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全糯小麦新品种晋麦99号的选育

2017-04-03张凤琴王向东逯腊虎张明义肖俊红许玉娟

山西农业科学 2017年3期
关键词:支链旱地山西省

张凤琴,王向东,逯腊虎,张明义,肖俊红,许玉娟

(山西省农业科学院小麦研究所,山西临汾041000)

全糯小麦新品种晋麦99号的选育

张凤琴,王向东,逯腊虎,张明义,肖俊红,许玉娟

(山西省农业科学院小麦研究所,山西临汾041000)

由于糯小麦含有支链淀粉(含量≥98%)和小麦独有的面筋蛋白,而糯麦粉具有独特的麦香、糯香和糯感,具有糯淀粉的黏性、容易揉和成型的加工品质和较高的营养价值,近年来得到我国育种家的重视。山西省农业科学院小麦研究所的糯小麦研究始于15 a前,是采用弱冬性糯质资源与当前生产中广泛种植的优良冬小麦杂交、分离、回交转育,选育适宜晋南冬麦区种植的冬性糯小麦新品种。晋麦99号是山西省第1个冬性糯小麦品种,支链淀粉含量100%,富含锌、硒等矿物质;幼苗半匍匐,生长势强,分蘖能力强,株型紧凑,抗锈病、白粉病;适宜山西省南部中熟冬麦区旱地及相同生态区种植。

糯小麦;新品种;晋麦99号;选育

糯小麦研究源于其几乎不含直链淀粉,在食品工业和非食品工业领域有着重要的应用价值[1]。糯小麦是利用遗传理论,通过现代分子标记技术,采用人工重组、分离,筛选Wx基因纯合体获得高支链淀粉小麦,其麦粉含有比普通小麦粉高的谷蛋白和单纯的支链淀粉,因此,糯麦产品具有独特的麦香、糯香和糯感。糯麦化学构成决定了它具有独特、优良的加工品质[2]。世界糯小麦研究始于20世纪90年代,我国糯小麦研究几乎与世界同步[3]。近年来,陆续有少数糯小麦品种问世,但大都是弱冬性。

本研究是利用弱冬性糯质小麦资源与当前生产中广泛种植的优质、高产的冬性小麦品种杂交,采用回交转育的办法[4],结合糯性淀粉特有的生化标记技术,筛选新型的优质冬性糯小麦种质,选育适宜北方冬麦区种植的优质、高产、多抗的糯性冬小麦品种。

晋麦99号(原名:临糯96046)是山西省农业科学院小麦研究所选育的全糯性冬小麦新品种,支链淀粉含量100%。2013—2014年,参加山西省南部旱地组小麦区域试验,表现良好;2015年12月,通过山西省农作物品种审定委员会审定(审定编号:晋审麦2015001)。目前,其已在山西省临汾市的尧都区、洪洞县、翼城县推广种植。由其研发的优质糯麦仁、糯麦粉连续3次参加山西省特色农产品博览会,深受消费者青睐。其深加工产品市场前景广阔,社会效益较好。

1 选育思路

选育的技术路线:针对山西省南部旱地小麦生产现状,明确新品种的育种基本思路,选取当地生产骨干品种,与外引新型糯小麦种质资源杂交[5],通过株系选择,分离、回交、选育适合本区域生产的优质、抗旱糯小麦。具体方法:采用糯麦资源材料先与高配亲本杂交,分离糯性中间材料;再与生产用骨干品种杂交,分离全糯小麦籽粒,株系选择加代,鉴定稳定出圃;经品比鉴定、区域试验和生产示范试验,完成品种选育流程。

2 选育目标

根据晋南雨养旱地生产条件要求,结合小麦高光效育种理论[6],确定旱地糯小麦品种平均产量应达到4 500~5 250 kg/hm2,具有6 750~7 500 kg/hm2生产潜力,选育支链淀粉含量大于99%、适合糯麦仁、糯麦粉加工和优质专用面粉配粉使用的冬性糯小麦品种。

3 选育方法及流程

晋麦99的母本为晋麦47号,其在山西省南部旱地冬麦区广为种植,丰产性好,生物学产量与收获指数较高,抗病抗倒,早熟落黄好;父本为京糯1号/P5027的糯性后代,糯性优良,综合性状较好。以丰产×糯性为基础,通过有性杂交、分离、回交,选择糯性好、品质好、分蘖力强、适应性广、抗病、产量高、综合性状优异的后代材料,早代(F2~F4)进行品质测试选优,用系谱法连续进行选育而成[7]。

3.1 亲本材料的选择

选择全糯性小麦京糯1号与遗传基础丰富、配合力高的亲本材料P5027杂交,分离获得全糯性中间材料为母本,选择品质中等、综合性状优良以及抗旱性强、早熟高产的晋麦47号为父本,进行复交。亲本种质中高产、稳产品种晋麦47号血缘占比50%,矮秆、高配亲本种质P5027占比25%,全糯性小麦京糯1号占比25%,为后代选择提供了丰富的遗传基础。

3.2 后代的选择

2003年完成组合组配,2004年用半籽粒破损法二次鉴定出全糯籽粒[8],2005—2009年间,在育种圃主选群体病害较轻,抗寒、耐旱株系,再选择穗多、穗大、株高适中、株型紧凑的单株,连续株系选择,F6性状稳定出圃,定名为临糯96046,进行连续产量等农艺性状选育。2010年参加鉴定试验;2011年参加品比试验,同时进行株系扩繁,表现耐旱、早熟,综合性状较好;2012年申请参加山西省南部旱地区域试验。

4 产量表现

2011年进行试验田小区鉴定,小区面积6.67 m2,小区产量3.85 kg,较对照晋麦47号增产6.12%。2012年参加田间品种比较试验,3次重复,小区面积13.34 m2,小区产量分别为6.30,6.70,6.53 kg,平均产量4 882.2 kg/hm2,较对照晋麦47号增产3.52%。2013—2014年参加山西省南部中熟冬麦区旱地组区域试验,平均产量分别为3 532.5,3 365.5 kg/hm2,较对照晋麦47号分别增产6.2%和7.3%,公顷穗数484.5万穗、穗粒数28.4粒、千粒质量36.5 g;2 a区试13点次全部增产。2014年参加山西省南部中熟冬麦区旱地组生产试验,公顷穗数469.5万穗、穗粒数31.4粒、千粒质量39.8 g;平均产量5 128.5 kg/hm2,比对照晋麦47号增产4.6%,7点次全部增产。2015年12月通过山西省农作物品种审定委员会审定,定名为晋麦99号(审定编号:2015001)。

5 主要特征特性

临糯96046为全糯性中早熟冬小麦,支链淀粉含量大于99%(占淀粉总量)。幼苗半匍匐,叶色淡绿,根系发达,分蘖力强,生长势强,成穗率中等。成株株型半紧凑,长势好,株高82~87 cm,茎秆呈紫色(成熟期),穗长6.5~7.2 cm,穗层较整齐,长芒、白壳、纺锤形,小穗密度中等,穗色浅绿,成熟落黄好。公顷穗数450万~570万穗,穗粒数30~40粒,千粒质量38~42 g,籽粒为白粒、蜡质、饱满、粒质中等。抗冻性强、抗倒性中等、抗青干中等、抗锈病、抗白粉病。熟期与对照晋麦47号相同。

6 抗性鉴定及品质分析

6.1 抗性鉴定

2013—2014年山西省农业科学院植物保护研究所抗性鉴定结果显示,在人工接种条件下,中感条锈病;中感叶锈病;中感白粉病。

6.2 品质分析

2014年农业部谷物及制品质量监督检验测试中心(哈尔滨)品质鉴定结果显示,容重778 g/L;粗蛋白质(干基)14.59%;湿面筋含量30.0%,沉淀值30.8 mL;吸水量72.1 mL/100 g;形成时间3.2 min;稳定时间1.5 min;弱化度199 F.U;粉质质量指数40 mm;评价值39;硬度61.1。

2015年农业部谷物及制品质量监督检验测试中心(哈尔滨)品质鉴定结果:支链淀粉含量100%,粗蛋白质(干基)12.89%,粗脂肪2.81%,粗淀粉58.51%,硒0.138 mg/kg,锌30.3 mg/kg。

7 栽培要点

7.1 加强培肥地力

有条件的可公顷施优质有机肥22.5~30.0 t。在地力不足时,要根据地力状况,因地制宜,配方施肥,确定化肥施用量。底肥施用原则要求氮、磷、钾配合施用,依据地力情况,一般公顷施过磷酸钙1 200~1 500 kg、碳酸氢铵750~1 125 kg或尿素300~375 kg、硫酸钾120~150 kg。

7.2 适期播种

晋南地区适播期为9月25日至10月5日。根据田块地理位置、前茬作物情况确定播种时期,适期建议播量112.5~187.5 kg/hm2。

7.3 精细播种

在施足底肥、整地精细、播期墒情适宜时及时播种[9]。严格控制播量,做到“以地定产,以产定穗,以穗定苗”,在确保种子质量的基础上,适宜的播量为基本苗225万~270万株/hm2,播种期较适播期延后时,每晚播1 d,公顷增播量3.75 kg。

7.4 加强麦田管理

冬前和早春管理以镇压锄划为主,做到保墒,提温,增加田间大蘖。对旺长麦田还要注意进行深耘断根,逼根下扎,达到控上促下,创建合理群体。对返青的旺苗,应及时化控,控制株高,防止倒伏。

7.5 加强病虫草害防治

要根据当地实际,应用科学方法及时防治流行性病虫草害。小麦扬花后结合蚜虫等防治,采用一喷三防技术,以防病虫、增加粒质量。

7.6 适时收获

在小麦蜡熟后期及时收获。

8 讨论

通过对晋麦99号特征特性、遗传基础、产量结构和农艺特性进行分析,结合育种实践,总结育种体会如下。

8.1 明晰生态区品种需求与动态

全糯小麦是近年育种家通过遗传手段新创制的一类新型小麦,品质特性独特,具有糯谷类作物的高支链淀粉特性[10],同时兼具小麦优质蛋白面粉特性,在新型食品加工与专用面粉配粉领域应用前景广阔。晋麦99号选育就是要适合山西省南部干旱地区广泛种植的糯性新品种。

8.2 明确细化育种目标

旱地小麦单产是受限于水分的产量三因素的协调[11],根据不同地区的生态条件和不同产量水平,要求有不同的产量结构。多年的小麦遗传育种实践证实,晋南旱地小麦育种目标为:稳定株高,加大多穗型品种的选择,同时注重穗粒数与粒质量的协调[11]。单株要求:分蘖力强、成穗率高,在严格控制株高条件下,选择根系发达、茎秆粗壮、株型紧凑的类型;群体要求抗寒、耐旱、抗病、穗多、穗匀,实现稳产丰产群体目标[12]。

8.3 同步提高生物学产量和收获指数

生物学产量与收获指数是小麦产量育种的重要生理指标。高的干物质产量是获得高产的前提,增加籽粒干物质产量所占比例是获得高产的关键。在山西省雨养农业地区,适当的植株生产量是抗旱高产的关键。

8.4 加强全糯小麦生产体系配套技术服务

良种加良法,是实现优质全糯小麦效益最大化的根本途径。

[1]游新勇,张国权,李琼,等.糯小麦淀粉品质特性研究[J].粮食与饲料工业,2008(4):8-10.

[2]张凤琴,王向东,王玉平,等.糯麦新品系临糯7387的选育[J].山西农业科学,2012,40(9):940-943.

[3]陈新民.糯小麦(Waxy Wheat)研究进展 [J].麦类作物学报,2000,20(3):82-85.

[4]张凤琴,王向东,王玉平,等.优质冬性糯小麦转育研究[J].山西农业科学,2008,36(3):19-20.

[5]徐兆飞.小麦品质及其改良[M].北京:气象出版社,2000.

[6]卫云宗,刘新月,张久刚,等.小麦生产的生态定位及发展策略[J].农业现代化研究,2003,24(5):392-395.

[7]姬虎太,张定一,李雪梅,等.中筋高产小麦新品种临Y7287的选育研究[J].大麦与谷类科学,2011(2):7-9.

[8]孙链,孙辉.糯小麦粉特性研究进展 [J].粮油食品科技,2008(1):1-4.

[9]崔欢虎,张鸿杰,马爱萍,等.山西旱地小麦栽培技术体系的形成及其发展战略[J].农业现代化研究,2001,22(3):154-157.

[10]周国勤,易红岩.糯小麦的品质性状及产品开发[J].现代农业科技,2006(10):112,120.

[11]崔欢虎,易红岩.山西旱地小麦栽培发展战略 [J].山西农业,2001(11):21-22.

[12]卫云宗.小麦群体产量分析 [J].麦类作物学报,1994(1):2-3,13.

Breeding of a New Waxy Wheat Variety Jinmai 99

ZHANGFengqin,WANGXiangdong,LULahu,ZHANGMingyi,XIAOJunhong,XUYujuan

(Institute ofWheat,Shanxi Academy ofAgricultural Sciences,Linfen 041000,China)

Because the waxy wheat contains amylopectin(content of 98%or higher)and particular wheat gluten protein and the waxy wheat flour expresses peculiarity wheat fragrance,glutinous fragrance and waxy feeling with waxy starch viscosity,processing quality easy to rub up molding and higher nutritional value,in recent years it gets the attention of the breeders in China.Waxy wheat research began in Institute ofWheat,Shanxi Academy of Agricultural Sciences 15 years ago,the newwaxy wheat varieties suitable to be planted in Jinnan winter wheat district were bred by using the method ofhybridization,separation and backcross transformation between weak winter waxy germplasm resources and fine winter wheat widely cultivated in the current circumstances.Jinmai 99 is the first waxy winter wheat varieties in Shanxi province.Its amylopectin content is 100%,rich in minerals such as zinc,selenium,and it has a semi-prostrate seedlings,strong growth potential,strong tillering ability,compact plant type and strong anti-rust,powdery mildew character,suitable for planting in dry land and the same ecological area ofmiddle mature winter wheat area in southern Shanxi.

waxy wheat;newvariety;Jinmai 99;breeding

S512.1

A

1002-2481(2017)03-0332-03

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.03.04

2016-12-16

山西省科技攻关项目(20140311001-1C);山西省农业科学院育种基础项目(Yyzjc1410)

张凤琴(1968-),女,山西襄汾人,助理研究员,主要从事糯小麦新品种选育、配套栽培技术、糯小麦功能利用研究工作。

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