国审强筋节水高产小麦新品种长6794的选育

作者:未知

  摘要 围绕优质节水高产广适这一育种目标,广泛收集具有特异性状的种质材料,利用DA7200品质测定仪对种质材料进行品质检测,确定丰产性好、品质突出、抗逆性好的材料作为中心亲本,依据亲本特点制定多种组配模式并进行广泛杂交,后代选育采用水旱交叉选育法,出圃品系进行水、旱地同时鉴定等方法,育成了小麦新品种长6794。该品種优质专用、节水高产、抗病性好、穗大粒大、适应性好,是近年来北部冬麦区水地难得的优质强筋节水高产品种。
  关键词 优质;节水;高产;小麦新品种;长6794;选育
  中图分类号 S512.1文献标识码 A
  文章编号 0517-6611(2019)10-0038-03
  Abstract Focusing on the breeding goal of high quality, water saving and high yield, germplasm materials with specific traits were collected. The quality of these collected germplasm materials was tested with the quality detector (DA7200), and the materials with high yield, outstanding quality and good resistance were selected as the central parents. Based on the characteristics of the parents, a variety of matching modes were developed and the parents were widely hybridized. Breeding the new wheat variety named Chang 6794 by means of selection of progeny by crossbreeding in irrigated field and dry field and identification of the sputum line in water and dry land. This variety has the advantages of high water saving, good disease resistance, big spike grain and good adaptability. And it is a rare breed with quality gluten, water saving, high yield and disease resistance in northern winter wheat fields in recent years.
  Key words High quality;Water saving;High yield;New wheat variety;Chang 6794;Breeding
  长期以来,我国小麦育种只重视产量高低而忽视了品种的品质和抗逆性的选择。2000年以来,通过政府的引导和小麦育种家的努力,审定品种的品质有所改善[1]。但在国家北部冬麦区(包括水地组和旱地组),通过审定的28个品种多为中筋品种(仅有1个强筋品种和4个中强筋品种)[2],因此北部冬麦区主要种植的小麦品种中缺少专用品质加工的品种,生产与加工部门迫切需要大量适合专用品质加工的小麦品种。另一方面,北部水地小麦品种产量逐年提高,生产上的条锈病、白粉病常有发生。据此我们拟定的育种目标是:产量潜力在9 000 kg/hm2以上,单产水平在7 500 kg/hm2左右,品质优良、抗逆性好、节水性强、稳产适应性广。长6794就是按照该育种目标选育的一个集优质强筋、节水高产、综合抗性好、稳产广适于一体的小麦新品种。该品种于2015—2017年参加了国家北部冬麦区水地区试和生产试验,2018年5月通过国家审定(审定编号为国审麦20180071),并已申请国家植物新品种保护。
  1 材料与方法
  1.1 供试材料
  供试材料包括长6794及其亲本,以及参加国家北部冬麦区水地区试和生产试验资料。
  1.2 选育方法和选育经过
  1.2.1 对亲本材料进行鉴选和品质测定,围绕育种目标确定中心亲本。
  在原有种质材料的基础上,2004年从中国农大、北京市农林科学院、中国农科院、北京杂交小麦工程技术研究中心、洛阳农科院、河南农科院、山西省农科院棉花所等育种单位收集种质材料共191份,田间共种植亲本材料1 094份。
  2005年利用DA7200品质分析仪对种质材料进行品质测定,从中筛选出稳定时间大于9 min的材料,而后在田间再选择综合农艺性状好、丰产性突出、抗病性强的材料,从中选择确定中优9507、北农38、北农67、京冬18、京单 99-92、京农CR188、京农CR298、京农CR107、轮选201、轮选981、PJ13、PJ20、农大3659、农大5084、济麦20、洛旱6号、矮抗58、烟农19、烟农22、运旱20410、临优145、陕优225、长6452、长6359等优质或丰产品种(系)作为杂交组配的中心亲本。
  1.2.2 依据亲本特点制定多种组配模式,通过广泛杂交实现目标性状的有效组合。
  依据亲本的抗旱性、节水性、丰产性、抗病性、品质特性等进行分类,制定“优质丰产/抗病丰产”“抗病丰产/抗旱节水”“抗旱节水/优质丰产”“抗病丰产/优质丰产”“抗旱节水/抗病丰产”“优质丰产/抗旱节水”等多种组配模式,2005年共配制各种模式的杂交组合880个,为育种目标性状的有效组合创造了丰富的物质基础。   在这880个组合中,京农CR188/长6452的组配模式为“优质丰产/抗病丰产”。母本京农CR188是2004年从北京市农林科学院原始材料圃中引进的行号为188的品种,该品种田间表现多穗、丰产、株高适中、株叶型结构好,室内品质测定稳定时间9.5 min,是一个多穗丰产优质材料,其缺点是抗病性一般;父本长6452是山西省农科院谷子所自育的节水、抗病、灌浆快、落黄好的大粒丰产品种(晋审麦2005007),当时正在参加山西省中部水地生产试验,其缺点是在水地种植株较高,在灌水较多的情况下由于抗倒性较差因而丰产潜力受到一定影响。杂交组配后结合了双亲优良特性,改良了双亲的不足,使优质、丰产、抗病等基因累加,实现了目标性状的有效组合。
  1.2.3 杂交后代选育采用水旱交叉选育法,为目标性状选择创造不同生态环境。
  后代选育沿用该研究室创新的水旱交叉选育法[3-6]:F1代置于水地,使组合的杂种优势得以充分表达。F2代置于水地,保证强分离世代各种基因型遗传特性的充分表达和选育。F2代和以后各世代入选单株采用田间选择和室内鉴定相结合的办法,田间着重对单株的株叶型结构、结实性、熟相、抗逆性等综合农艺性状进行选择,室内着重考察单株茎秆的坚实度、籽粒商品性,经室内、外综合评鉴筛选后,入选单株分别置于水、旱地2种生态环境条件下同时或交叉选育。
  京农CR188/长6452组合F1代表现株高适中、穗子大、落黄好、株叶型结构好。F2代按育种目标和农艺性状选择了8个优良单株,对单株和籽粒综合评鉴后,有5个单株入选。F3到F5代每年有多个单株入选,经水、旱地交叉选育于2011年F6代稳定出圃12个品系(11-6780、11-6786、11-6788、11-6790、11-6792、11-6794、11-6938、11-6940、11-6950、11-6952、11-6954、11-6956)。2012年度对稳定出圃的12个品系在水地和旱地2种条件下进行了鉴定,从中筛选出11-6790、11-6792、11-6794共3个节水品系参加2013年度的水地品比试验,筛选出11-6938、11-6950、11-6954抗旱品系参加旱地品比试验。2014年度11-6794进行了异地多点的丰产性和适应性试验,2015年度定名为长6794参加国家北部水地组区试(选育程序见图1)。
  1.2.4 稳定品系在水、旱2种条件下同时鉴定为综合评鉴新品系创造不同生态和生产条件。
  对新出圃的稳定系在水、旱地两种条件下同时进行鉴定筛选:水地鉴定试验重点考察参试品系的节水性、抗病性、抗倒性和丰产潜力;旱地鉴定试验着重对参试品系的抗旱性、抗冻性和丰产性进行鉴定评价。2012年度(丰水年)11-6794参加了水地和旱地鉴定试验:水地鉴定试验在冬浇1水的情况下平均产量达9 084 kg/hm2,比相邻对照长4738增产13.9%,具有较大的丰产潜力。旱地鉴定试验平均产量8 137.5 kg/hm2,比对照长6878增产8.7%,抗旱节水性突出。田间表现抗冬冻和春冻、抗条锈和白粉、抗倒性好。根据试验结果确定11-6794为一个节水型高产品种。2013年度参加水地品比试验(严重干旱年),在浇2水(冬前和灌浆期各浇1水)的情况下,平均产量8 298 kg/hm2,比对照长4738增产10.9%,居第1位。
  2 结果与分析
  2.1 主要特征特性
  长6794为冬性品种,全生育期252 d,比对照中麦175晚熟1 d。幼苗半匍匐,芽鞘绿色。分蘖力中等,分蘖成穗率高。株型半紧凑,株高适中(80 cm左右),株叶型结构好。穗层整齐,秆质弹性好,较抗倒伏。叶片绿色,茎叶无蜡质,熟相好。穗纺锤形,长芒、白壳。籽粒红色、角质、饱满。区试平均有效穗数577.8万/hm2、穗粒数35.9粒、千粒重41.3 g。
  2.2 品质特性
  2015年度农业部谷物品质监督检验测试中心(北京)对区试多点籽粒混样品质检测结果为:硬度指数63,容重792 g/L,蛋白质含量(干基)14.86%,湿面筋含量30.8%,沉降值31.9 mL,吸水率57.9%,面团稳定时间9.4 min,拉伸面積58 cm2,延伸性146 mm,最大抗延阻力282 E.U。2016年度检测结果为:容重808 g/L,蛋白质含量(干基)13.68%,湿面筋含量28.2%,面团稳定时间9.4 min。两年均达优质强筋麦标准。2018年经农业农村部谷物及制品质量监督检验测试中心(哈尔滨)对其食品加工品质进行测定,面包总评分81.3,面条总评分85.5,饺子品质评分84.0。
  2.3 综合抗性
  中国农科院植保所对国家北部冬麦区参试品种抗病性接种鉴定结果显示,长6974在2015年度表现中抗条锈病,高感叶锈病,中抗白粉病;2016年度表现中抗条锈病,慢叶锈病,中感白粉。长6974对条锈病、叶锈病和白粉病均有一定的抗性。
  北京市延庆种子管理站对国家北部冬麦区参试品种抗寒性鉴定结果显示,2015年度长6974越冬死茎率为14.0%,2016年度越冬死茎率为15.2%,抗寒性较好。
  2.4 丰产稳产性
  2015、2016年连续2年参加国家北部冬麦区水地组区试,2年平均产量7 957.05 kg/hm2,比对照平均增产1.9%;2015年度平均产量7 847.25 kg/hm2,比对照中麦175增产0.4%,增产及减产不显著点率67.0%;2016年度平均产量8 066.85 kg/hm2,比对照中麦175增产3.4%,增产及减产不显著点率90.9%。2017年度参加该区组生产试验,平均产量8 043.6 kg/hm2,比对照中麦175增产6.4%,比对照增产≥2%的试验点比例为83.3%。2018年在长治郊区王村示范2.8 hm2,在春浇1水的生产条件下,平均产量达7 985 kg/hm2。   2.5 节水性
  2017年中国农科院在河北景县对山西、河南、河北等6家科研单位提供的15个品种进行了抗旱节水试验(前茬玉米)。长6794在春浇2水处理下平均产量为7 666.7 kg/hm2,居第3位;水分利用效率为15.6 kg/mm,居第2位,说明长6794具有较好的节水特性。
  2.6  适应性
  国家北部冬麦区水地区试横跨山西、河北、北京、天津等省、市区,试点间气候和生产特点差异很大,长6794在区试和生产试验中不但每年的平均产量均达7 800 kg/hm2,而且每年的品质测定结果均达优质强筋麦标准,说明长6794在不同年份不同试点的产量和品质较稳定,具有较好的适应性。
  3 结论与讨论
  3.1 优异种质资源的收集、鉴定和利用是目标性状基因有效组合的物质基础
  近年来我国小麦育种发展迅速,审定品种数量逐年增多,但遗传多样性却呈下降趋势[1],这与育种单位集中使用某些骨干亲本有关。作物的种质资源是作物育种的物质基础,作物育种的进展和突破都与所需要的种质资源的发现、开拓及正确利用有关[7]。要想在小麦育种上有所突破,必须从源头做好工作,即在亲本的选择利用和创新上,做好种质材料的收集、鉴定和利用,优质品种的选育更要注重优质材料的收集、鉴定和利用。
  3.2 根据育种目标确定中心亲本和组配模式是目标性状基因得以组合的有效方法
  长6794的选育实践表明,如何合理利用已有的种质资源是品种选育的一个重要环节[8]。该研究在种质材料收集、鉴定的基础上,按照育种目标确定中心亲本,依据亲本特点和性状互补原则制定多种组配模式,使优质、节水、丰产、广适等目标性状基因得以有效组合。
  3.3 水旱交叉选育法是实现生态育种的有效方法
  水旱交叉选育法使杂种基因型在自然和人为创造的不同生态环境条件下同时或交替选育,创造了育种环境条件的多样化,使杂种基因型的各种性状在不同生态环境条件下得以充分表达和选育,为不同生态类型小麦品种的选育创造了条件。采用水旱交叉选育法,育成了晋麦63号、长6878、长6359、长4738、长6990、长6794等14个适应不同生态区(国家北部和黄淮冬麦区)和不同生产条件(旱地和水地)种植的小麦新品种。长6794的育成再一次证明水旱交叉选育法是实现生态育种的有效方法。
  3.4 长6794优质节水高产抗病,具有较强的市场竞争力和推广应用前景
  长6794的品质指标达优质强筋麦标准,其大面积推广应用可提高我国北部冬麦区小麦生产和食品加工的效益。长6794是典型的节水、丰产、抗病品种,水分利用率高、抗病性好,大面积推广应用将会有效节约用水和用药,提高水资源利用率,减少生产成本,保护生态环境,促进农业生产持续高效发展。总之,长6794优质专用、节水高产、抗病性好、穗大粒大、田间展示效果好、适应性好,是近年来北部冬麦区水地难得的优质强筋节水高产品种,有较强的市场竞争力,其推广应用前景广阔。
  参考文献
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