小麥育種遺傳性狀持續(xù)變異處理方法及遺傳特點(diǎn)探析

劉華偉 張青顯

（新鄭市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 河南新鄭 451100）

小麥育種雜交組合在進(jìn)入F2、F3、F4代出現(xiàn)遺傳性狀分離變異豐富的現(xiàn)象，是育種者所期待的，但如果在F5、F6、F7或者以后世代遺傳性狀仍出現(xiàn)持續(xù)變異、分離現(xiàn)象，會(huì)使育種者非常忐忑，處理不好會(huì)讓優(yōu)秀的遺傳性狀丟失，選擇的處理方法不恰當(dāng)又會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間和精力，因此，遇到這種現(xiàn)象選擇正確的處理方法和掌握其遺傳規(guī)律、特點(diǎn)非常重要[1]。現(xiàn)就這種現(xiàn)象，通過對(duì)多個(gè)雜交組合完整育種周期（7～9年）的試驗(yàn)、記載、觀察、對(duì)比、鑒定、篩選[2]總結(jié)其處理方法、遺傳規(guī)律、遣傳特點(diǎn)。

1 選擇的親本及特征特性

1.1 385-87NSA-3640

半冬性晚熟，引自法國（43°～51°N、5°W~9°E，屬溫和的海洋性氣候，1月平均氣溫3℃，7月平均氣溫18℃，年平均氣溫10℃的中間材料。本單位位于31°23′～36°22′N、110°21′～116°39′E，地跨暖溫帶和北亞熱帶兩大氣候類型，年平均氣溫一般在12.8～15.5℃之間，最冷月平均氣溫在0℃左右，一般為-0.3℃。無霜期在190～230[3]。該材料主要優(yōu)點(diǎn)：苗期莖紅色，抗逆性強(qiáng)、抗凍抗寒、抗病性較好，成熟落黃好，結(jié)實(shí)性強(qiáng)，分蘗成穗率高；缺點(diǎn)：成熟期晚，生育期長，株高偏高，不抗倒伏，籽粒半角質(zhì)。

1.2 衡216

河南屬于半冬性晚熟品種，幼苗匍匐，葉片綠色、上沖，分蘗成穗率較高。三要素協(xié)調(diào)，成株株型半緊湊，株高75 cm左右，抗倒性較強(qiáng)，成熟落黃好，抗寒性好，抗旱性較強(qiáng)。中抗條銹病、葉銹病，中感白粉病。品質(zhì)：粗蛋白（干基）12.36%，濕面筋24.4%，沉降值13.2 mL，吸水率60.4%，形成時(shí)間1.7 min，穩(wěn)定時(shí)間0.9 min。

1.3 L33

屬于半冬性中偏晚熟中間材料，主要優(yōu)點(diǎn)是三要素協(xié)調(diào)，分蘗成穗率較高，結(jié)實(shí)性好，籽粒半角質(zhì)，抗病性好，抗干熱風(fēng)，株型半緊湊，抗倒伏，抗凍抗寒性強(qiáng)，成熟落黃好，灌漿速率快。缺點(diǎn)是穗一直表現(xiàn)為兩種顏色（穗顏色性狀出現(xiàn)持續(xù)分離），抽穗晚。

1.4 周麥18

較長一段時(shí)間作為黃淮麥區(qū)和河南麥區(qū)試驗(yàn)的對(duì)照品種，是半冬性中晚熟品種，幼苗半直立健壯，分蘗率中等，成穗率高。莖稈彈性好、抗倒伏能力較強(qiáng)，株型略松散，穗層整齊，籽粒半角質(zhì)、商品性好，容重790～795 g/L。較抗寒，抗逆性好，抗病性較好，成熟落黃好。

1.5 鄭麥9023

遺傳基礎(chǔ)：{（小偃6號(hào)×西農(nóng)65）×[83（2）3-3×84（14）43]}F3×陜213，屬于優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋春性早熟品種，幼苗直立，分蘗力中等，成穗率較高，葉片上沖。株型較緊湊，抗倒伏性中等，籽粒角質(zhì)，容重800 g/L。播種早容易發(fā)生凍害，抗寒力弱。后期灌漿快，熟相好?？共⌒砸话?。在黃淮麥區(qū)適宜播期為10月20～25日。

2 雜交組合

利用4個(gè)親本材料組配了衡觀216×L33、385-87NSA-3640×周麥18、衡觀216×鄭麥9023 3個(gè)雜交組合。

3 不同組合各世代遺傳性狀穩(wěn)定情況及變異特點(diǎn)

3.1 衡觀216×L33組合的處理方法及遺傳特點(diǎn)

F2代種植27 m2，共10行，每行10 m、行距0.27 m、株距0.05 m。遺傳性狀變異非常豐富，變異性狀繼承了雙親本的主要優(yōu)點(diǎn)，選出260個(gè)優(yōu)良單株進(jìn)入F3代；F3代株行行長10 m、行距0.27 m、株距0.05 m，各株行遺傳性狀繼續(xù)出現(xiàn)變異，淘汰部分有致命性缺點(diǎn)的株行，從優(yōu)良變異性狀的株行中繼續(xù)進(jìn)行株選，共選出196個(gè)優(yōu)良單株進(jìn)入F4代；在F4代各株行變異中出現(xiàn)保持了雙親本優(yōu)良遺傳性狀的單株，但沒有出現(xiàn)穩(wěn)定的株行，只能繼續(xù)從變異株行中選擇優(yōu)良變異單株，共選出85個(gè)優(yōu)良單株進(jìn)入F5代；F5代株行中淘汰了不穩(wěn)定、綜合性狀不優(yōu)良的大部分株行，保留了12個(gè)綜合性狀比較優(yōu)秀，相對(duì)穩(wěn)定的株行進(jìn)入F6代進(jìn)行鑒定、觀察、對(duì)比、篩選；進(jìn)入F6代的每個(gè)品系種植9 m2，6行區(qū)、行長6.5 m、行距0.2 m，按大田播種方式播種，12個(gè)品系在原變異性狀的基礎(chǔ)上均發(fā)生了性狀分離，為了讓優(yōu)良的遺傳性狀盡快穩(wěn)定，防止性狀出現(xiàn)反復(fù)分離變異，F(xiàn)6代淘汰了5個(gè)不是十分理想的品系。其他7個(gè)品系采用穗選的方法，共選出920個(gè)單穗進(jìn)入F7代；F7代的穗行變異不嚴(yán)重，選出穩(wěn)定優(yōu)良的穗行進(jìn)入F8代進(jìn)行鑒定，在F8代穗系中選出鄭新麥186-5、186-69、186-85等3個(gè)優(yōu)良穗系，這3個(gè)品系在F9代對(duì)比試驗(yàn)中表現(xiàn)綜合性狀優(yōu)良，遺傳性狀穩(wěn)定。

分析在F6代在原變異性狀上又出現(xiàn)分離的原因應(yīng)該是選擇的母本L33的性狀本身有持續(xù)不穩(wěn)定的情況。

3.2 雜交組合385-87NSA-3640×周麥18處理方法及遺傳特點(diǎn)

與其他雜交組合的種植處理方式一樣，F(xiàn)2、F3、F4、F5代變異比較豐富，遺傳了雙親本的優(yōu)良性狀，采用株選的方式，在F5代株行中選出了3618-1、3618-2、3618-3、3618-角質(zhì)粒4個(gè)優(yōu)良綜合性狀已經(jīng)穩(wěn)定的品系進(jìn)入F6代對(duì)比試驗(yàn)。通過試驗(yàn)、觀察、對(duì)比，鄭新麥3618-1綜合性狀比較好，參加了2019-2020年河南省小麥新品種比較試驗(yàn)。3618-角質(zhì)粒遺傳性狀出現(xiàn)了在原變異性狀的基礎(chǔ)上區(qū)別于雙親本性狀的變異性狀，對(duì)這種變異性狀繼續(xù)采取株選的方法，選出了35個(gè)變異單株進(jìn)入F7代，F(xiàn)7代的株行遺傳性狀繼續(xù)出現(xiàn)新的變異，擔(dān)心采用株選穩(wěn)定時(shí)間慢，對(duì)這些變異性狀又采取了穗選，在F8的穗行中出現(xiàn)了15個(gè)穩(wěn)定的穗行，進(jìn)入F9代對(duì)比鑒定試驗(yàn)，選出了優(yōu)良綜合性狀穩(wěn)定的新品系鄭新麥3618-75、3618-76、3618-紅粒3個(gè)品系，計(jì)劃參加2023年河南省小麥新品種對(duì)比試驗(yàn)。

在選擇的變異性狀穩(wěn)定，進(jìn)入對(duì)比鑒定后又有部分遺傳性狀出現(xiàn)新一輪的變異，一部分性狀穩(wěn)定正常，原因應(yīng)該是選擇的父本385-87NSA-3640是來自差異性顯著的地理、生態(tài)和氣候等環(huán)境條件下的種質(zhì)資源，與本地遺傳性狀結(jié)合后出現(xiàn)優(yōu)良的變異性狀，但在本地環(huán)境條件下不太適應(yīng)又出現(xiàn)了新的分離，經(jīng)過一段時(shí)間的適應(yīng)改良才會(huì)穩(wěn)定。

3.3 雜交組合衡觀216×鄭麥9023處理方法及遺傳特點(diǎn)

和其他組合的育種種植處理方式一樣，F(xiàn)2、F3、F4、F5代變異比較明顯，遺傳了雙親的優(yōu)良性狀，對(duì)變異性狀同樣采取株選的方法，F(xiàn)5代株行中195-1、195-2、195-3 3個(gè)株系綜合性狀優(yōu)良且表現(xiàn)比較穩(wěn)定，進(jìn)入F6代對(duì)比試驗(yàn)。通過F6代的對(duì)比試驗(yàn)，在高代的株行和品系對(duì)比中沒有出現(xiàn)變異性狀重新出現(xiàn)變異的現(xiàn)象，篩選出鄭新麥195新品系，參加2020-2021年度河南省小麥新品種對(duì)比試驗(yàn)。

4 小結(jié)

（1）在小麥雜交育種中，選擇的雙親本材料是比較穩(wěn)定的品種，而且均是來自基本相似的地理、生態(tài)和氣候等環(huán)境條件的種質(zhì)資源，其后代遺傳性狀一般比較容易穩(wěn)定，一般在F5代就穩(wěn)定下來，但是其后代的遺傳性狀在雙親本的基礎(chǔ)上很難有大的突破。

（2）選擇的親本材料如果有一方是來自差異性顯著的地理、生態(tài)和氣候等環(huán)境條件的種質(zhì)資源，與本地遺傳性狀結(jié)合后的雜交組合在F2、F3、F4會(huì)出現(xiàn)豐富優(yōu)良的變異性狀，但不太適應(yīng)本地環(huán)境又出現(xiàn)了新的分離，在本該遺傳性狀穩(wěn)定的F5、F6甚至F7等高代中容易出現(xiàn)遺傳性狀持續(xù)分離、變異、不穩(wěn)定的現(xiàn)象，經(jīng)過一段時(shí)間的適應(yīng)改良才會(huì)穩(wěn)定。

如果選擇的親本之一在各栽培性狀中出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象（如L33的穗色一直是處于持續(xù)不穩(wěn)定狀態(tài)而其他性狀都很理想），則在其雜交組合的高代中，遺傳性狀也容易出現(xiàn)重新分離變異的現(xiàn)象。

（3）遇到這種雜交組合后代性狀變異豐富、表現(xiàn)比較理想，而高代性狀又重新出現(xiàn)分離變異、不穩(wěn)定的情況，如果不采取正確的處理方法會(huì)讓優(yōu)秀的遺傳性狀丟失，選擇的處理方法不恰當(dāng)又會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間和精力。正確的處理方法在育種的F2、F3、F4代采取株選的方法，各代適當(dāng)加大播種行距和株距（行距0.3 m、株距0.08 m）容易選擇變異單穗、單株，F(xiàn)5代或F6代采取穗選的方法，在F6代或F7代的穗行中選擇綜合性狀優(yōu)良穩(wěn)定的穗行進(jìn)入對(duì)比試驗(yàn)，這樣既保留了優(yōu)良的遺傳性狀又加快了遺傳性狀的穩(wěn)定速度。