阮仁武 楊宇衡 易澤林 張建奎 張智勇 林光強 張康林 李中安
(1 西南大學農(nóng)學與生物科技學院,重慶 400716;2 西南大學植物保護學院,重慶 400716;3 重慶市綦江區(qū)農(nóng)業(yè)服務中心,重慶 400800;4 西南大學柑桔研究所,重慶 400712)
提高小麥單產(chǎn)是糧食增產(chǎn)的重要途徑,小麥雜種優(yōu)勢的利用是提高小麥單產(chǎn)的途徑之一。在中外科學家相繼建立的一系列雜交小麥育種系統(tǒng)中,細胞質(zhì)雄性不育系統(tǒng)、光溫敏雄性不育系統(tǒng)在生產(chǎn)上都取得重要進展,但仍存在一些難以克服的缺點,因而未能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化[1]。核型不育系統(tǒng)(GMS)是用標記性狀來分離保持系和不育系,我國先后建立了藍標型、VE 型、4E-ms 型和藍粒兩系法雜交小麥系統(tǒng)[2-5],前3 種由于存在不育系敗育不徹底以及淺藍粒自交結實率偏低[3]等問題未能應用。藍粒兩系法雜交小麥育種,是以藍粒標記籽粒顏色來分離保持系和不育系,藍粒為保持系,白粒(紅粒)為不育系,實現(xiàn)不育系選育簡單、快捷、易恢復,且具有繁殖系數(shù)高的優(yōu)點。
以藍粒標記籽粒顏色利用小麥隱性核型不育系也取得了重要進展,在重慶審定了西南112、渝麥17、西南11 號等品種。西南11 號是2021 年通過重慶市農(nóng)作物品種審定委員會審定的一個隱性核型不育系雜交種,克服了4E-ms 淺藍粒系自交系繁殖產(chǎn)量及制種產(chǎn)量偏低的缺點,逐步在生產(chǎn)上進行應用,本文對西南11 號的選育過程、特征特性及制種技術進行介紹。
1.1 母本12L8016母本12L8016 不育系用新型藍粒兩系法雜交小麥系統(tǒng)培育而成。2004 年選用藍粒兩用系02CL4030 作母本和949-14 進行雜交,2007 年F3藍白粒分開種植,白粒且全不育系為當選株系,約占F2株系1/4 的株系;有1/2 的株系能分離出1/4 的不育株系,繼續(xù)選擇優(yōu)良株系,按藍白粒分開種植,直到白粒全不育;白粒系全可育的株系淘汰。在陜西采用系譜法經(jīng)連續(xù)8 年選育,2012 年育成穩(wěn)定品系,編號為12L8016,2012 年開始在重慶進行雜交測配、制種。
1.2 父本川14 品162008 年用四川省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所培育的中間材料99116 作母本、小麥品種川麥43 作父本進行有性雜交,F(xiàn)1作母本與四川省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所培育的重組104 進行雜交,2009-2011 年在成都正季種植、在昆明夏繁,采用系譜法選擇,2012 年正季獲得純合穩(wěn)定F8品系,命名為川14 品16。
1.3 選育過程2014-2015 年度用12L8016 與川14 品16 進行雜交小麥制種、測配,結果一代種產(chǎn)量高、抗病,株型緊湊;2015-2016 年度篩選出雜交小麥組合西南11 號進行品比試驗;2016-2017 年度參加重慶市小麥多點品比試驗,表現(xiàn)高產(chǎn)、抗病、大粒;2017-2019 年度參加重慶市小麥區(qū)域試驗,2019-2020 年度參加生產(chǎn)試驗。2021 年3 月通過重慶市農(nóng)作物品種審定委員會審定,審定編號:渝審麥20210001,并命名為西南11 號。
2.1 農(nóng)藝性狀幼苗深綠色、直立,葉片較短,分蘗力較強,生長勢強。成株葉片微披,全株葉片數(shù)13片左右,葉片無茸毛,莖、葉、穗無蠟質(zhì),株型緊湊,穗多,結實性好,植株整齊,株高86cm。結實小穗數(shù)約20 個,穗長10cm,小穗著生密度中等。生育期170d,每hm2有效穗數(shù)280.50 萬穗,千粒重42.0g,穗粒數(shù)40.2 粒。籽粒角質(zhì)、白皮、長卵圓形、腹溝淺、整齊、飽滿。
2.2 品質(zhì)性狀西南11 號及父母本經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心(哈爾濱)進行了品質(zhì)檢驗(表1)。西南11 號籽粒容重778g/L,粗蛋白(干基)12.24%,濕面筋25.9%,降落值233s,吸水量57.7mL/100g,面團穩(wěn)定時間2.3min,最大拉伸阻力171E.U.,是中筋小麥品種。母本12L8016籽粒容重770g/L,粗蛋白(干基)16.03%,濕面筋34.8%,降落值278s,吸水量56.8mL/100g,面團穩(wěn)定時間2.0min,最大拉伸阻力174E.U.。父本川14 品16 籽粒容重790g/L,粗蛋白12.65%,濕面筋25.4%,吸水量54.1mL/100g,面團穩(wěn)定時間5.3min。
2.3 抗性表現(xiàn)2017-2019 年西南11 號經(jīng)四川省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所進行2 年度接種鑒定,中感至中抗條銹病,中感白粉病和赤霉??;2018-2019 年度母本12L8016 經(jīng)四川省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所接種鑒定,高感條銹病、白粉病和赤霉病。2015-2016 年度父本川14 品16 經(jīng)中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所鑒定,中抗條銹病,中感白粉病和赤霉病(表1),高抗葉銹病。
表1 西南11 號及父母本的品質(zhì)及抗性
2.4 轉基因檢測西南11 號轉基因檢測為陰性。
3.1 區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗2017-2018 年度參加重慶市小麥區(qū)域試驗,每hm2產(chǎn)量3801.70kg,比對照渝麥13號(3481.05kg)增產(chǎn)9.21%;2018-2019 年度續(xù)試,產(chǎn)量3527.37kg,比對照渝麥13 號(3216.45kg)增產(chǎn)9.67%;2年區(qū)域試驗平均產(chǎn)量3664.54kg,比對照渝麥13增產(chǎn)9.43%;2019-2020年度生產(chǎn)試驗,產(chǎn)量3717.12kg,比對照渝麥13(3465.37kg)增產(chǎn)7.27%;3 年度平均產(chǎn)量3682.06kg,比對照渝麥13(3387.62kg)增產(chǎn)8.69%。
3.2 異地制種產(chǎn)量2016-2020 年度在陜西省武功縣武功鎮(zhèn)進行了西南11 號異地制種研究,父母本行比2∶5 的種植情況下,4 年度每hm2制種產(chǎn)量分別為6541.5kg、4999.5kg、8173.5kg、7782.0kg。后2 個年度的制種產(chǎn)量明顯高于前2 個年度,2018 年5 月下旬的大風大雨導致倒伏,使得第2 個年度的制種產(chǎn)量較低,而2019-2020 年度的制種產(chǎn)量接近生產(chǎn)上的小麥產(chǎn)量,已經(jīng)克服了雜交小麥制種產(chǎn)量低的缺點。
4.1 親本制種技術要點以自然隔離為主。母本12L8016 和父本川14 品16 均在11 月1-10 日播種,5 月上旬收種。種植密度180 萬~210 萬/hm2。在中等肥力土壤全生育期每hm2施純氮(N)120~225kg、磷(P2O5)75~105kg、鉀(K2O)75~150kg,采取重底早追。分別在苗期和花期集中防治病蟲害。
4.2 西南11 號制種技術要點在重慶制種區(qū)進行隔離,空間距離50m 以上。父本比母本晚播種7~10d,父母本行比1∶2~3,種植密度180 萬~210萬/hm2;在陜西進行異地制種,父本與母本同時播種,栽培管理措施按當?shù)亓晳T進行。母本開花期有花藥伸出小花并開裂為雜株,嚴格去雜,并將雜株運出制種區(qū)處理。在盛花期,人工輔助授粉3~4d。成熟前3~5d 先割父本,并運出制種區(qū)處理。收獲時對收打、晾曬及儲藏工具等有序處理,避免機械混雜。
5.1 適宜種植區(qū)雜交小麥新品種西南11 號通過了重慶市審定,適宜重慶地區(qū)推廣種植。
5.2 適時播種,合理密植海拔500m 以下在11月上中旬播種,海拔500~900m 地區(qū)在10 月25日至11 月10 日播種,凈作一般每hm2用種量120~150kg,基本苗控制到180 萬~210 萬;在重慶市及其相似地區(qū)以11 月5-15 日播種為宜,播種方式窩播、條播均可,用種量105~150kg,確保播種期做好滅鼠、防雀,苗期做好田間除草。
5.3 施肥和田間管理有機肥、磷肥、鉀肥作底肥,氮肥底肥施70%~80%、追肥20%~30%,采取重底早追的施肥原則。中等肥力以上田塊,在適當施用有機肥的前提下,全生育期每hm2增施純氮(N)120~225kg、磷(P2O5)75~105kg、鉀(K2O)75~150kg,在穗期應及時防治蚜蟲1~2 次,白粉病重發(fā)年份務必在2 月中旬至3 月上旬用托布津、粉銹寧防治1~2 次。
5.4 收獲與儲藏在成熟期及時除雜保純、搶收搶曬,以利于保證種子質(zhì)量和籽粒加工品質(zhì)。