强筋抗锈高产小麦新品种天选50号的选育
2021-04-01张耀辉李金昌宋建荣汪石俊
张耀辉,王 伟,李金昌,宋建荣,汪石俊
(天水市农业科学研究所,甘肃 天水 741000)
小麦是甘肃省最主要的粮食作物,目前种植面积维持在83.3万hm2左右[1-3],其中冬小麦占70%,主要布在陇南和陇东地区。陇南是我国条锈病核心疫源区、新小种发源地,常年播种面积在22 万hm2左右[4-5],陇东是条锈病向东部麦区传播的桥梁地带。陇南条锈病发生面积广, 流行成灾率高,严重威胁本区乃至东部麦区的小麦生产。而利用抗病品种是防治该病最为经济有效且有利于环境保护的措施[6]。因此,甘肃省冬小麦育种一直以抗锈高产为主要目标,先后育成了以天选系、中梁系、兰天系等一批抗锈高产的冬小麦新品种,对甘肃省的冬小麦生产稳步发展发挥了重要作用。但随着人民生活水平的提高,膳食结构的变化,对小麦品质的要求有了进一步的提高。但甘肃省冬小麦生产中常期缺少优质专用品种。针对小麦生产中存在的问题和主推品种的优缺点,开展适于甘肃冬麦区种植的小麦新品种选育工作,通过十多年的实践,选育出强筋抗锈高产小麦新品种天选50号,于2012年2月通过甘肃省农作物品种审定委员会审定(审定编号:甘审麦2012007)。
1 选育经过
1.1 杂交亲本选择
针对甘肃陇南的特殊自然条件,根据育种标选择杂交亲本,以农艺性状较好亲本与品质性状较好的亲本杂交,选择遗传背景丰富、性状互补性强的优质、抗病、丰产等类型的亲本材料,通过优良基因累加提高后代中综合性状优良个体的频率,最终选出符合育种目标的新品种。同时,重视品质与产量结合、综合运用“优×优”提高品质,“丰×优”和“抗×优”选择丰产性、抗病性等的杂交组配方式。母本FUNDLEA 900,1994年天水市农业科学研究所从省农科院引进,欧洲材料,冬性,抗条锈和白粉,矮杆抗倒,籽粒红色,株型紧湊,抗寒性强。父本天94-3为天水市农业科学研究所育成的优良品系,弱冬性,株高85~90 cm,穗大粒多,水旱兼用,白粒,角质,品质优良,抗旱丰产,农艺性状优良,是天水市周边地区推广面积最大、利用时间最长的强筋面包小麦。由于FUNDLEA 900与天94-3的地域远缘杂交,两品种(系)主要缺点互补,优良基因得到累加,使双亲优良性状得到了充分表达。
1.2 杂交后代的选择方法
按浅山干旱区生态条件和育种目标的要求,结合系统育种的特点,以抗旱、丰产、抗病、稳产、优质为总目标,采用水旱交叉选育的方法,在川水地无环境胁迫的条件下使产量性状和抗锈性得到充分表现,以保证品种的丰产性和抗锈性稳定,在山旱地鉴定其抗旱性和稳产性。采用水旱交替选择以保证所选品种的稳产性,并进行早代优质性状的跟踪选择。进入品比试验后,为了加快育种进程,除详细考察抗逆性和产量性状、籽粒品质外,还加快种子繁殖,为示范作好准备,同时进行条锈病分小种鉴定和水地自然诱发鉴定,重点考察其抗条锈能力及变化动态。品质分析在天水市农科所进行初步鉴定、分析的基础上委托农业部谷物及制品质量监督检验测试中心(哈尔滨)鉴定、测试。
表1 天选50号在区试及生产试验中的产量表现
1.3 选育经过
1995年夏天配制杂交组合为FUNDLEA 900×天94-3。1995年在天水市甘谷县配制该杂交组合。杂种后代选择主采用水旱交替选择鉴定的方法,以品质性状为重点。由于该组合的亲本遗传基础广泛,后代分离范围广,加之育种目标要求的多重目标遗传变异复杂,且多数性状为多基因控制的数量性状,选中机率低、难度大。因此,尽量扩大后代种植群体,加大目标性状的选择压力。F4代以前只根据农艺性状、粒色、角质率、和籽粒饱满度、硬度等直观指标进行单株选择。从F4代开始,检测Glu-1 D 5+10面包麦目标基因,同时通过水旱交替鉴定选择抗旱性、抗病性强的单株。经过连续鉴定选择多年,于2003年稳定成系,将入选的优良株系于2002—2003年参加旱地品系鉴定试验,该品系表现突出。2003—2007年连续4年参加甘谷试验站旱地品系比较试验,并在水地进行抗锈性鉴定。旱地品系比较试验中,表现植株适中,群体好,生长整齐,成熟较早,条锈免疫,综合性状优良。2008—2009、2009—2010年参加省陇南片山组区域试验。2010—2011年参加生产试验。同时进行全面品质分析,抗锈性分小种鉴定等,完成了整个试验程序,于2012年2月通过甘肃省农作物品种审定委员会审定(审定编号:甘审麦2012007)。
2 产量表现
2.1 品系鉴定和品系比较试验
2002—2003年参加甘谷试验站旱地品系鉴定试验,平均产量5 267.1 kg·hm-2,比邻近对照咸农4号增产9.77%,居60个参试品系第1位。
2003—2007年连续4年参加甘谷试验站旱地品系比较试验,平均单产5 595 kg·hm-2、3 334.95 kg·hm-2、4 393.05 kg·hm-2和2 745 kg·hm-2,比对照咸农4号分别增产29.29%、31.04%、-1.39%和7.44%。4年平均单产4 017 kg·hm-2,较对照咸农4号增产15.6%。
2.2 甘肃省陇南片山区组区域试验
2008—2009年度参加甘肃省陇南片山区组区域试验,5个试点4增1减,增产点率80%,5点平均单产6 588.5 kg·hm-2,比对照兰天19号增产5.6 %,产量居11个参试材料第2位;2009—2010年度继续参加甘肃省陇南片山区组区域试验,5个试点4增1减,增产点率80%,5点平均单产6 124.1 kg·hm-2,比对照兰天19号增产9.9%,产量居11个参试材料第1位;2年10个试验点8增2减,增产点率80%,平均单产6 356.3 kg·hm-2,较对照增产7.75%。
2.3 甘肃省陇南片山区组生产试验
2010—2011年度参加甘肃省陇南片山区组生产试验,5个试点全部增产,增产点率100%,5点平均单产6 017.6 kg·hm-2,比对照兰天19号增产6.3%,产量居第1位。
3 品种特征特性
3.1 生物学特性
天选50号为冬性中熟品种。幼苗半直立,苗叶绿色分蘖力中等,。株高96.0 cm,茎杆坚韧,弹性好,抗倒伏。穗为纺锤形,白壳,无芒。穗长7.3 cm,小穗排列中等,结实小穗14.0个,穗粒数36.4粒左右。千粒重44.5 g,籽粒长椭圆形,红色,角质,籽粒饱满腹沟浅,均匀度好。田间生长整齐,成穗数较多,群体性状好,灌浆速度快,落黄好。生育期259 d。
3.2 抗病性表现
经甘肃省农科院植物保护研究所2010—2011年度及2011—2012年度鉴定,该品种苗期对混合菌表现免疫;成株期对条中32号、33号、水4、水5、CH 42、HY 8及混合菌均表现免疫。总体抗条锈性表现优异,从多年试验示范来看,对叶、杆锈和白粉、叶枯均表现高抗,具有多抗性。经曹世勤研究天选50号可能含有Yr9及未知抗条锈病基因[7]。
3.3 抗寒性表现
天选50号为冬性品种。2008—2009年度甘肃省种子管理站在海拔2 100 m武山县龙台乡山羊坪村和张川县平安乡新庄村,进行高山异地抗寒性鉴定,越冬率分别为95.0%和99.0%,对照兰天19号越冬率分别为96.5%和100%。2009—2010年度甘肃省种子管理站在海拔2 100 m武山县龙台乡山羊坪村和张川县平安乡新庄村,进行高山异地抗寒性鉴定,天选50号越冬率分别为95.1%和90.0%,对照兰天19号越冬率分别为99.2%和100%。2年多点抗寒性鉴定说明天选50号有较强的抗冻抗寒能力,在天水、陇南1 800 m以下的一般山地越冬安全。
3.4 抗旱性表现
甘谷试验站内旱地试验设于渭北海拔1 270 m的塬台地上,黄绵土质,多年平均降雨440 mm左右,蒸发量1 431.5 mm,气温高,光照强,蒸发量大,十年九旱,为典型的干旱半干旱气候。2003—2007连续多年试验,天选50号比抗旱耐瘠性著称的咸农4号增产。说明该品种具有较强的抗旱性和较高的水分利用效率。
3.5 品质分析结果
根据农业部谷物及制品质量监督检验测试中心(哈尔滨)2011年8月检测结果,粗蛋白含量14.85%(干基),湿面筋含量29.5%,Zeleny沉淀值43.2 mL; 粉质仪分析:吸水量60.5 mL·(100 g)-1,面团形成时间7.0 min,稳定时间8.1 min,粉质仪分析评价值65;拉伸仪分析:最大抗拉阻力562 EU,延伸性134 mm,能量102.5 cm2,;面包重量144.0 g体积770 mL,总评分73.7分。参照GB/T 17320-1998不同筋力小麦国家标准,为强筋小麦,可作为面包专用粉使用。
4 适应地区及栽培要点
4.1 适宜种植区域
经多年多点试验示范,天选50号适宜在天水、陇南地区海拔1 800 m以下肥力较高的干旱、半干旱浅山梯田地和南北二阴区,机灌地均可种植。
4.2 栽培要点
1) 施肥:施肥上要重施底肥,氮、磷配合,一般施农家肥45 000kg·hm-2以上,过磷酸钙450~600 kg·hm-2,尿素150~225 kg·hm-2。干旱山区因追肥效果不佳,应底肥一次施足,二阴山区在起身拔节期视苗情结合降水追施尿素150~225 kg·hm-2。
2) 播期与播量:土壤水分和养分不受限制时,旱地高产麦田的播种期应比传统播期偏晚,播种过早会使冬前麦苗生长过旺,早发、早衰。天选50号适宜甘肃陇南麦区山旱地推广种植。适宜播期为9月25日至10月5日,适宜基本苗330万~450万株·hm-2。如困前茬、气候的影响不得不晚播时,最迟不宜晚于10月15日。播期每向后推迟1 d,基本苗增加15万株·hm-2[8]。
3) 播种深度:改变农民过去为了保证旱地小麦萌发出苗而播种过深,造成弱苗,引起减产的做法。天选50号旱地播种要求适当浅播,一般播深3~5cm为宜。播种时土壤失墒必须抗旱播种,坚决杜绝“欠墒深播”、“欠墒等雨”的做法。
4) 播种方式:一般以种植条播麦为宜,可3行条播机,种植规格行距15~20 cm,力争机械配套作业,实现播种、施种肥、覆土和镇压四道工序一次完成,防止失墒以提高播种质量。
5) 田间管理:主要措施是正确运用中耕和镇压。麦田划锄,一般在雨后及早春土壤返浆时进行,在播后及早春表土干后进行镇压。耕层坷垃较多土壤悬空时,可选镇压后划锄。氮肥、底肥未施足的地块,均可在冬前或早春结合降水进行追肥。及时进行病虫害综合防治,成熟后及时收获[9]。