǎn)量為7 792.25 kg／hm2，比對照品種山農(nóng)紫麥1號增產(chǎn)6.70%。

2.3 品質(zhì)表現(xiàn)

教師培養(yǎng)學(xué)生的誦讀能力，不應(yīng)拘泥于課堂內(nèi)，可延伸到課外。為進一步提升學(xué)生的誦讀能力，教師可適當(dāng)開展實踐展示活動。譬如詩詞朗誦、古詩詞學(xué)唱、故事表演等小型的班級活動，為學(xué)生塑造一個自我展示平臺，并對一些表現(xiàn)良好的學(xué)生進行表揚。開展這些實踐活動，可以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)語文知識的興趣，讓學(xué)生積累更多的語文知識，有效提升學(xué)生的誦讀水平，同時也能適時減輕教師的工作強度。

3 選育體會

3.1 親本組配重視雙親性狀優(yōu)勢互補，注重主推品種和中間材料的應(yīng)用

父母本在親緣關(guān)系、性狀表現(xiàn)及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)上的優(yōu)點多，性狀差異大且優(yōu)缺點互補，沒有突出的缺點。我們在后代選擇中注重株高、高光效、株型、葉片持綠期等生理指標(biāo)，同時以抗逆性和產(chǎn)量三要素協(xié)調(diào)為主要目標(biāo)，育成了泰科紫麥1號，該品種農(nóng)藝性狀較以往黑小麥品種改善較大，產(chǎn)量水平也有大幅提高。

可是后來她發(fā)現(xiàn)，周暄的江湖氣就是顆包著甜蜜糖衣的毒藥，一點點侵蝕著她的生活、她的人際關(guān)系、還有他們夫妻之間的感情。

3.2 不同時期選擇的側(cè)重點不同

在黑小麥的選擇過程中，由于雙親的親緣關(guān)系一般較遠，雜交后代在農(nóng)藝性狀和粒色等各方面都有分離，從F1開始就注重各性狀的篩選，但F1到F3代選擇重點是籽粒性狀，從F4基本穩(wěn)定之后選擇重點轉(zhuǎn)為株高、株葉型、葉片持綠期、分蘗成穗率等生理指標(biāo)，同時更加注重抗逆性和產(chǎn)量三要素的選擇。例如黑小麥新品系“稷紫黑麥9號”的選育前期（F1代）就注重對其性狀的篩選，經(jīng)過多年的選育將普通小麥的高產(chǎn)性狀和硬粒小麥的優(yōu)質(zhì)性狀與黑小麥的高營養(yǎng)性狀結(jié)合到一起［13］；在農(nóng)大3753的選育過程中，除了考察農(nóng)藝性狀外，還重點考察了每代個體的品質(zhì)性狀（微量沉淀值）和籽粒性狀（籽粒顏色、飽滿度和千粒重）［14］。

曹曉凌的繪畫視角是與眾不同的，他有自己獨特的觀察自然的方法。畫面形式感很美，用筆簡潔疏放，墨色開合有序，避讓得理。在色彩的運用上非常大膽，色彩流韻，濃麗清新，使畫面視覺沖擊力很強。細看曹曉凌的畫，變幻無窮，水與墨相融，墨與彩匯合，相環(huán)相繞，干濕濃淡皆露風(fēng)采。正如他自己所說：“詩是畫中的音符，畫是詩的泉水，從洞開的瞳孔折射或噴出，來自心靈的監(jiān)察?！薄軙粤璧淖髌芬猿鋈艘饬系囊庀?，以不同尋常的墨彩，以蒼茫恢弘的氣勢，沖擊著欣賞者的眼球，震撼著欣賞者的心靈。

3.3 注重種質(zhì)資源引進和加工需求

我國黑小麥選育起步較晚，黑小麥新品種選育也還存在著一些問題，主要是黑小麥種質(zhì)資源相對匱乏、育種投入不足、產(chǎn)后加工工藝配套相對滯后、專用市場開發(fā)不足等。因此，在黑小麥的育種與生產(chǎn)中要重視種質(zhì)資源的引進以及高產(chǎn)栽培配套技術(shù)的研究。選育出高產(chǎn)、多抗、廣適的黑小麥新品種是今后一段時間的主攻目標(biāo)，同時還要重視其品質(zhì)特性及其產(chǎn)品加工方向的開發(fā)與定位，以更好地發(fā)揮黑小麥新品種的優(yōu)勢與特長，促進品種選育研究與食品加工市場的良性互動。此外，與普通小麥相比，黑小麥存在開穎授粉、花粉直感的現(xiàn)象，在實際生產(chǎn)中應(yīng)注意連片種植，最好與加工企業(yè)、種糧大戶或?qū)I(yè)合作社聯(lián)合攻關(guān)。