优质弱筋小麦新品种宁麦36的选育研究
2024-06-23姚金保杨学明张鹏余桂红何漪王化敦范祥云
姚金保 杨学明 张鹏 余桂红 何漪 王化敦 范祥云
摘要 宁麦36(参试品种名宁麦7342)由江苏省农业科学院粮食作物研究所以扬麦20为母本,宁麦14为父本配制杂交,后代采用改良集团选择法育成的小麦新品种。该品种在2019—2022年江苏省农业科学院科企淮南小麦联合体区域试验和生产试验中,平均产量比对照扬麦20分别增产4.81%和5.99%。宁麦36有效穗数538.5万/hm2,穗粒数40.8粒,千粒重42.2 g。中抗赤霉病,弱筋。相关分析表明,有效穗数与产量呈极显著正相关;通径分析表明,有效穗数对产量的贡献最大,穗粒数次之,千粒重较小。宁麦36的高产栽培技术应是主攻穗数,兼顾增加穗粒数和千粒重。
关键词 弱筋小麦;产量;栽培技术;宁麦36
中图分类号 S512.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2024)11-0016-03
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.11.004
Breeding of Weak-gluten Wheat Cultivar Ningmai 36
YAO Jin-bao,YANG Xue-ming,ZHANG Peng et al
(Institute of Food Crops,Jiangsu Academy of Agricultural Sciences,Nanjing,Jiangsu 210014)
Abstract Ningmai 36 (test name Ningmai 7342) was bred through sexual hybridization and the modified bulk selection method with Yangmai 20 as a female parent and Ningmai 14 as a male parent,and it developed by Institute of Food Crops,Jiangsu Academy of Agricultural Sciences.The average yield of Ningmai 36 increased by 4.81% and 5.99%,respectively,compared with the check variety Yangmai 20 in the regional tests and production tests of wheat varieties in Jiangsu Academy of Agricultural Sciences Huainan wheat consortium consisted of institutions and enterprises during 2019-2022.The effective number of spikes was 538.5×104/hm2,kernels per spike was 40.8 and thousand-grain weight was 42.2 g.It had moderate resistance to wheat scab with weak-gluten quality.Correlation analysis showed that the effective spike number had a very significant positive correlation with the yield.The path analysis showed that the effective spike number contributed the most to the yield,grain number per spike was the second,and thousand-grain weight was relatively small.The high yield cultivation techniques of Ningmai 36 should be to focus on the number of effective spike and give consideration to increase the grain number per spike and thousand-grain weight.
Key words Weak-gluten wheat;Yield;Cultivation techniques;Ningmai 36
基金项目 农业农村部现代农业产业技术体系项目(CARS-03-57);江苏省农业重大新品种创制项目(PZCZ201705)。
作者简介 姚金保(1962—),男,江苏常熟人,研究员,硕士,从事小麦遗传育种研究。*通信作者,研究员,博士,从事小麦遗传育种研究。
收稿日期 2023-06-12
弱筋小麦(国外通常称为软质小麦)指籽粒软质、粉质率高、蛋白质含量低、面筋强度弱、吸水率低、延伸性较好、适于制作饼干、糕点和白酒等食品的小麦[1-2]。早在20世纪50年代,美国、澳大利亚等发达国家就开展了软质小麦品种选择指标、品质性状与各类饼干、糕点加工品质关系的研究[3-5]。我国于20世纪90年代才开始着手弱筋小麦品种选育研究,自1997年江苏省农业科学院育成宁麦9号以来,又相继育成宁麦13、生选6号、宁麦18、宁麦27等弱筋小麦品种。宁麦9号不仅是我国品质最稳定的弱筋小麦品种,而且是一个优异的核心亲本,国内多家育种单位利用宁麦9号作亲本,相继育成了28个小麦品种[6-7]。宁麦13自2005年审定以来,至今仍是我国推广面积最大的弱筋小麦品种,这2个弱筋小麦品种分别于2000和2007年列入国家科技跨越计划。这些品种的育成与推广促进了我国长江中下游麦区弱筋小麦产业发展,但由于品种使用年限较长、种性退化以及易感白粉病等,需要突破性的优质弱筋小麦品种更新换代。因此,笔者立足江苏沿江、沿海和丘陵弱筋小麦优势产区,面向长江中下游弱筋小麦优势产业带,制订了高产优质弱筋抗赤霉病兼抗其他病害的育种目标,选用综合抗病性较强、适应性广的弱筋小麦品种扬麦20为母本,高产软质小麦品种宁麦14为父本配制杂交,后代采用改良集团选择法于2018年育成宁麦7342小麦新品系,该品系于2022年通过江苏省审定,定名为宁麦36(苏审麦20220027),适宜在江苏淮河以南地区种植。鉴于此,笔者介绍了宁麦36亲本来源和选育经过、特征特性、产量表现和栽培技术要点。
1 亲本来源与选育经过
1.1 亲本来源
宁麦36是由江苏省农业科学院粮食作物研究所以扬麦20/宁麦14杂交,后代采用改良集团选择法育成的小麦品种。母本扬麦20系江苏里下河地区农业科学研究所采用综合育种技术育成的高产稳产广适小麦品种,2010年通过国家审定[8],突出优点是主要品质指标符合国家弱筋专用小麦标准,中抗赤霉病和白粉病,纹枯病轻,熟相好,穗大粒多,缺点是植株偏高、抗倒性一般、高感黄花叶病毒病。父本宁麦14由江苏省农业科学院粮食作物研究所从宁麦 9号原始群体中经系统选择育成,2006年通过江苏省审定。该品种具有分蘖性强、成穗率高、抗倒性好、产量潜力大、中抗赤霉病和黄花叶病毒病、籽粒质地软等特点[9],缺点是感白粉病和条、叶锈病。采用具有不同遗传特性的2个亲本杂交,通过对分离世代严格筛选,期望将扬麦20弱筋、白粉病抗性、广适性与宁麦14软质、丰产性、抗黄花叶病毒病等优良性状聚合于一体。
1.2 选育过程
2011年春季以扬麦20为母本,宁麦14为父本配制杂交,于当年6月份获得该组合的杂交种子。2011年秋季种植该组合的杂交种,2012年6月混收F1代种子。2012秋季—2014秋季每年均按生产密度分别种植F2、F3和F4代组合的种子,对F2和F3代群体田间进行农艺性状、抗病性、抗倒性的观察鉴定,成熟时每家系选择400个左右的优良单穗,混合脱粒,采用近红外测定F2和F3代籽粒蛋白质含量;对F4群体再在田间进行农艺性状、抗病性和抗倒性的观察鉴定,成熟时筛选400~500个优良单穗,室内淘汰结实性较差、穗粒数较少的单穗,再分穗脱粒,最终选择50份籽粒饱满的单穗种子。2015年秋季将中选的50份单穗种成穗行(F5),苗期进行分蘖性、抗寒性选择,灌浆成熟期进行综合抗性、农艺性状选择;收获后测定籽粒蛋白质含量和籽粒硬度,最终选择8份穗行。2016年秋季将中选的8份穗行种成穗系(F6),根据田间表现选择熟期适中、综合抗性较强、农艺性状优良的4份穗系进行产量、抗性和品质测定,2017年秋季将其中1份优良稳定品系(田间编号F158)命名为宁17342并参加2017—2018年度鉴定圃,2018—2019年度将宁17342改名为宁麦7342参加江苏省农业科学院科企淮南小麦联合体品种比较试验。2019—2021年度参加江苏省农业科学院科企淮南小麦联合体区域试验,2021—2022年度参加生产试验,2023年2月通过江苏省农作物品种审定委员会审定(苏审麦20220027)。宁麦36选育系谱图见图1。
2 特征特性
2.1 农艺性状 宁麦36为春性小麦品种,全生育期205.7 d,比对照扬麦20短0.8 d。幼苗直立,叶色深绿,叶片大小中等,分蘖力强、成穗率高。株型较紧凑,抗倒性较好。穗层整齐,熟相好。穗纺锤形,长芒、白壳、红粒,籽粒粉质、饱满。株高86.1 cm,有效穗数525.0万/hm2,穗粒数41.1粒,千粒重41.2 g。
2.2 抗性和品质分析 2年接种鉴定显示,抗/中抗赤霉病(接种鉴定赤霉病严重度1.10、1.45;自然发病鉴定赤霉病病指0.22、4.48)、感/中感白粉病、感/中感纹枯病、中感/高抗条锈病、感/高抗叶锈病、中抗/中感黄花叶病毒病。高抗穗发芽。2年倒伏程度≤3级和倒伏面积≤40%的试点比例分别为91.3%、 87.5%。2年籽粒容重分别为788、797 g/L,蛋白质含量9.4%、11.6%,湿面筋含量18.2%、25.9%,稳定时间0.7、2.6 min,吸水率53.5%、53.4%,最大拉伸阻力190、217 E.U.,能量39、50 cm2。
3 产量表现
3.1 品比试验 2018—2019年度参加江苏省农业科学院科企淮南小麦联合体品种比较试验,8点汇总,6点增产,2点减产,增产点次率75.0%,平均产量7 763.4 kg/hm2,比相邻对照扬麦20增产5.39%,居16个参试品种的第1位。
3.2 区域试验和生产试验 2019—2020年度参加江苏省农科院科企淮南小麦联合体区域试验,12点汇总,10点增产,其中增产≥2%的点次率为75.0%,平均产量7 609.8 kg/hm2,比对照扬麦20增产4.02%,增产极显著,居试验第4位。2020—2021年续试,10点汇总,9点增产,其中增产≥2%的点次率为80.0%,平均产量7 501.2 kg/hm2,比对照扬麦20增产5.60%,增产极显著,居试验第2位。2年区域试验平均产量7 555.5 kg/hm2,比对照扬麦20增产4.81%。2021—2022年度参加生产试验,11个试点全部增产,平均产量8 718.0 kg/hm2,较对照扬麦20增产5.99%,居试验第1位。
3.3 产量构成因素分析 根据宁麦36参加江苏省农业科学院科企淮南小麦联合体区域试验(2019—2021年)和生产试验(2021—2022年)33个点次的数据,采用DPS软件对宁麦36产量构成三因素与产量关系进行相关分析。由表1可知,有效穗数与籽粒产量呈极显著正相关(r=0.514 1**),穗粒数、千粒重与产量均呈不显著正相关(r=0.109 8、r=0.224 0)。因此,增加有效穗数兼顾增加其他2个产量构成因素是提高宁麦36产量的有效措施。产量三因素间存在一定程度制约关系,其中有效穗数与穗粒数呈极显著负相关(r=-0.502 9**),穗粒数与千粒重呈显著负相关(r=-0.409 1*),这与前人的研究结果基本一致[10]。
通径分析表明,产量构成三因素对产量均具有直接的正向效应,直接通径系数由大到小依次为有效穗数(0.973 9)、穗粒数(0.853 6)和千粒重(0.620 9)(表2)。有效穗数通过穗粒数和千粒重,穗粒数通过有效穗数和千粒重以及千粒重通过有效穗数和穗粒数对产量的间接作用存在不同程度的负效应,其中穗粒数通过有效穗数对产量的间接负效应值最大(-0.489 8),其次是有效穗数通过穗粒数(-0.429 3),说明穗粒数与有效穗数两者之间存在较明显的相互制约作用,千粒重和穗粒数之间也存在较大的制约作用,这与简单相关分析的结果一致。
4 栽培技术要点
4.1 适期播种,合理密植 适宜播种期为10月25日—11月10日。适期播种、土壤肥力较好的地块,播种量120~140 kg/hm2,基本苗225万~240万/hm2。迟播、播种质量差的田块应适当增加播种量。
4.2 科学施肥 宁麦36为弱筋小麦,按生产弱筋小麦品质要求进行施肥。目标产量7 500 kg/hm2地块需施纯N 225~240 kg/hm2,P2O5 120~150 kg/hm2,K2O 105~120 kg/hm2。氮肥的施肥比例以基肥∶苗肥∶拔节肥为7∶1∶2,磷钾肥基追比为5∶5,追肥在拔节孕穗期施用。后期适当喷施叶面肥可起到养根保叶、增粒重的作用。
4.3 做好病虫草害防治 播种后封杀化除。播后未化除的田块,在冬前温度适宜时根据草相进行喷药化除。拔节前防治纹枯病、茎基腐病,抽穗扬花期防治赤霉病、白粉病、条锈病、叶锈病。同时要做好蚜虫、麦蜘蛛等虫害防治。
5 结语
宁麦36聚合了母本扬麦20弱筋、中抗白粉病、熟相好、适应性广以及父本宁麦14分蘖力强、成穗率高、产量潜力大、中抗黄花叶病毒病等双亲的优异性状,在赤霉病抗性上表现超亲优势,是一个适合江苏淮河以南麦区种植的高产、抗赤霉病性强的优质弱筋小麦品种。
相关和通径分析表明,有效穗数与籽粒产量呈极显著正相关,并且对产量的贡献最大,穗粒数对产量的贡献次之,千粒重贡献较小,这与多数学者的研究结果一致[11-12]。在大面积生产中,在保证足够有效茎蘖数的基础上,兼顾增加穗粒数和提高千粒重,这样更能发挥宁麦36增产潜力。
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