小麦新品种荃麦725选育与体会

赵 莉, 何贤芳, 刘 泽, 朱全贵2, 葛 勇2， 汪建来

(1.安徽省农业科学院作物研究所， 合肥 230031； 2.安徽荃银高科种业股份有限公司， 合肥 230088)

小麦是安徽省第一大粮食作物，常年种植面积在260万hm2左右，主要分布在沿淮、淮北多个地市。“十五”初期安徽省沿淮、淮北地区主推小麦品种为皖麦19、豫麦18、烟农19等。皖麦19产量较高，但抗倒性偏弱；豫麦18早熟，但早播易受冻；烟农19产量高而稳，但抗倒性和面粉色泽有待改善[1-3]。随着小麦-玉米连作面积扩大和气候变化，小麦赤霉病发生北移，沿淮、淮北小麦主产区赤霉病发生频率和为害程度有加重的趋势[4-5]。针对小麦生产中存在的问题和主推品种的优缺点，开展适于沿淮、淮北及黄淮南片种植的小麦新品种选育工作，通过十多年的实践，选育出高产、中感-中抗赤霉病的高白度、软质小麦新品种荃麦725。本文对其选育过程进行回顾，介绍荃麦725主要特征特性，并就小麦育种中的若干问题进行思考，旨在加速小麦新品种荃麦725的推广应用，探讨黄淮南片小麦育种水平和效率提升的技术路径。

1 育种目标及技术路线

针对当时安徽省淮北小麦主推品种的不足和生产发展趋势，将当时的育种目标确定为：进一步提高产量潜力(要求所选育的品种产量潜力8 250 kg·hm-2以上，较大面积推广品种皖麦19、豫麦18、烟农19增产5%以上)，年度间产量稳；单位面积穗数在600万·hm-2以上，每穗35粒左右，千粒重40 g以上；冬前早生快发、繁茂性好，抗冬春冻害能力较高；株高80～90 cm，抗倒；品质以中筋为主，籽粒商品好，蛋白质含量13%以上，稳定时间3 min左右，容重780 g·L-1以上，籽粒饱满，出粉率高，粉白。播期、播量弹性大，易栽培。抗(耐)病能力较强，对赤霉病、白粉病、纹枯病等主要病害有较强的抗(耐)性，适宜安徽省淮北、沿淮麦区以及黄淮南片种植的半冬性小麦品种。

围绕上述目标，确定以下技术路线：产量构成上“攻二头带中间，协调增产”(即在一定穗数基础上，选育千粒重较高，穗粒数自动调节力强的“中间型”品种)；亲本选配上利用安徽省创制的品种(种质资源)对当地区域生态条件的适应性，引入黄淮南片种质，在单交的基础上，利用多亲本复合杂交扩大遗传变异；性状选择上采用多点鉴定，重点看灾年表现，注重抗逆、抗病能力的评价，注重容重和籽粒饱满度的选择。试验地施肥水平略高于大面积生产水平，防虫不防病，提高选育品种的抗倒性和抗病性。

2 选育过程

荃麦725亲本组合为：(皖麦19/徐州25)//皖麦44///宿043。皖麦19曾是皖北、苏北大面积推广品种，丰产稳产、产量三要素协调、综合抗性好、分蘖整齐均匀[4]，但抗倒一般；徐州25是徐州农科所选育的穗粒结构协调、耐肥抗倒品种[6]，但熟期偏晚；皖麦44是自育的矮秆早熟多穗品种[7]，高感白粉病；宿043是宿042(皖麦53)的姐妹系，高抗倒伏、早熟、丰产稳产[8]，对抗倒春寒能力一般。荃麦725亲本来源和系谱见图1。

图1 荃麦725品种系谱

主要选育过程为：2000年4月以皖麦19为母本、徐麦25为父本配置单交组合；2000年收获及种植F1，2001年4月以F1群体中的01 F 7011为母本、皖麦44为父本配制三交组合，2002年4月以三交F1中的02 F 26为母本、宿043为父本配制四交组合，获得四交F1(行号03 F 293)。随后对组合后代进行持续选择，2003—2004年种植F2，行号04 S 251，选单穗,淘汰后保留34个单穗。2004年10月种植三代单穗，行号05 M 4202-4235，共34个F3穗行，其中05 M 4206穗行中选2个单株。2005年10月种四代单株，行号06 H 724-06 H 725，06 H 725表现突出，收获中间3行，二边行继续优中选优。2006—2007年在阜南进行鉴定试验。2007—2008年在阜南、龙亢进行品比试验。2008—2009年参加安徽省半冬组联合鉴定试验。2009—2011年进入安徽省半冬组区试。2011—2012年进入安徽省半冬组生产试验。2016年通过安徽省审定(审定编号：皖麦2016010)。2012—2014年进入黄淮南北冬水组预试，2014—2016年进入黄淮南片区试，2016—2017年进入黄淮南片生产试验，2018年5月通过国家审定(审定编号：国审麦20180018)。

3 荃麦725主要特征特性

3.1 生物学特征

属半冬性中熟品种。幼苗半匍匐，分蘖力强，叶色浓绿，冬季抗冻害能力强，抗春霜冻能力中等，成穗率高，一般每hm2穗数600万～675万，每穗32～36粒，千粒重40～45 g。株高75～80 cm，株型紧凑，旗叶短、宽、挺，倒二、倒三叶长而挺。穗长方形，穗层整齐，穗长10～12 cm，每穗18～22个小穗。长芒，白壳，白粒，籽粒长卵形，软质，容重780～820 g·L-1，中弱筋，出粉率高，粉白，面筋延展性好。基部节间短，抗倒伏能力较强，耐湿性好，后期抗旱力中等。产量三要素补偿力较强，播期弹性大，耐晚播。

3.2 主要特性

3.2.1丰产性

荃麦725自2009年参加试验以来，经历了不同自然气候条件和灾害的考验。8年135点次试验汇总，平均单产7 999.5 kg·hm-2，平均较对照增产4.86%，增产点率82.2%(表1)。

统计了荃麦725各级试验产量分布，从表2可看出，荃麦725产量主要分布在7 500～9 000 kg·hm-2区域。

3.2.2产量三要素构成

不同产量水平产量三要素调查结果表明，荃麦725总体属于穗数较多、粒重较高、产量三要素较协调的“中间型”品种，产量三要素构成与育种目标设计基本相符。从表2可看出，在6 750～9 750 kg·hm-2范围，随着产量的提高，三要素总体呈上升的趋势。产量低于6 750 kg·hm-2，主要是由于穗数少、每穗粒数偏少造成，此时千粒重反而较高，表明该品种在遇到穗数和穗粒数不足的情况下，千粒重有较强的自我调节能力，以减少产量损失。产量超过9 750 kg·hm-2，穗数和千粒重略减，而穗粒数有较大提升，表明荃麦725要想获得9 750 kg·hm-2的产量重点在确保穗数和粒重的同时主攻穗粒数，力争穗粒数达到35～38粒。

表1 荃麦725参加各级试验产量表现

试验类别平均产量/(kg·hm-2)平均增产/%试验点次增(平)产点次减产点次主要灾(病)害安徽省区试2009—2010年半冬区试(对照皖麦50)8799.09.6660赤霉病2010—2011年半冬区试(对照皖麦508140.51.1633干旱2011—2012年半冬生试(对照皖麦50)7578.06.2660赤霉病安徽省小麦产业技术体系品比试验2011—2012年 (对照皖麦52)7334.65.9862赤霉病2012—2013年(对照烟农19)7297.54.4862春霜冻2013—2014年(对照烟农19)8812.86.4862无重大灾害2014—2015年(对照济麦22)7686.27.1981倒春寒、赤霉病国家黄淮区预试2012—2013年(对照周麦18)6789.03.3871春霜冻2013—2014年(对照周麦18)8994.02.71192无重大灾害国家黄淮南片区试2014—2015年(对照周麦18)8011.52.919136倒春寒、赤霉病2015—2016年(对照周麦18)8013.04.623185赤霉病、穗发芽2016—2017年生产试验(对照周麦18)8545.54.123230无重大灾害汇总7999.54.8613511124

表2 荃麦725产量和产量三要素分布统计

产量范围/(kg·hm-2)占统计样本的比例/%产量/(kg·hm-2)穗数/(万·hm2)每穗粒数千粒重/g<6750.07.34 6195.38±371.20582.32±62.2529.76±5.0144.49±5.356750.1～7500.012.84 7096.63±218.84619.29±79.4532.84±3.4639.11±5.887500.1～8250.038.53 7887.09±251.57650.71±91.1034.25±5.0641.07±4.478250.1～9000.027.52 8667.80±206.74651.40±45.7833.87±4.3242.54±4.519000.1～9750.010.09 9194.63±123.716763.60±68.2333.65±3.7043.17±3.73>9750.03.67 10034.63±284.23653.25±54.6337.90±4.5042.68±3.64

表3 荃麦725抗病性鉴定结果

鉴定年份及试验类别赤霉病白粉病纹枯病条锈叶锈2009—2010年安徽省半冬组区试2.95MR6.2MS54S--2010—2011年安徽省半冬组区试3.55HS7.3MS52S--2011—2012年安徽省小麦产业技术体系品比3.4MS6MS42S--2012—2013年安徽省小麦产业技术体系品比2.4MR6MS48S--2013—2014年安徽省小麦产业技术体系品比2.4MR6MS36MS--2014—2015年安徽省小麦产业技术体系品比2.9MR5MS46S--2016—2017年安徽省小麦产业技术体系品种展示2.9MR3MR66--2017—2018年安徽省小麦产业技术体系品种展示3.3MS5MS40MS--2014—2015年国家黄淮南片区试3.37MS(南京)41.18MS(南平)26.67MS(扬州)5MS(廊坊)5MS(北京)9HS(徐州)25.0MR60MS(廊坊)36MS(宝鸡)60MS(北京)2015—2016年国家黄淮南片区试2.5MS(南京)91.27HS(南平)5MS(廊坊)1M(北京)6MS(徐州)45.73MS40MS(廊坊)20HS(北京)

对产量与产量三要素进行相关分析和通径分析，产量与有效穗的相关系数和直接通径系数分别为0.280，0.388；产量与穗粒数的相关系数和直接通径系数分别为0.217*，0.403；产量与千粒重的相关系数和直接通径系数分别为0.094，0.355；说明要想荃麦725获得较高产量应在一定穗数基础上提高穗粒数和千粒重。

3.3 抗病性

对荃麦725抗病性进行了多年人工接种鉴定，结果见表3。

从表3可看出，荃麦725中抗-感赤霉病，中感白粉病，中感-中抗纹枯病，中感条锈病，中感慢叶锈病。

从近几年田间试验自然发病情况看，该品种总体抗病性较好，白粉病、叶锈病、条锈病、纹枯病中等偏轻发生，田间赤霉病较轻。从表1可看出，荃麦725赤霉病发生重的年份，增产幅度较大，说明该品种对赤霉病有较好的耐性。

表4 荃麦725主要品质参数

样品来源 蛋白质含量/%湿面筋/%白度 粉质仪参数 拉伸参数 沉降值吸水率/%形成时间/min稳定时间/min弱化度(FU)评价值最大拉伸阻力(EU)延伸性/mm能量R/E2009—2010年省区试16.232.40-37.556.92.31.81723413222241.70.602010—2011年省区试15.232.95-36.552.03.23.5905338817091.82.292014—2015年黄淮区试15.233.60-30.853.1-2.1--17018847.0-2015—2016年黄淮区试14.431.10----3.9------2016—2017年省体系展示14.733.8993.3,-1.04,6.5-54.82.53.6------

表5 荃麦725淀粉糊化参数

样品来源 高峰粘度(BU)低谷粘度(BU)稀懈值(BU)最终粘度(BU)反弹值(BU)峰值时间/min糊化温度/℃2012—2013年产业体系29441830111530171187-78.62013—2014年产业体系341423751039369613216.3079.92014—2015年涡阳364126391002382211826.4083.12014—2015年宿州410327171386403513186.3357.22012—2014年濉溪345519961459361516196.2065.92016—2017年太和33712533839372211896.5666.9

3.4 品 质

3.4.1商品品质

容重是小麦商品等级的主要指标，近年来受到粮食收购企业和农民的格外重视。2014—2016年度黄淮麦区南片小麦生育后期气候条件整体不利于灌浆，大面积生产小麦容重偏低、不完善粒偏高。2014—2016年国家黄淮南片区试在没有防治病害情形下，36份荃麦725容重测试结果，三等(容重≥750 g·L-1)以上样品有35份，占97.2%，其中一等(≥790 g·L-1)占58.3%，二等(≥770 g·L-1)占19.4%，符合加价(一、二等小麦)的比例达77.7%，表明该品种容重高而稳定。发芽粒是小麦不完善粒的主要构成之一。2016年小麦生育后期安徽省小麦主产区遇赤霉病和连阴雨，小麦收获前组织专家对涡阳县大面积示范的荃麦725进行田间不完善粒测定，结果为：容重805 g·L-1、赤霉病粒2.3%、不完善粒3.6%，商品质量达国标一级。另据2017年安徽农业大学检测，荃麦725籽粒发芽指数(GI)0.12～0.25,达中抗水平。用单籽粒谷物测定仪测定荃麦725籽粒硬度，2012—2014年濉溪样品平均籽粒硬度为18.59[9]，2017年太和展示样品测定结果为24，2018年测定结果为14.99～26.55。从荃麦725硬度测试结果看，该品种属软质白粒小麦，是目前安徽沿淮、淮北推广品种中硬度最低的品种之一。

3.4.2面粉品质

从多年测定结果(表4、表5)看，荃麦725面粉品质具有以下特点：蛋白质含量和面筋含量偏高；高白度；粉质参数偏低，筋力偏弱；延展性好；淀粉糊化特性好。

3.4.3制品品质

委托安徽农业大学对荃麦725制品品质进行测定，荃麦725馒头评分77.9，面条评分88.1～89.5，饼干评分87.2，蛋糕评分87.2，表明该品种磨制的面粉可用于加工中国主食和糕点等用粉。

4 荃麦725的适应种植区域和栽培技术要点

4.1 适应范围

荃麦725已通过国家和安徽省品种审定。适宜黄淮冬麦区南片的河南省除信阳市和南阳市南部部分地区以外的平原灌区，陕西省西安、渭南、咸阳、铜川和宝鸡市灌区，江苏省淮河、苏北灌溉总渠以北地区，安徽省沿淮及淮河以北地区高中水肥地块种植。

4.2 栽培技术要点

4.2.1适时匀播

播后镇压。适宜播期10月中下旬。基本苗10月中旬播种225万～300万·hm-2，10月下旬播种300万～375万·hm-2。若播种期推迟至11月播量应适当增加至375万～450万·hm-2。适墒播种，播种深度3～5 cm，玉米秸秆还田旋耕地块播后镇压，以利于培育全苗、壮苗。

4.2.2合理施肥

一般施纯氮225～270 kg·hm-2，五氧化二磷105～135 kg·hm-2，氧化钾105～150 kg·hm-2。磷钾肥全部底施，氮素化肥以基施占60%～70%，拔节期追施尿素75～150 kg·hm-2。

4.2.3遇严重干旱及时浇水

播后、11月下旬—12月上旬及拔节-孕穗期遇严重干旱应灌水。

4.2.4及时防治病虫草害

播种时利用包衣种子或进行药剂拌种。冬前或小麦起身期进行化学除草。2月中下旬注意防治纹枯病。小麦扬花初期进行1～2次“一喷三防”。

5 选育体会与感受

荃麦725从配组到审定历时18年时间，在这一过程中留下了以下体会和启示。

5.1 安徽淮北地区小麦高产育种走产量三要素协调提高的技术路径可能更为可行和经济。

高产是小麦育种永恒的主题，尽管新时期对绿色高质高效提出更高的要求，但在适度投入下，利用品种的遗传特性改良品种产量潜力依旧是小麦的主攻目标，也是最经济、最绿色的路径。产量由单位面积穗数、穗粒数、千粒重构成，是群体与个体综合作用的结果。理论上，提高产量三要素中的任一因素均能导致产量的提高，但受生态、生理等因素限制，不同产量水平、不同地区产量三要素的构成和改良重点不尽相同[11,17]。从目前安徽沿淮和淮北主推品种三要素测定结果以及我们的育种实践看，走“抓二头、带中间，协调提高产量三要素”的技术路线，可能更为有效和经济。首先，要确保一定的穗数。增穗可增加群体叶面积(光合源)和籽粒库容，起到增源扩库的作用[12]；穗数多的品种一般为半冬性分蘖力强的品种，通过品种分蘖成穗进行自动调节，可弥补目前整地、管理不够精细形成的缺苗断垄、出苗不均匀等不足，从而确保一定的群体和穗数；穗数较多的品种对地力、肥力和水分要求相对不严，与目前提倡的节肥节药节水节种绿色生产方式也是相适宜的；此外，穗数较多的品种对倒春寒、赤霉病等胁迫造成的减产有较强的缓冲性和耐性，也是稳产的重要保障。增穗有其上限，从荃麦725产量构成分析结果看穗数以675万·hm-2为宜。若要继续增穗，还需要在缩叶壮秆上进行资源和材料的创制。增加千粒重是获得高产的又一路径，在黄淮南片特别是河南省小麦育种中取得了较大进展[13]。选育大粒型品种，扩大单籽粒库容，同样会导致群体总库容的增加，促进产量潜力进一步提高。随着气候变化，暖冬年份的增加，小麦抽穗开花期提前为增加千粒重提供了可能。千粒重是产量最后形成的一个因素，若前期穗数、穗粒数二因子受到影响，利用品种千粒重高这一特点进行最后的调节，仍可获得一定的产量，弥补产量损失。下一阶段安徽小麦育种可进一步提高千粒重，使其提高到45～48 g，但要在提高千粒重数量的同时，注重质的改良，选育叶片持绿性好，不早衰，千粒重高而稳定、籽粒饱满度好的品种。现代品种通过遗传改良穗粒数获得了显著的增益[14]，进一步改良每穗粒数有潜力，但难度较大，重点是要协调好多穗与大穗，大穗与籽粒饱满度的关系。目前，主要是选育抗春季倒春寒的品种，通过肥水运筹，建立高质量群体，减少小穗的退化，适度提高穗粒数，实现高产和超高产。

5.2 重视小麦籽粒容重的改良

小麦容重是指小麦籽粒在单位容积内的质量，是反映籽粒大小、形状、整齐度、腹沟深浅、胚乳质地等质量的综合指标。小麦容重与出粉率成正相比[15]，是小麦定等、定价的主要指标之一。从2018年开始国家小麦最低保护价收购的小麦要求达到三等以上(容重≥750 g·L-1)，高于三等以上的小麦每提高一个等级每kg加价0.04元；容重<750 g·L-1的四等、五等小麦由地方组织市场化收购。不同等级小麦的价差拉大，使容重成为影响小麦生产产值和效益的重要因素，因此，在育种中应予以高度重视。容重受品种、地域、气候、土壤、籽粒形状、饱满程度、表面状态、水分、含杂等因素影响，是年度气候条件及品种对环境适应能力的间接反映，反映品种抗病、抗逆、抗早衰、光温水肥资源利用的能力。“灾年定品种”的主要评价指标之一是灾年看容重。因此，选育容重高而稳的品种对提高产量和效益具有重要意义。在品种选育过程中，要重视容重的测定，尽早淘汰容重低、容重不稳定的品系。建议在小麦区试和品种审定中，将容重列入评价指标体系，将三等以上容重达标率(如达到三等以上容重的试点占总试点的比例≥90%)作为续试和审定的参考依据，提高审定品种容重的稳定性，降低大面积生产低容重出现的比例，从而扩大有效高值供给比例，服务小麦供给侧结构性改革。

5.3 重视软质小麦的开发利用

发展优质小麦是提高小麦产业经济效益的必然选择。近20年，安徽优质小麦生产取得积极进展，推广了一批优质强筋品种如皖麦38、郑麦9023、新麦26等。随着强筋小麦的推广，沿淮淮北大面积生产小麦籽粒硬度超过60的品种比例在2/3以上，而软麦小麦的比例呈下降趋势。安徽沿淮淮北生产的软质小麦如荃麦725、皖麦19、皖麦50具有高白度、延展性好、淀粉糊化特性好等特点，适合加工中国主食特别是南方面食、酿酒原料或用作配麦配粉，适合安徽气候条件，建议在沿淮、淮北中部地区优质小麦开发与利用中予以重视。

5.4 重视抗(耐)赤霉病育种

受麦-玉(麦-稻)连作、秸秆还田、气候变化等因素影响赤霉病已成为黄淮麦区第一大病害，影响小麦数量安全、质量安全和效益[4]。选育抗赤霉病品种是控制小麦赤霉病最经济有效的途径，提高赤霉病抗性已成为我国小麦主产区的重要育种目标之一[16]。长江下游麦区通过长期不懈努力，目前所选育的品种已基本达到中抗以上水平。黄淮南片抗赤育种起步晚，育种进展相对滞后，大多数推广品种高感赤霉病，大发生年份如2012年、2015年、2016年、2018年，赤霉病粒严重超标，损失惨重。在赤霉病大流行年份，中抗、中感品种结合药剂防治能够有效控制发病，而感病、高感品种即使采用药剂防治也不能控制病害发生[9]。因此，黄淮南片小麦生产，既要重视赤霉病化学防治工作，更要加强赤霉病抗病育种工作。在抗赤霉病育种上，利用沿淮阜南、怀远两基地后期降水偏多，赤霉病发生频率高的选择压力，加强育种材料赤霉病抗性的选择，田间重点选择病穗率低的品系，室内重点加强千粒重、赤霉病粒率、容重等间接反映抗耐赤霉病性能的性状选择。通过多年多点选择，选育出耐赤霉病能力较强的荃麦725，并筛选出一批耐赤霉病新品系。在抗赤霉病育种中，要重视赤霉病抗性人工接种鉴定，但由于接种的穗数偏少，接种后发病条件难以保证，人工接种鉴定结果有时差异较大，若以某年或某点赤霉病鉴定结果高感淘汰材料或取消参试资格，不够准确和科学，应参考多年多点鉴定结果。

5.5 科企全产业链合作更有利于品种的选育与推广

植物育种是一门艺术和科学，也是一种商业行为。近20年来科研部门和种子企业一直在探索我国农作物商业化育种模式。2005年安徽省农业科学院作物研究所和安徽荃银高科种业股份有限公司签订了育种合作协议。在当时育种项目少、投入不足的情况下，荃银公司先期投入100万元供安徽省农科院作物所开展小麦新品种选育工作。品种审定后投资方荃银公司独家拥有预约生产销售权，按每千克0.10元支付品种权费，其中前期按每千克0.04元回收投资，按每千克0.06元支付品种权费，待100万投资收回后，继续按0.10元支付品种权费。荃麦725审定以来，我们继续加强合作，利用荃麦725软质高白度抗耐赤霉病特性进行产业化开发，促进成果转化，建立了安锋小麦联合体，签定了新的合作协议。这种“先投入后回收，联合开发共同受益”的育种模式，在目前品种审定数量井喷的年代，可能更有利科企建立长期战略性合作关系。