小麦新品种晋麦104号的选育及体会

赵吉平，任杰成，郭鹏燕，许 瑛，任 超

（山西省农业科学院经济作物研究所，山西 汾阳 032200）

小麦是山西省的主要粮食作物，种植面积一般稳定在66.7万hm2以上，2017年秋播面积略有扩大。山西省全年小麦需求量为35亿～40亿kg，而山西省自己仅能生产23亿～30亿kg，每年必须从周边省份补充10亿～15亿kg[1]。特别是随着山西省能源化工业的迅速发展和产业结构的调整，人增地减，社会需求又不断提高，山西省小麦需求缺口不断拉大[2]。发展小麦生产的唯一途径只能是通过提高单产来增加总产，以维护粮食安全，而选育小麦新品种是迅速提高小麦单产的根本性措施。国内外研究表明，品种对小麦的增产作用达30%～40%[3]。因此，选育高产稳产、综合抗性优良的小麦新品种是育种工作者的必然选择。

山西省中部晚熟冬麦区属大陆性半干旱气候，地域性强。中部麦区土壤肥沃，气候温和，年降雨在400～650 mm，对于小麦生产来说，具有得天独厚的优越条件。该区小麦生产的自然灾害有干旱、冬春冻害、条叶锈病、白粉病、干热风等[4]。

晋麦140号系山西省农业科学院经济作物研究所针对山西省十年九旱，水资源匮乏，大力发展抗旱节水农业的生产条件，根据生态育种理论，2007年以汾4412母本、陕旱8675为父本进行有性杂交，采用现代选择、鉴定技术，经系谱法历经4个世代定向选育而成，集高产稳产、高蛋白高面筋、抗旱节水、抗病抗逆性强于一体的小麦新品种。

1 品种来源及选育经过

1.1 品种来源

根据育种目标和山西省中部的气候特点配制杂交组合。母本汾4412是山西省农业科学院经济作物研究所选育的抗冻耐旱、分蘖能力强、落黄极佳的小麦新品系，缺点是植株较高，中感条锈病、叶锈病和白粉病，曾参加过山西省中部旱地区试，因增产不显著而被淘汰。父本陕旱8675是陕西省小麦研究中心选育的旱地小麦品种，1996年8月通过陕西省审定[5]，曾在陕西省渭北和关中地区大面积推广应用。该品种茎基部短而坚韧，穗茎节长，品质较优。代君丽等[6]确定陕旱8675中含有新的抗条锈基因。其缺点是在山西省中部种植，抗旱相对差点。晋麦104号的选育系谱[7-8]如图1所示。

1.2 选育经过

2007年夏配制杂交组合。F1～F4均在水地条件下进行选择，因为水地田间湿度大，利于病菌的繁殖与传播，便于选出抗病单株。F1田间表现繁茂性好、植株整齐、株高适中，表现出明显的杂交优势；F2分离明显，各种基因型遗传特征充分表达和发挥，按照育种目标和综合农艺性状选择了12个单株；F3进一步进行严格选择，经室内考种选留8个株系；F4有3个品系（11水4513，11水4518和11水4519）遗传基因趋于稳定，抗病性也较出色，尤其是白粉病，田间鉴评抗性为0；级，抗干热风能力强，穗部性状好，长方穗型，籽粒为角质（玻璃质），籽粒颜色为白粒（琥珀色），综合性状优良而出圃。所以，2011—2012年度将出圃材料种子一分为二，在山西省农业科学院经济作物研究所水地和旱地不同栽培条件下进行品系鉴定试验，在旱地鉴定圃中筛选出11水4519抗旱性突出、穗头较大、籽粒粒饱、千粒质量高、丰产性好，2次重复均增产，增产幅度明显高于对照（长6878）；并进行了模糊聚类分析[9]和全麦微量SDS检测[10-11]。模糊聚类分析结果，以长6878为对照，把各个品系数量性状和质量性状综合归纳[0，1]区间的一个相似隶属函数，定量地描述各个品系与对照之间的相似程度，以相似隶属函数的大小确定重点选择对象，11水4519的模糊相似隶属函数r＝0.9013，进一步确定其的丰产性。微量SDS检测结果，以中优9507为对照，经多次检测10 min静止状态读数，11水4519为16.4 mL，中优9707为17.3 mL，说明其品质在优质的范围内；2012—2013年度参加山西省农业科学院经济作物研究所旱地品比试验，进一步验证了该品系的适应性、抗旱性和丰产性等，经方差分析，增产达显著水平，即定名为汾4519；2013—2015年度参加山西省中部旱地区域试验；2015—2017年度参加山西省中部旱地生产试验。

2 特征特性

2.1 生物特性

晋麦104号属强冬性品种，全生育期253 d，熟期与对照长6878相当。幼苗半匍匐，分蘖力较强，抗倒春寒能力强，平均株高85 cm左右，株型半紧凑，茎秆弹性好，抗倒性较强。叶色灰绿色，繁茂性好，茎叶有蜡质，叶片宽大，旗叶下披，穗层整齐，熟相中等。穗型长方形，平均穗长7 cm左右，长芒，成熟时穗色发白，白壳，护颖卵形，颖肩斜肩，颖嘴中弯，小穗密度中等。粒形椭圆，白粒，角质，饱满度较好。一般525.0万穗/hm2，穗粒数32.8粒，千粒质量40.2 g左右。

2.2 抗病性

2013—2014年经山西省农业科学院植物保护研究所人工接菌鉴定，晋麦104号中感条锈病和叶锈病、中抗白粉病；2016—2017年鉴定为中感条锈病、轻感叶锈病、近免疫白粉病。

2.3 品质分析

2016—2017年农业部谷物及制品质量监督检验中心（哈尔滨）检测，平均籽粒容重785 g/L，籽粒粗蛋白（干基）16.14%，湿面筋含量为35.75%，稳定时间2.0 min。

3 产量表现

2013—2014年参加山西省中部晚熟冬麦区旱地组区域试验，平均产量为5 247.0 kg/hm2，比对照长6878增产5.1%；2014—2015年继续试验，平均产量为5 823.0 kg/hm2，比对照增产6.0%。2 a区域试验平均产量为5 535.0 kg/hm2，比对照增产5.6%，增产点率100%。

2015—2016年参加山西省中部旱地组生产试验，平均产量为5 092.5 kg/hm2，比对照增产8.5%；2016—2017年继续参加试验，平均产量为5463.0kg/hm2，比对照增产7.5%。2 a生产试验平均产量为5 277.0 kg/hm2，比对照增产8.0%，增产点率100%。

4 栽培技术要点及适宜种植区域

该品种适宜播种期9月25日至10月5日，每公顷适宜基本苗300万～375万株。一次性施足底肥，有机肥和无机肥相结合。一般公顷施225 kg纯氮和180 kg纯磷，春季及时中耕除草。灌浆期注意蚜虫危害，一般采用氧化乐果1 000倍液喷雾防治，蜡熟期及时收获。其适宜在山西省中部晚熟冬麦区旱地、扩浇地或一水种植。

5 育种体会

5.1 迎合市场需求，优质育种势在必行

随人们生活水平的不断提高，中筋小麦远远不能满足市场需求。明确育种目标，小麦产业发展正值产量与质量并重阶段[12]，所以，在品系鉴定时结合考种和产量结果，在实验室进行全麦微量SDS沉降值分析，优中选优。晋麦104号籽粒蛋白质（干基）16.14%，面粉湿面筋含量35.75%，这2个指标均超过国家一等强筋小麦标准。根据山西省农业厅公告，2016年山西省审定冬小麦品种11个，2017年审定15个，2 a共审定26个品种，籽粒蛋白质和面粉湿面筋含量没有1个能超过晋麦104号，其次最高的是翔麦517，籽粒蛋白质（干基）15.37%，面粉湿面筋含量34.55%，晋麦104号比翔麦517分别超过0.77，1.2百分点，晋麦104号属高蛋白高面筋“双高”品种，美中不足之处是稳定时间较短，为2.0 min，还有待今后继续加强选配研究。

5.2 根据山西中部生态区域小麦生产现状，努力实现高产稳产

根据山西省小麦生产现状，针对产业结构调整和市场需求[13]，提高小麦单产是唯一途径。晋麦104号参加山西省中部2 a区域试验和2 a生产试验，历时4 a之久，经受了不同年型的考验，点点增产，无一点次减产，年际间和地点间稳产丰产性好，平均产量达5 406 kg/hm2，高于全国小麦平均单产5327kg/hm2水平[12]，况且晋麦104号是个旱地品种，如此高的产量是一个突破。产量三因素协调发展，实现了优质、节水、高产、稳产、绿色、高效于一体。

5.3 利用水旱交叉育种技术，科学选用综合抗性强的亲本配制杂交组合

从晋麦104号系谱可看出，遗传背景极其丰富，汇集了丰产、优质、抗旱、抗逆性强等优异种质资源，尤其含有许多国外抗病基因，它们在我国的小麦育种中发挥了核心作用[12]，也为育种工作奠定了良好的基础[7]。育种者瞄准抗病基因丰富的特点，科学配制杂交组合，F1～F4出圃均在水地条件进行，使抗病性基因能够充分体现，择优汰劣，选育抗病性较强的单株，要求茎秆青绿、干净利落，无条锈、叶锈生理小菌感染，尤其对白粉病的选择非常严格[14-16]。2017年根据山西省农业科学院植物保护研究所抗病性鉴定，晋麦104号中感条锈病、轻感叶锈病，而且严重度较低，仅为40%，近免疫白粉病，反应型、严重度和普遍率都为“0”，是历年来国审和省审为数不多的抗白粉病小麦品种，是一项重大技术突破。晋麦104号的茎叶被有一层蜡质，生育后期越干旱越明显，这是一种抗旱保水的生理表现。李德炎[17]认为，叶片既是光合作用的器官，也是蒸腾作用的器官，由于蜡质的保护，蒸腾强度变弱，同化能力增强，呼吸变弱，消耗就少，蒸腾系数必然变小。2个亲本无明显蜡质，只是其中一个亲本叶片灰绿，通过基因重组后，发挥超亲优势，抗旱节水效果显著。这也是该品种能在旱地上应用的原因所在。