黑小麦新品种三餐黑麦一号的选育

2019-12-11孟雅宁赵宁古东月马丽娜王恰恰

河北农业科学 2019年4期

孟雅宁，赵宁，古东月，马丽娜，王恰恰

（1.河北三餐农业科技有限公司，河北石家庄 050000；2.河北省农林科学院经济作物研究所，河北石家庄 050051；3.馆陶县农牧局，河北馆陶 057750）

多年来，小麦育种工作者一直注重高产新品种的选育，而忽略了小麦子粒中矿质元素和微量元素含量的提升。由于主要粮食作物中的一些营养元素含量较低，导致全球部分人口微量营养元素摄入不足，身体健康受到威胁[1]。据报道，全球约有30亿人因锌铁缺乏而出现健康问题[2，3]，特别是发展中国家的人们遭受着潜在性微量元素缺乏症的影响，并有逐渐加重的趋势[4]，给社会发展带来了沉重负担[5]。印度利用非小麦染色体组供体的粗山羊草与普通小麦杂交，获得一个富含微量元素的粗山羊草渐渗系[6，7]，其锌、铁含量分别较普通小麦高2倍和1倍。CIMMYT已经培育出一些富含锌的小麦品种，且在南亚和其他地方推广[8，9]。我国于2004年启动了Harvest Plus-China中国生物强化项目，选育出了高铁、高锌的京东8号和中优9507等小麦新品种，为解决我国部分地区及人群的营养缺乏问题奠定了基础[10]。诸多学者研究证明，黑小麦子粒的微量元素和矿质元素含量高于普通小麦[11～14]，因此，培育黑小麦新品种是解决人类微量元素缺乏的重要途径。

1 材料与方法

1.1 亲本材料

母本为黑小麦76号，由山西省农业科学院育成。该品种株高90 cm，大穗，大粒，子粒硬质，属黑紫粒小麦。其子粒富含微量元素硒、铁和锌等，营养价值较高；但农艺性状较差，容易倒伏，加工品质一般。

父本为石4185，由石家庄市农林科学研究院育成。该品种株高78 cm左右，株型紧凑，大穗，小粒，子粒硬质，抗病性好。其为河北省主推白粒小麦品种，具有农艺性状好、产量高的优点。

1.2 选育过程

以选育子粒饱满、富含微量元素且综合农艺性状良好的黑小麦品种为目标，2008~2014年整个选育过程均在石家庄市农林科学研究院宁晋试验站进行。

2008年秋播种父、母本。2009年4月以黑小麦76号为母本、石4185为父本进行杂交，6月收获F1代杂交种50粒。

2009年秋将50粒F1代杂交种种植1行。该杂种行株高适中，抽穗期与石4185相当，多穗、穗层整齐，穗结构好，后期落黄好，抗条锈病。全部收获后得F2代杂交种500 g。

2010年秋人工点播F2代500 g，行距30 cm，株距10 cm。F2代整体表现苗期生长健壮，分蘖力强，落黄好，单株成穗率高，性状分离充分。根据育种目标，选择符合条件的60个单株进行室内考种。最后筛选出矮秆、大穗、抗病等农艺性状好的株系30个。

2011年秋种植筛选出的30个F3代株系，按照育种目标继续选择。从中选择3个优良株系测产，112个单株进行室内考种，最后筛选出子粒饱满的株系60个。其中，3121—3130株系表现突出，田间表现抗病、落黄好。

2012年秋种植筛选出的60个F4代株系。田间入选了多穗、穗层整齐、穗结构好、后期落黄好的株系23个。其中，12H4036分蘖力强，成穗多，落黄好，穗层整齐，表现尤为突出。

2013年秋从上年田间入选的23个株系中挑选农艺性状好的株系5个进行种植。其中，13H5196表现稳定，整齐一致，其株高适中，抗病性好，丰产性好，出圃号“13H5196”。

2015～2016年连续2 a参加河北省区域试验；2018年通过河北省审定（审定编号：冀审麦20180030），定名为“三餐黑麦一号”（肆13H5196）。

1.3 品质检测方法

采用GB 5009.268—2016[15]中的电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定矿质元素含量。采用GB/T 24899—2010[16]测定小麦粗蛋白质含量，采用GB/T 21119—2007[17]测定沉降指数；采用GB/T 14614—2006[18]测定小麦粉面团的吸水量、形成时间、稳定时间和拉伸能量；采用GB/T 5506.2—2008[19]测定小麦和小麦粉面筋含量。

2 选育结果

2.1 品种特征特性

三餐黑麦一号属半冬性中熟品种，生育期237 d，较冀资黑小麦1号晚1 d。其幼苗半匍匐，叶色深绿，成株株型半紧凑，分蘖力较强，熟相中等；穗纺锤型，长芒，白壳，紫粒，子粒硬质、较饱满；株高78.5 cm，穗数619.5万/hm2，穗粒数35.7粒，千粒重42.8 g。

2.2 抗逆性

2.2.1 抗倒性 2015～2016年三餐黑麦一号连续2 a参加河北省特用小麦组区域试验，均未发现4级以上倒伏。

2.2.2 抗病性由河北省农林科学院植物保护研究所对三餐黑麦一号的抗病性进行鉴定。2015～2016试验年度中抗条锈病，中感叶锈病和白粉病，高感赤霉病；2016～2017试验年度中抗条锈病，中感叶锈病，高感白粉病和赤霉病。

2.2.3 抗寒性由遵化国家农作物品种区域试验站对三餐黑麦一号的抗寒性进行鉴定。2015～2016试验年度死茎率为3.3%，死株率为0.4%；2016～2017试验年度死茎率为0.3%，死株率为0。属抗寒品种。

2.3 产量表现

2015～2016年三餐黑麦一号连续2 a参加河北省特用小麦组区域试验，平均产量为7 707.0 kg/hm2，较对照冀资黑小麦1号增产3.7%。其中，2015～2016试验年度，三餐黑麦一号在6个试点中增产点次率为83.33%；平均产量为7 387.5 kg/hm2，较冀资黑小麦1号增产3.7%，差异达极显著水平，居5个参试品种第3位。2016～2017试验年度，三餐黑麦一号6个试点全部增产；平均产量为8 025.0 kg/hm2，较冀资黑小麦1号增产3.7%，差异达极显著水平，居3个参试品种第1位。

2.4 品质特性

2.4.1 营养品质 2016年对石家庄市农林科学研究院宁晋试验站种植的三餐黑麦一号及主推白粒小麦品种石4185和良星99进行了镁、铁、锌、锰、硒含量检测。结果（表1）显示，三餐黑麦一号的锌、铁、锰和镁4种元素含量较2个白粒小麦品种高4.72%～40.81%，其中锌和铁含量均较白粒小麦高20%以上；硒含量较良星99和石4185分别高179.06%和62.60%。

2.4.2 加工品质 2017年河北省农作物品种品质检测中心对三餐黑麦一号的加工品质进行测定，结果显示，三餐黑麦一号品质达到了国家强筋麦标准，是制作面包的好原料。其中，粗蛋白质（干基）含量15.6%，湿面筋含量32.1%，吸水量647 mL/kg，形成时间6.7 min，稳定时间12.8 min，拉伸能量63 cm2，最大拉伸阻力288 EU，容重802 g/L。

3 结论与讨论

3.1 三餐黑麦一号子粒富硒特性突出

三餐黑麦一号子粒的硒含量明显高于普通小麦，较目前主推的白粒小麦良星99和石4185分别高179.06%和62.60%。硒对人体健康有重要作用，中国营养学会推荐正常人每日硒摄入量为60～400 μg[20]，但中国人均摄硒量普遍不足[21]。因此，食用富硒小麦制作的主食获取硒营养是高效、安全、经济的方式之一。

3.2 三餐黑麦一号子粒微量元素含量显著提高

提高小麦微量元素含量，对于提高小麦营养价值，解决人们由于微量元素缺乏而引起的疾病具有重大意义。铁是人体形成血红蛋白的关键物质。锌对人的智力和生殖器官的发育具有至关重要的作用。三餐黑麦一号的锌和铁含量较普通小麦高20%～40%。可见，其营养价值较高，是获取微量元素的天然食品。

3.3 三餐黑麦一号加工品质优良

品质育种是改良小麦品质最经济有效的途径[22]。80年代中期以来，我国农学育种工作者从单纯追求高产小麦品种，转向注重开发既高产又优质的小麦品种[23]。虽然我国目前拥有一些制作面包的优良小麦品种，但是加工品质优良的黑小麦品种十分匮乏。三餐黑麦一号的品质达到了国家强筋麦标准，其成功培育可促进特色食品加工业的发展。