高产多抗小麦品种柳麦716 的选育

刘国浩 赵太宇 刘国栋 纪艳玲 徐 静 张存岭

（1 安徽柳丰种业科技有限责任公司，濉溪 235100；2 安徽省濉溪县孙疃镇农业综合服务站，濉溪 235100）

小麦是我国两大口粮作物之一，全国40%的人口以小麦为主食。2021 年我国小麦播种面积2356.84万hm2，产量1.3695亿t，产需平衡略有盈余。黄淮麦区是我国最大的小麦主产区[1]，2021 年种植面积约1060 万hm2，总产6320 多万t。生态条件、土壤类型和栽培水平参差不齐，干旱、倒春寒、穗发芽、干热风等自然灾害频发是造成本区小麦产量不稳的主要原因[2]。受气候变化、秸秆还田等的影响，多种病虫害交替发生且逐年加重[3]。白粉病和叶枯病是该区普遍且常发的病害，条锈病、赤霉病和纹枯病在不同区域间、年际间发病差异较大。

当前我国仍处在以杂交选育为主的常规育种阶段，而世界种业进入到育种“4.0 时代”，正迎来以全基因组选择、基因编辑、合成生物及人工智能等技术融合发展为标志的新一轮科技革命。安徽农业大学利用高密度SNP 标记对京411/红芒春21 RIL 群体及其次生群体进行产量相关性状的精细定位，鉴定出3 个控制产量性状（千粒重和籽粒大小）的候选基因TraesCS4B02G376400、TraesCS4B02G376800和TaTGW-7A，TraesCS4B02G376400和TraesCS4B02G376800为4B上新的千粒重主效基因位点，并开发出2 个CAPS 标记PMA-2和TGW7A；利用同源克隆，在小麦3A 和5B 染色体上发掘抗穗发芽新等位基因TaMFT-3Aa和新基因TaQsd1-5B，并开发出2 个CAPS 标记（QSD1和QSD3）、1 个KASP 标记（QSD2）和1 个功能标记（MFT-A2）；利用660K SNP 芯片进行全基因组连锁分析和关联分析，在1D、3B 染色体上鉴定出2 个抗倒伏新基因/位点，并开发1 个KASP 标记（A015513）和1 个CAPS 标记（EX-6650）；同时利用小麦SSR 标记及90K 芯片的SNP 标记，对抗寒水平存在差异的147 份小麦核心育种亲本和403 份种质资源进行全基因组关联分析，在2A 染色体上挖掘出1 个新的抗寒主效位点，并将其SNP 标记wsnp_BG605368A_Ta_2_4转 化 成CAPS 标 记CAPS-Ta-2-4，在 多 个环境下得到验证；上述研究结果已发表在国内外学术期刊，并获得国家发明专利授权，这些标记在小麦高产、多抗、广适新品种选育中具有重要的应用价值[4-6]。

安徽柳丰种业科技有限责任公司（以下简称柳丰种业）以安徽农业大学为技术后盾，针对黄淮地区小麦产量波动的主要问题，利用安徽农业大学发掘和鉴定高产、抗穗发芽、抗倒、抗寒等重要性状主效基因/位点。人工杂交、系谱法与分子标记辅助选择相结合，育成高产、多抗的小麦新品种柳麦716。

1 亲本来源及选育过程

在亲本组配时，选择高产、抗逆（抗穗发芽、抗倒、抗寒、抗倒春寒、抗旱、抗干热风等）、抗病（抗赤霉病、抗白粉病等）、优质的黄淮麦区主栽品种为亲本，为克服倒伏等不利因素，优先使用株高相对较矮的材料（周麦16）作母本，优质、高产、多抗品种（淮麦20）作父本，进行优优组合，聚合优异性状。

1.1 母本母本周麦16 含有抗穗发芽基因TaMFT-3A、抗寒位点wsnp_BE405749B_Ta_2_1（1B染色体）和高粒重基因TaTGW-7A的优异等位类型[4-5]。田间表现抗倒性好，高抗秆锈病，中感条锈病、白粉病和纹枯病，耐湿性好，耐后期高温，熟相好。突出优点是高肥水田块产量突出，丰产性和稳产性好，适应性好，播期弹性大；缺点是抗倒春寒能力偏弱，高感叶锈病和赤霉病，不耐穗发芽。

1.2 父本淮麦20 携带抗穗发芽基因TaMFT-3A、TaMKK3-4A、TaVp1-3B以及抗寒性位点CAPSTa-2-4（2A 染色体）和抗倒伏位点A015513（1D染色体）的优异等位类型[4-6]。田间表现高产，抗倒性一般，抗寒性好；中感条锈病和纹枯病，高感叶锈病、白粉病和赤霉病，秆锈病免疫。最大的优点是耐穗发芽，因为其母本郑州891（豫麦13 号）耐穗发芽。

1.3 选育过程综合应用平均值和极端选择相结合、混合病圃鉴定抗病性、分期播种鉴定抗寒性等连续多年定向选择。自然偶发或人工制造生产中可能遇到的不利因素，对后代材料进行定向选择，严格淘汰。在F2、F3从密植条播群体中选择穗粒数较多的单穗，混合脱粒；重点选择遗传力高的性状，如成熟期、株高、抗病性、抗逆性等。F4、F5选择株高中等、株叶型好、穗大码密、结实性好、慢感条锈病、高抗叶锈病、具有高产潜力的单株，种植株系。高代多选系统参加鉴定，以产量高低进行决选。

2007 年 组 配 周 麦16× 淮 麦20，组 合 编 号M0716，收获38 粒；2007-2008 年 度 在濉溪种植F1，行长2m 种植1 行，并选为一级组合，收获种子580g；2008-2009 年度在濉溪人工单粒点播种植F2，行长4m 种植30 行，从种植的2400 多株中入选218 穗，经室内考种后当选84 穗。2009-2010年度在濉溪人工点播F3，行长2m 种植84 个穗行，株距5cm，经过田间农艺性状、室内考种当选44 个系、262 穗；2010-2011 年度在濉溪人工点播F4，行长2m 种植262 个穗行，株距5cm，经过田间农艺性状、室内考种当选13 个系、78 穗；2011-2012 年度在濉溪人工点播F5，行长2m 种植78 个穗行，株距5cm，经过田间农艺性状、室内考种、室内分子标记检测等当选4 个系、16 穗；2012-2013 年度将上述4 个系在濉溪进行新品系鉴定试验，其中716-3-2-2 表现综合性状优良，比对照增产显著；2013-2014 年度以716-3-2-2 的选系716-3-2-2-1 参加多点品比试验，同步进行优中选优，各点均比对照增产显著，综合性状优良；2014-2015 年度命名为柳麦716，参加安徽省小麦品种半冬性组比较试验；2015-2017 年度参加安徽省小麦品种半冬性组区域试验；2017-2018 年度参加安徽省小麦品种半冬性组生产试验；2018-2019 年度完成江苏省引种试验；2019 年通过安徽省农作物品种审定委员会审定（审定编号：皖审麦2019005）和江苏省引种备案（备案号：（苏）引种（2019）第165 号）。

1.4 实验室辅助选择手段利用分子标记追踪，对每世代育种材料在实验室内利用抗穗发芽基因/位点的主要分子标记BARC321、Vp1-B2、Vp1-B3、TaMFT、MKK4等进行跟踪鉴定，淘汰不含该基因片段的品系，跟踪选择同时含有3AS 和4A 染色体抗穗发芽主效基因的后代材料。同时从初级鉴定开始，对入选品系进行多点的生态鉴定和抗病鉴定，以便及早了解品系的适应性和抗病性，淘汰较差品系，从而显著提高选择的准确性和育种效率。

2 品种特征特性

2.1 农艺性状柳麦716 半冬性，全生育期210.7d，熟期比对照济麦22 早1.0d。幼苗匍匐，苗势壮，叶片细小。株型半紧凑，茎秆弹性较好、蜡粉较重，旗叶宽短斜挺，株高84.2cm。长方形穗，长芒、白壳，籽粒白色、角质。

2022 年国家黄淮南片审定83 个品种的产量性状平均为：亩有效穗数40.4±2.1 万穗，穗粒数33.9±1.7 粒，千 粒 重44.3±2.3g。柳 麦716 在 安徽省区域试验和江苏省引种备案试验中，亩有效穗数41.8 万～42.0 万穗，平均41.87 万穗；穗粒数31.0～35.9 粒，平均33.2 粒；千粒重45.0～47.5g，平均46.37g。柳麦716 有效穗数较多、千粒重较高，产量三要素都在范围内，实现有效穗数、穗粒重协调双提升。

2.2 抗性基因位点柳麦716 聚合了高粒重基因TaTGW-7A，抗穗发芽基因TaMFT-3A、TaMKK3-4A、TaVp1-3B，抗寒位点CAPS-Ta-2-4（2A 染色体）和抗倒伏位点A015513（1D 染色体）；在安徽省品种审定试验及江苏引种试验中表现良好。

2.3 品质分析2015-2017 年2 年度品质分析，容重分别为799g/L、829g/L，粗蛋白（干基）14.06%、14.25%，湿面筋（以14%水分计）31.8%、32.3%，吸水量62.3mL、65.4mL，稳定时间4.4min、5.1min。根据GB/T 17320—2013《小麦品种品质分类》相关规定，柳麦716 为中筋品种。

2.4 抗逆性柳麦716 在区域试验和引种备案试验中表现为：抗倒性、抗寒性较好，中抗穗发芽，田间综合病害轻。通过防虫网室内人工接种鉴定，在安徽表现中抗至高抗白粉病，在江苏中抗黄花叶病、抗纹枯病。

3 产量表现

3.1 安徽省区域试验2015-2016 年度参加安徽省小麦区域试验，柳麦716 每hm2平均产量7648.5kg，较对照品种济麦22 增产6.84%，增产极显著，8 个试点全部增产；2016-2017 年度续试，平均产量8578.5kg，较对照品种济麦22 增产5.02%，增产显著，8 个试点全部增产。

3.2 安徽省生产试验2017-2018 年度参加安徽省小麦生产试验，每hm2平均产量7005kg，比对照品种济麦22 增产6.94%，7 个试点全部增产。

3.3 江苏省引种试验2018-2019 年度参加江苏省引种试验，每hm2平均产量9547kg，较对照品种淮麦20 增产2.83%。

3.4 高产攻关试验2018-2019 年度在濉溪县百善现代农业示范园高产攻关田实打测产，每hm2折合产量10734kg。

4 关键栽培技术

4.1 适宜种植区柳麦716 通过安徽省审定和江苏省引种备案，适宜在皖苏沿淮淮北地区早中茬地种植。

4.2 栽培技术要点柳麦716 在区域试验、生产试验和引种试验中，表现为产量结构合理，有效穗数较多，具有较高的分蘖成穗率，栽培管理中应以分蘖成穗为主或主茎分蘖成穗并重。适宜播期为10 月上中旬，每hm2播量120～180kg。每hm2施纯氮225～240kg、五氧化二磷90～120kg、氧化钾90～105kg。磷钾肥作基肥施入，氮肥60%左右作基肥、40%左右作追肥。及时防治纹枯病、白粉病、赤霉病和穗蚜虫等病虫害。抽穗至灌浆期及时进行“一喷三防”，提高粒重。

致谢：感谢安徽农业大学农学院农业农村部黄淮南部小麦生物学与遗传育种重点实验室常成教授等人的技术支持。