耐盐抗旱小麦新品种沧麦15 的选育

于亮，王伟伟，邹景伟，王志，张玉杰，王伟，陆莉，王奉芝，钮力亚

(沧州市农林科学院，河北 沧州 061001)

小麦是我国第二大粮食作物，在保障国家粮食安全方面发挥着重要作用[1]。随着水资源日益短缺和土壤盐渍化日趋严重，小麦生产面临严重的干旱和盐胁迫，产量受到严重影响[2-3]。环渤海低平原麦区，地势低洼，土壤瘠薄，盐碱化严重。沧州作为河北省的一大麦区，纯旱碱地麦田面积约占42%。该区大部分麦田以潮土和盐化潮土为主，保水保肥能力很差，土壤有机质含量在10 g/kg 以下，全氮含量为500～700 mg/kg，磷素含量较高，但有效性较差，有效磷含量一般为3～8 mg/kg，土壤含盐量一般为3.41 mmol/L 左右[4]。且该区自然灾害频繁，对小麦生长发育影响最大的是干旱、冻害、干热风，病虫害也时有发生。全区小麦生育期间降水120 mm，秋、冬、春季干旱严重，春旱10 年有7 遇。小麦冻害在河北省中北部时有发生，而受干旱影响的环渤海低平原麦区发生最严重。干热风每年1～3次，严重干热风每3～4 年1 遇，特别是干旱严重的黑龙港麦区，小麦受到的影响更大[5-6]。环渤海低平原低产区小麦基本在逆境状态下生长发育，要稳定提高小麦产量，除不断改善生态条件外，还需提高品种抗灾能力，达到灾年不减产，丰年大增产的目的。因此，培育抗旱耐盐小麦新品种对保障小麦生产具有重要意义。本试验通过创新育种技术，选育出适宜该地区种植的小麦品种沧麦15。

1 材料与方法

1.1 小麦耐盐性鉴定方法

小麦成熟后每个处理随机取样3～5 株，3 次重复，调查株高、穗粒质量、分蘖等性状，作为综合评价的项目。计算耐盐指数和耐盐力，根据小麦耐盐性鉴定分级标准(表1)划分耐盐等级。

耐盐系数(%)=(盐胁迫处理性状表现/对照性状表现)×100

耐盐指数=品种耐盐系数/相邻对照品种耐盐系数

耐盐力=待测小麦样品的耐盐指数/对照的耐盐指数

1.2 亲本选择

1.2.1 品种资源鉴定

品种资源耐盐性鉴定的目的是为抗旱耐盐小麦育种提供优异资源。采用耐盐性设施模拟鉴定方法，设置盐池土壤含盐量为6.83 mmol/L，以科遗26 和沧麦6001 号为对照，共鉴定113 份资源，鉴定出耐盐力1 级的品种6 个，分别是冀麦32、10P075108、沧红、耐盐78、山融3 号和科遗29(表2)。

表2 小麦资源耐盐性鉴定结果Table 2 Identification results of salt tolerance of wheat resources

1.2.2 正反交小麦耐盐性表现

将综合性状表现良好的邯6172 与耐盐抗旱材料10P075108 进行正交和反交试验，同时种植双亲和杂交一代。全部材料种植在含盐量为6.83 mmol/L 的盐土池(与当地盐碱土含盐成分基本一致)内，以耐盐指数和单株产量进行耐盐性评价(表3)。结果表明:以耐盐性强的品种作母本，其主要生育期耐盐指数均高于非耐盐性材料作为母本的后代，表现出耐盐性倾母遗传现象[7]，说明耐盐性遗传不仅受核基因控制，而且与细胞质有一定关系[8]。

表3 双亲和杂交组合不同时期耐盐指数与耐盐级别Table 3 Salt tolerance index of parents and hybrid combinations in different periods

1.2.3 杂交组合的确定

根据资源鉴定结果及杂交一代耐盐性表现，最终确定母本为10P075108，父本为邯麦6172。母本10P075108 系来自沧州市农林科学院选育的优异抗旱耐盐材料，系旱碱地品种筛选试验获得，抗旱耐盐碱，能耐受的土壤盐浓度在5.12 mmol/L 以上；抗寒性不低于2 级，越冬率不低于98%；条锈病和白粉病达中抗以上，籽粒饱满度1 级，光泽好，蛋白质含量14%以上，穗大粒大，叶片功能期长，落黄好，其不足之处是分蘖能力较弱。

父本邯6172 系邯郸市农科院选育的品种，其越冬抗寒性好，耐后期高温，熟相好。中抗纹枯病，对秆锈病免疫，丰产性和综合性状在当地表现良好。

1.3 选育过程

1.3.1 F1至F3选择方法

根据育种目标，将10P075108 与邯6172 进行常规杂交，杂交后收获F1。然后将F1种植在水地中，种植方式为点播，株距8 cm，行距20 cm，收获后得到F2。将F2分别种在水地和旱地得到F3代。F3代选择标准为株高在60～80 cm 之间，旗叶窄小且上冲，落黄好，生育期适中。F2、F3代的种植方式同样为点播，旱地株距5 cm，水地株距8 cm，行距20 cm[9]。

将水地收获的F3代在旱地种植得到F4代材料，将旱地收获的F3代在水地种植得到F4代材料。种植方式同F2。

1.3.2 F4耐盐材料选择

将田间筛选的表现较好的F4代材料培养至芽长2.0～2.5 cm，而后挑选芽长一致的材料作为芽苗，种植到盐池中。盐池的土壤厚度为120 cm，土壤含盐量梯度为8.54 和11.96 mmol/L[10]，种植行距为20 cm，株距为10 cm，覆土厚度为2.5 cm，每池种植15 行，然后对芽苗进行农艺性状和耐盐性筛选获得耐盐株系。以土壤盐分含量低于3.41 mmol/L的土壤为对照，利用耐盐指数进行综合指标D值分析，选取耐盐综合指数不低于0.85 的株系。选择标准为:穗数不低于10 穗/m2，株高在60～80 cm 之间，旗叶窄小且上冲，落黄好，生育期适中。

1.3.3 后期鉴定

将F5种植在大田进行丰产性鉴定，继续按照以上标准进行筛选，得到农艺性状良好且耐盐性良好的小麦新品系23 个。经过产量比较试验、耐盐性鉴定试验及异地风土鉴定，从中筛选出沧麦15。分别于2018、2019 年参加河北省冬麦区旱地组试验，2019 年参加生产试验，于2020 年通过河北省农作物品种审定委员会审定(冀审麦20219001)。

2 特征特性

2.1 产量表现

沧麦15 区试及生产试验表现见表4。在未浇水的条件下，2018—2019 年度平均产量为5 689.5 kg/hm2，比对照沧麦6005 增产8.7%；2019—2020年度同组区域试验，平均产量5 463.0 kg/hm2，比对照增产7.7%；2019—2020 年度同组生产试验，平均产量5 683 kg/hm2，比对照增产6.7%，7 个试点全部增产，居参试品种第1 位。

表4 沧麦15 区试及生产试验表现Table 4 Performance of Cangmai 15 regional test and green test

2.2 农艺性状

沧麦15 属半冬性早熟抗旱品种，平均生育期238 d，比对照沧麦6005 晚2.3 d。幼苗半匍匐，叶色深绿，分蘖力较强；成株株型较紧凑，株高76.9 cm；穗纺锤形，短芒，白壳，白粒，硬质，较饱满；穗数642万/hm2，穗粒数30.2，千粒质量40.9 g；熟相好。

2.3 抗性表现及品质特性

2.3.1 抗性表现

根据国家农作物品种区域试验站抗寒性鉴定结果，2018—2019 年度沧麦15 越冬死茎率为2.5%，2019—2020 年度越冬死茎率为0.3%。根据河北省农林科学院旱作农业研究所抗旱性鉴定结果，2018—2019 年度抗旱指数为1.128，2019—2020 年度抗旱指数为1.107。区试及生产试验期间，均没有发生倒伏。经田间和盐池模拟鉴定，其耐盐级别均为1 级。

2.3.2 营养品质

根据河北省农作物品种品质检测中心测定结果，沧麦15 粗蛋白质(干基)含量155 mg/g，湿面筋(14%湿基)含量32.5 mg/g，吸水量64.8 mL/100 g，稳定时间6.0 min，拉伸能量39 cm2，最大拉升阻力171 EU，容重0.78 kg/L。

2.4 栽培技术要点

沧麦15 在河北省旱地区域适宜播期为10 月上旬，旱地适宜基本苗270 万～300 万/hm2。足墒播种，播后镇压，一般施磷酸二铵450 kg/hm2、尿素225 kg/hm2、硫酸锌1.5 kg/hm2作底肥；依苗情可适当追施氮肥。及时防治白粉病、叶锈病、条锈病和赤霉病。播前可用杀虫剂和杀菌剂拌种，防治地下害虫和黑穗病，抽穗后及时防治蚜虫。

3 讨论

根据目前生产发展需求，旱碱地小麦越来越受到重视，沧州滨海盐碱地冬春干旱少雨，土壤盐碱化程度高，不宜灌溉，雨养旱作是主要的生产方式，小麦产量只有水浇地的二分之一，甚至三分之一不到。可见旱碱地小麦的产量一直制约着环渤海低平原地区的小麦生产。因此，旱碱地小麦的增产对全区、全省乃至全国粮食安全具有重要意义。培育抗旱耐盐碱小麦是目前小麦发展的主要途径，适合旱碱地种植的小麦品种可以提高小麦的抗旱性及耐盐碱性，发挥小麦的增产潜力。

沧麦15 的选育通过筛选亲本、合理组配，实现优良基因的累加互补，达到了高产的目标。传统的小麦耐盐品种选育方法中，低世代材料不进行耐盐碱的鉴定选择，只对高世代材料进行耐盐抗旱鉴定，在一定程度上增加了选择的工作量，需投入大量的人力物力。本试验将“盐池筛选优良株系育种方法”应用于F2、F3代的筛选和鉴定，淘汰了大量不良组合，淘汰率高达68%，而F4代通过盐池播种进行耐盐性筛选，淘汰不符合育种目标的材料，选择的有效性可提高3.2 倍，育种效率可提高1.5 倍，可以减轻前期的选择压力，从而筛选出符合育种目标的品种。沧麦15 就是在此基础之上培育的，与沧麦12[11]、沧麦028[12]、沧麦6005[13]等品种的选育方式相似。该类型品种基本都符合抗旱耐盐小麦的生态型特点，即多穗、茎秆健壮、光合效率高、抗逆性突出、品质优良。