高产稳产小麦新品种科大111的选育

王黎明，姬敬敬，董普辉，庞玉辉，闫雪芳，马指挥，李永霞，孔维玮，王春平，袁建国

(河南科技大学农学院，洛阳 471023)

河南是全国小麦种植面积最大、总产量最高、商品粮输出最多的省份之一[1，2]，其小麦常年种植面积为566.7 万hm2，占全国小麦种植总面积的1/4左右，2020 年小麦总产近375.32 亿kg。因此，河南小麦品种的好坏直接影响到国家粮食安全，持续选育优良小麦新品种是推动河南实现小麦总产稳定的重要途径[3]。根据全球气候变化对河南省小麦生长发育的影响以及河南省选育小麦品种的主要特征特性[4-7]，兼具高产稳产特性的品种为河南省小麦的主要育种目标[8-10]。科大111 为河南科技大学利用系统选育法从洛阳种植的淮麦18 群体中选育出的高产稳产新品种。本文介绍其选育过程、产量表现、主要特征特性、品质检测与抗性鉴定等结果，探讨其在生产推广中的应用价值及科学制定育种目标的重要性。

1 亲本来源及其选育过程

2011 年，在洛阳种植的淮麦18 群体中筛选到1株株型好、大穗、多粒、落黄性好且综合农艺性状优良的变异株，经系统育种选育出科大111(图1)。淮麦18(淮阴9628)是江苏省淮阴地区淮阴农科所选育的半冬性多穗型中熟品种，1999 年通过江苏省农作物品种审定委员会审定，2000 年通过河南省农作物品种审定委员会审定，其株型紧凑、抗倒伏，抗寒、抗穗上发芽能力较强，中抗白粉病与纹枯病，综合商品性高。在对中选优良变异单株进行的连续3年选择鉴定过程中，以选择株高80 cm 左右、株型半松散、大穗、多粒、综合抗性好、产量三要素协调的半冬性中熟品种为目标。单株选择过程中注重选择穗大粒多、籽粒饱满、结实性好、落黄性好、综合抗病强的单株，在中选优系之中选择稳定优株，同时有针对性进行种子繁殖，于2014 年将纯合稳定株系混收升级为品系，同年秋在洛阳同时进行品种比较与产量试验鉴定，2015 年秋在洛阳、许昌、周口、驻马店等多地进行多点产量比较试验，其产量比对照周麦18提高2.09%～14.03%，最终筛选出综合农艺性状优良、具有高产潜力的中早熟品系，命名为科大111。

图1 科大111的系谱来源Fig.1 The pedigree of Keda 111

2 结果与分析

2.1 产量表现

2015—2020 年参加豫农源小麦试验联合体的各类试验(表1)，在2015—2016、2016—2017 年度品系比较试验中增产效果显著，升级参加区域试验。2017—2018 年度参加河南省豫农源联合体冬水组区域试验，与对照周麦18 相比，11 个试验点中有7个试验点增产，增产试验点占63.6%，平均产量6 498.0 kg/hm2，增产2.9%。2018—2019 年度继续参加河南省豫农源联合体冬水组区域试验，与对照周麦18 相比，9 个试验点增产，占81.8%，平均产量8 730.0 kg/hm2，增产5.1%。两年平均产量7 614.0 kg/hm2，比对照周麦18 增产4.0%，增产的试验点占72.7%。2019—2020 年度参加河南省豫农源冬水组生产试验，与对照周麦18 相比，平均产量8 128.5 kg/hm2，增产4.0%，且14 个试验点均表现为增产。

表1 科大111 参加豫农源小麦试验联合体各类试验的产量表现Table 1 Yield performance of Keda 111 participating in various tests organized by Henan Province during 2015—2020

2.2 特征特性

科大111 属于半冬性中晚熟品系，在2 年区试和1 年生产试验中的平均全生育期分别为215.8、231.9、220.4 d，比对照周麦18 晚0、0.2、0.6 d。幼苗半匍匐，长势一般，叶色深绿，冬季抗寒性较好；春季发育慢，两极分化快，分蘖力较强，成穗率中等，耐倒春寒能力中等；平均株高分别为73.6、79.7、82.5 cm，株型松散适度，茎秆弹性好，抗倒性好，无严重倒伏；旗叶上冲，茎和叶鞘蜡质重；穗稍轻，穗长方形，结实性较好，穗层厚，耐后期高温能力一般，熟相较好；籽粒饱满度较好，半角质，黑胚率较低(两年区试和生产试验平均黑胚率分别为3.4%、1.6%、1.1%)，商品性好。在两年区试中每公顷的平均有效穗数为528 万和600 万，穗粒数分别为31.9、33.5，千粒质量分别为42.8、48.0 g。生产试验每公顷平均有效穗数为598.5 万，穗粒数为34.3，千粒质量为45.5 g。

2.3 抗性鉴定结果

河南省农科院植保所于2016—2020 年度在郑州、荥阳、泛区、商丘和内黄等5 地设立异地病圃，用自然发病结合人工接种的方法对科大111 进行了条锈病、叶锈病、白粉病、纹枯病和赤霉病等5 种主要病害的成株期综合抗病性鉴定和倒伏性鉴定。根据表2，4 个年度的条锈病鉴定结果均为中抗，叶锈病鉴定结果为2016—2017 年度高感，2017—2018 和2018—2019 年度均为中抗，2019-2020 年度则为中感；白粉病鉴定结果为2016—2017 年度高感，2017—2018、2018—2019 均为中感，2019—2020 年度中抗；4 个年度的纹枯病鉴定结果均为中感；赤霉病鉴定结果除2016—2017 年度为高感以外，其他3个年度均为中感。多年的严重倒伏试验点比率均为0，表现出很好的抗倒伏性。

表2 科大111的抗病性与抗倒伏性鉴定结果Table 2 The identifications of disease resistance and lodging resistance of Keda 111

2.4 品质检测结果

2018 年委托农业农村部农产品质量监督检验测试中心(郑州)分别对滑县、郑州、洛阳、许昌、温县和杞县试验点提供的籽粒样品进行了品质检测，2019 年委托农业农村部谷物及制品质量监督检验测试中心(哈尔滨)对滑县、郑州、鹿邑、温县和杞县试验点提供的粒样品进行了品质检测，检测结果见表3。2018 年的检测结果显示:科大111 容重774g/L，蛋白质含量(干基)15.8%，湿面筋含量32.0%，吸水率57.4%，形成时间3.0 min，稳定时间2.9 min，弱化度134 FU，能量33 cm2，延伸性185 mm，最大拉伸阻力116 EU。2019 年检测的结果为:容重790 g/L，蛋白质含量(干基)14.8%，湿面筋含量35.1%，吸水率57.6%，形成时间3.4 min，稳定时间3.2 min，弱化度110 FU，能量40 cm2，延伸性161 mm，最大拉伸阻力172 EU。根据2017 年新修订的«主要农作物品种审定标准(国家级)»中界定的小麦优质品种指标，科大111 属于中筋类型品种。

表3 科大111 品质检测结果Table 3 The quality test results for Keda 111

2.5 适宜区域与栽培要点

科大111 适宜在除长江中下游区域外的河南省高、中水肥地进行早中茬种植。综合考虑河南省气候特点及当前选育的小麦新品种特性[4-7]，参考当前推广品种简要栽培技术[11]，制定了科大111的栽培要点。其适播种期为10 月8 日—20 日，基本苗225 万～300 万/hm2。如延期播种，以每推迟3 d 增加7.5 kg/hm2播量为宜。行距为17～20 cm。全生育期每公顷施纯氮240 kg、磷(P2O5)150 kg、钾(K2O)112.5 kg、硫酸锌15 kg。磷、钾肥和微肥一次性底施，氮肥作为底肥与追肥施用的比例为5 ∶5，于拔节期追肥。拔节期注意防治纹枯病，孕穗期喷药防治白粉病和蚜虫，齐穗后防治赤霉病和叶锈病。

3 结论与讨论

为适应农业供给侧结构性改革以及绿色发展和农业现代化新形势对品种审定工作的要求，国家农作物品种审定委员会根据«种子法»«主要农作物品种审定办法»有关规定，于2017 年对«主要农作物品种审定标准(国家级)»进行了修订，明确规定了高产稳产品种、优质绿色品种以及特殊类型品种等3 类品种的审定标准。对照小麦的国家级审定标准，河南省于2018 年专门制定了«河南省主要农作物品种审定标准(小麦)»，文件也明确划分了“绿色品种”与“优质专用品种”等不同类别，综合认为多抗绿色小麦新品种及优质专用新品种的选育是小麦育种的方向，但是高产与稳产仍然是最重要的育种目标之一[12]。文件还明确列出了抗病性、抗倒伏性等基本条件，其中，选育的新品种(系)高感条锈病，一票否决，严重倒伏(倒伏面积≥30.0%)的试验点比例>30%，一票否决。

本单位基于选育小麦新品种金丰3 号[13]与河科大9612[14]等育种实践经验，在综合考虑河南省气候特点以及河南省小麦品种主要特征特性的基础上，重点选择影响小麦稳产的抗病性、抗倒伏性以及落黄性等综合农艺性状，注重株型、结实性、抗寒性以及产量3 要素等产量相关性状的综合选择，历时10 年，选育出科大111，该品种株型半松散，大穗、多粒，综合抗性好，尤其抗条锈病稳定，抗倒伏性强，产量3 要素协调，是一个半冬性中熟中筋小麦新品种，可在除长江中下游区域外的河南省高、中水肥地早中茬种植和推广应用。