摘要:柳紫黑麥1號(hào)是安徽柳豐種業(yè)科技有限責(zé)任公司以漯珍1號(hào)為母本、百農(nóng)AK58為父本雜交,采用系譜法選育而成的高蛋白紫黑粒特色冬小麥品種。2021年通過(guò)安徽省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定,審定編號(hào):皖審麥20212003,適宜安徽省淮河以北及沿淮地區(qū)種植。該品種蛋白質(zhì)含量比對(duì)照濟(jì)麥22高30%以上,微量元素鈣、鐵、鋅、磷、硒、碘含量均比普通小麥顯著提高。對(duì)柳紫黑麥1號(hào)親本、選育過(guò)程、特征特性、產(chǎn)量表現(xiàn)和栽培技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié),并對(duì)其育種過(guò)程進(jìn)行反思,以期為該品種的生產(chǎn)推廣提供參考。
關(guān)鍵詞:高蛋白;彩色小麥;柳紫黑麥1號(hào);選育
Breeding of a High-Protein Color Wheat Variety Liuzi Heimai No. 1
WANG Ketian1,WANG Changchun1,ZHAO Taiyu2
(1 Yintai District Agricultural Technology Extension Center,Tongchuan 727000,Shaanxi;
2 Anhui Liufeng Seed Technology Co.,Ltd.,Huaibei 235151,Anhui)
小麥?zhǔn)俏覈?guó)主要的糧食作物,黃淮麥區(qū)是我國(guó)小麥的主產(chǎn)區(qū)和彩色小麥的適生區(qū)域。根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心檢測(cè),彩色小麥除含有豐富的蛋白質(zhì)和賴(lài)氨酸外,還含有鋅、硒、鈣、鐵、碘等多種對(duì)人體有益的微量元素和礦物
質(zhì)[1]。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對(duì)彩色優(yōu)質(zhì)小麥的需求量越來(lái)越大[2],種植、加工彩色小麥成為黃淮麥區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長(zhǎng)點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外大量研究表明,高蛋白彩色小麥的豐產(chǎn)性明顯低于對(duì)照品種,這也使得提高豐產(chǎn)性成為彩色小麥育種的主攻方向。為此,安徽柳豐種業(yè)科技有限責(zé)任公司以高蛋白、高微量元素黑粒小麥品種漯珍1號(hào)為母本,以豐產(chǎn)性、抗病性、抗倒伏性突出的百農(nóng)AK58為父本進(jìn)行雜交,采用系譜法育成了高蛋白、高微量元素且豐產(chǎn)性好的彩色小麥品種柳紫黑麥1號(hào)。該品種于2021年通過(guò)安徽省審定后,開(kāi)始在安徽省淮北市和宿州市推廣,并與多家食品和加工企業(yè)簽訂了合作
協(xié)議。
1 品種選育
1.1 育種目標(biāo) 提高豐產(chǎn)性是彩色小麥育種的主攻方向,因此與之相關(guān)的目標(biāo)性狀也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。一是在產(chǎn)量構(gòu)成中,單位面積穗數(shù)已達(dá)上限,使得提高穗粒重成為必然[3]。二是抗倒伏能力,易倒伏是高產(chǎn)育種的最大威脅[4],這就要求在高產(chǎn)地力水平上選擇抗倒伏且豐產(chǎn)性好的親本材料。而抗倒伏性和豐產(chǎn)性存在固有矛盾(即抗倒伏材料普遍豐產(chǎn)性差),因此選擇這兩個(gè)性狀結(jié)合較好的材料作為親本是育種過(guò)程中最復(fù)雜的工作之一。三是隨著目標(biāo)產(chǎn)量的提高,莖葉面積會(huì)隨之增大,這又會(huì)使植株間通風(fēng)透光性不良,因此要選擇株型適中且葉片上沖的材料作親本[5]。四是黃淮南片麥區(qū)病害較多,主要有條銹病、葉銹病、白粉病、赤霉病、紋枯病等[6],這就要求抗病性必須符合生產(chǎn)需要。五是該地區(qū)冬季寒冷,早春常有倒春寒發(fā)生,因此越冬性和抗倒春寒能力也要過(guò)關(guān)。
1.2 品種來(lái)源
1.2.1 母本 母本漯珍1號(hào)為弱春性中熟品種,分蘗力和成穗率適中,莖稈粗壯,抗倒伏。穗紡錘形,多花、多粒。籽粒黑色,千粒重40g左右。中抗白粉病,高抗條銹病和葉銹病。蛋白質(zhì)含量比普通小麥高51.3%,微量元素鈣、鐵、鋅、硒、碘等含量豐富,遠(yuǎn)高于普通白粒小麥。
1.2.2 父本 父本百農(nóng)AK58為半冬性中熟品種,幼苗半匍匐,分蘗較多,越冬性強(qiáng)。春季生長(zhǎng)穩(wěn)健,分蘗兩極分化快,抗倒春寒。株高70cm左右,莖稈堅(jiān)韌、彈性好,抗倒伏。穗紡錘形,長(zhǎng)芒,白粒,落黃好。穗粒數(shù)38粒,千粒重45g。高抗葉枯病、條銹病和白粉病,中抗紋枯病。旗葉功能期長(zhǎng)。一般每hm2產(chǎn)量7500~9000kg,最高可達(dá)10500kg。
1.3 雜交選育過(guò)程 柳紫黑麥1號(hào)雙親均為黃淮南片區(qū)綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良的品種,母本主要缺點(diǎn)是豐產(chǎn)性不足,但父本豐產(chǎn)性突出,彌補(bǔ)了母本的缺點(diǎn),因此二者結(jié)合應(yīng)為理想組合。2011年安徽柳豐種業(yè)科技有限責(zé)任公司以漯珍1號(hào)為母本、百農(nóng)AK58為父本雜交,采用系譜法選育,組合編號(hào)為11056;2012年選為一級(jí)組合;2013年在種植的2400株中入選186株;2014年入選23系112株;2015年入選5系38株;2016年入選4系18株;2017年將入選株系進(jìn)行產(chǎn)量鑒定試驗(yàn),其中11056-11-3-1綜合性狀突出;2018年組合11056-11-3-1參加品種比較試驗(yàn);2019年參加安徽省特色小麥品種比較試驗(yàn);2020-2021年參加安徽省特色小麥生產(chǎn)試驗(yàn)。2021年通過(guò)安徽省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定,審定編號(hào):皖審麥20212003,定名為柳紫黑麥1號(hào)。
2 品種特征特性
2.1 植物學(xué)特征 柳紫黑麥1號(hào)為半冬性品種,幼苗半匍匐,苗勢(shì)中等,越冬性好,抗倒春寒能力強(qiáng)。分蘗力中等,成穗率高。莖生葉片小,葉色深綠,旗葉斜挺。全生育期比對(duì)照品種濟(jì)麥22早熟1d。株高80cm左右,株型較緊湊,莖稈堅(jiān)韌、彈性好。穗紡錘形,長(zhǎng)芒,白殼,紫黑色粒,籽粒角質(zhì)、飽滿(mǎn)度好,抗穗發(fā)芽。2年生產(chǎn)試驗(yàn)平均穗數(shù)分別為639.0萬(wàn)穗/hm2、643.5萬(wàn)穗/hm2,穗粒數(shù)34.8粒、34.1粒,千粒重38.4g、40.7g。
2.2 品質(zhì)分析 經(jīng)2年品質(zhì)分析,該品種籽粒容重分別為844g/L、837g/L,粗蛋白(干基)含量16.20%、16.26%,濕面筋含量43.7%、37.5%,吸水量73.2mL、72.1mL。柳紫黑麥1號(hào)蛋白質(zhì)含量比對(duì)照品種濟(jì)麥22高30%以上,鈣、鐵、鋅、磷、硒、碘含量均比普通小麥顯著提高,說(shuō)明該品種為高蛋白、高礦物質(zhì)彩色特色小麥品種。
2.3 抗病性鑒定 經(jīng)2年抗病性接種鑒定,該品種中抗/中抗赤霉病,中抗/中感白粉病,中抗/中抗條銹病。
3 產(chǎn)量表現(xiàn)
柳紫黑麥1號(hào)在2018年品種比較試驗(yàn)中,每hm2平均產(chǎn)量8102.5kg,比安徽省區(qū)域試驗(yàn)對(duì)照品種濟(jì)麥22增產(chǎn)2.6%,比彩色小麥對(duì)照品種周黑麥1號(hào)增產(chǎn)10.4%;在2019年安徽省特色小麥品種比較試驗(yàn)中,平均產(chǎn)量8016.4kg,比安徽省區(qū)域試驗(yàn)對(duì)照品種濟(jì)麥22增產(chǎn)3.6%,比彩色小麥對(duì)照品種周黑麥1號(hào)增產(chǎn)12.6%。2020年參加安徽省特色小麥生產(chǎn)試驗(yàn),每hm2平均產(chǎn)量7741.5kg;2021年續(xù)試,平均產(chǎn)量8076.0kg;2年產(chǎn)量與對(duì)照品種濟(jì)麥22均無(wú)顯著差異。2023年開(kāi)始在安徽省淮北市和宿州市推廣種植,每hm2產(chǎn)量均在8000kg以上,高產(chǎn)示范區(qū)產(chǎn)量超過(guò)9000kg。
4 栽培技術(shù)要點(diǎn)
4.1 精細(xì)整地,施足底肥 前作收獲后適時(shí)、適墑耕作,以達(dá)到地平土細(xì),土壤含水量在16%~18%之間,保證土壤水分適宜小麥出苗生長(zhǎng)。同時(shí)結(jié)合整地施用有機(jī)肥和化肥,全生育期每hm2施肥量為純氮180~220kg、磷(P2O5)90~100kg、鉀(K2O)90~100kg。底肥約占2/3。
4.2 精選種子 種子經(jīng)過(guò)精選后,需保證其純度不低于98%,凈度不低于96%,發(fā)芽率不低于94%。播前曬種1~2d,以提高發(fā)芽率。地下害蟲(chóng)發(fā)生較重的田塊,應(yīng)使用包衣種子或進(jìn)行藥劑拌種,也可選用3%辛硫磷22.5~30.0kg/hm2進(jìn)行土壤處理。
4.3 播種 適播期 以“晚播弱,早播旺,適時(shí)播種麥苗壯”為原則,淮河以北和沿淮地區(qū)最佳播種時(shí)間為10月中下旬。播種過(guò)早,溫度偏高,容易形成旺苗,不利于安全越冬;播種過(guò)晚,積溫不足,分蘗數(shù)和次生根偏少,達(dá)不到壯苗標(biāo)準(zhǔn)。播種量 該品種適宜播種量為105~120kg/hm2,適宜基本苗為
240萬(wàn)~270萬(wàn)/hm2。當(dāng)播期推遲時(shí),應(yīng)適當(dāng)增加播種量。播種深度 一般播種深度在5cm左右,播種過(guò)深出苗困難,分蘗緩慢,低位分蘗缺位;播種過(guò)淺分蘗節(jié)入土淺,分蘗細(xì)弱,麥苗抗逆性差。
4.4 田間管理 控旺及追肥 對(duì)于旺長(zhǎng)的麥田,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行鎮(zhèn)壓或噴施矮壯素。對(duì)于播種過(guò)晚或底肥不足造成的弱苗,應(yīng)趁墑及時(shí)追肥。除草 化學(xué)除草于小麥返青后至拔節(jié)前,日平均溫度穩(wěn)定在5℃以上時(shí)進(jìn)行,以防發(fā)生藥害。病蟲(chóng)害防治 起身期、拔節(jié)期用氧化樂(lè)果+井岡霉素防治病蟲(chóng)害。孕穗期、灌漿期分別用高效氯氰菊酯或吡蟲(chóng)啉+戊唑醇防治病蟲(chóng)害。小麥揚(yáng)花期若有2d以上的連陰雨,應(yīng)在雨后及時(shí)噴施三唑類(lèi)、抗生素類(lèi)或苯并咪唑類(lèi)殺菌劑防治赤霉病。
5 育種體會(huì)
5.1 不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期的選擇要點(diǎn) 返青期主要選擇越冬性良好的組合、品系和單株。拔節(jié)期主要選擇分蘗兩極分化快、抗倒春寒的品系和單株。孕穗期加強(qiáng)對(duì)株型、葉相、抗紋枯病等性狀的選擇。抽穗期至灌漿期選擇的項(xiàng)目較多,紋枯病、白粉病、條銹病、葉銹病、赤霉病相繼發(fā)生,調(diào)查記載其發(fā)病程度,并與對(duì)照品種比較,確定選擇標(biāo)準(zhǔn);調(diào)查株型、葉相、倒春寒、凍害。蠟熟期至成熟期調(diào)查記載成熟期株高、倒伏情況、熟相、單株穗數(shù)、穗粒數(shù)等性狀;對(duì)未倒伏的品系進(jìn)行簡(jiǎn)易抗倒伏性能測(cè)定,并與對(duì)照品種比較,確定入選品系;對(duì)豐產(chǎn)性進(jìn)行田間評(píng)估,熟相好的品系大多籽粒較飽滿(mǎn),單位面積穗體積較大且撥打麥穗手感強(qiáng)的品系豐產(chǎn)性較好。室內(nèi)考種主要考察千粒重、籽粒飽滿(mǎn)度、粒色、粒型、黑胚率等。黑粒對(duì)白粒為顯性,黑粒后代仍可分離出一定比例的白粒,因此進(jìn)行連續(xù)多代黑中選黑。此外,高代品系根據(jù)需要進(jìn)行了抗病性鑒定和品質(zhì)分析。
5.2 不同世代的選擇要點(diǎn) F1和雙親、對(duì)照品種比較,選擇符合育種目標(biāo)的組合;F2首先選擇目標(biāo)單株占比高的組合,并對(duì)組合進(jìn)行分類(lèi),一級(jí)組合多選單株;F3先選優(yōu)良組合,在優(yōu)良組合中多選品系,在優(yōu)系中多選單株;F4后重點(diǎn)選擇分離幅度較小的品系;F5后稀播繁殖較穩(wěn)定品系的種子,在下年參加新品系產(chǎn)量鑒定試驗(yàn)。隨著世代的推移,雜交后代的穩(wěn)定性逐步提高,選擇的要求越來(lái)越嚴(yán)格,即低代標(biāo)準(zhǔn)寬、高代完全符合育種目標(biāo)。不同世代選擇的主要性狀不同,遺傳力較高的簡(jiǎn)單性狀,如抽穗期、株高、千粒重、粒色等,在各分離世代均可有效選擇;遺傳力低的性狀一般要在高代群體條件下選擇。
5.3 不同目標(biāo)性狀的選擇要點(diǎn) 一級(jí)育種目標(biāo)主要有經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、品質(zhì)、適應(yīng)性及抗主要自然災(zāi)害的能力等。雜交后代圍繞一級(jí)育種目標(biāo)的高度相關(guān)性狀進(jìn)行選擇,同時(shí)兼顧其他性狀。點(diǎn)播條件下的田間選擇,大部分針對(duì)的是遺傳力較高的簡(jiǎn)單性狀,如抽穗期、株高、粒色等;而遺傳力低的復(fù)雜性狀,點(diǎn)播條件下個(gè)體選擇無(wú)效,要在不同生態(tài)條件下做多點(diǎn)次群體選擇。
5.4 綜合決選要點(diǎn) 在不同世代、不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期對(duì)不同目標(biāo)性狀選擇的基礎(chǔ)上,對(duì)各品系的每個(gè)目標(biāo)性狀打分,然后匯總各品系的得分,并將得分排序,再與對(duì)照品種比較,確定是否入選。
本項(xiàng)目重點(diǎn)在于育種材料的搜集、篩選和研究,選出了綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良的彩色親本和豐產(chǎn)性突出的配套親本。在雜交后代的選育中,既注意黑中選黑,又重視綜合農(nóng)藝性狀選擇,特別是對(duì)豐產(chǎn)性的選擇。今后在此基礎(chǔ)上,將加強(qiáng)對(duì)莖稈強(qiáng)度的選擇,進(jìn)一步提高豐產(chǎn)潛力。
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(收稿日期:2024-07-06)