王伟伟(河北省沧州市农林科学院)各位老师好,我是“一麦众承”育麦如歌”2号小组的王伟伟,我们组成员有王世杰老师、刘成老师、李彭伟老师、李新华老师、张锦鹏老师和我,王世杰老师是我们组长。非常感谢王老师让我来写这期值日文章,刚接到任务时我非常惶恐,自觉水平有限,育种经验浅薄,实在不敢在专家面前卖弄。但是通过王老师的鼓励,让我意识到这是向各位专家学习的好机会,我就硬着头皮写一点,有不对的地方,敬请批评指正。非常欢迎各位老师到沧州交流指导。沧州地处环渤海低平原区,平均海拔4-5m,年平均降水量-mm,但小麦生长季仅有.8mm,一般年份冬春季干旱少雨,≥0℃积温-℃,≥10℃积温-℃。沧州盐碱地小麦面积在万亩左右。盐碱地麦田土壤结构不良,孔隙度小,通透性差;土壤水、肥、气、热不协调,盐、碱、凉、薄四害并存,保水、保肥能力差。生长在盐碱地上的小麦,长期处在盐分胁迫的逆境状态下,严重影响小麦的产量。因此抗旱耐盐育种尤其重要。一、种质资源的耐盐性鉴定在-年间利用盐池对搜集的份种质资源进行耐盐性鉴定(由老一辈育种家张宪营和赵松山完成),盐池土壤含盐量为0.4%,以科遗26和德选1号为对照,其中农家种份,育成品种份。
?注:耐盐指数(STI)=供试品种盐池目标性状值/供试品种正常地目标性状值。
通过盐池鉴定,抗盐性好、农艺性状较突出的材料有冀麦32、科遗29、科遗26、F、多88、太15-3等。从抗盐性突出的1级材料所占的比例(表1)看,农家种所占的比例较大,育成品种比例较小。耐盐性好的1级材料多是一些当地老农家种。根据多年小麦育种实践,一般抗盐品种多具有抗旱的特点,而抗旱品种不一定抗盐。因此在亲本杂交组合组配过程中,重视抗源品种及其衍生品种的应用,对于品种抗逆性状的提高至关重要,对实现育种目标意义重大。在进行资源耐盐性鉴定的同时,对亲本材料的抗寒性、抗旱性、抗病性、丰产性、稳产性等农艺性状进行了鉴定,确定一批综合性状好,抗逆性强的材料。包括:CA、临汾、丰抗13、丰抗2、盘矮、冀麦32等。二、临汾/冀麦32组合的确定临汾与耐盐性强的冀麦32正反交试验,同时种植了双亲、F1、F2及回交一代。全部材料种植在含盐量为0.4%盐池内(在年以前盐池就建在农科院内,由于城市发展需要,搬迁至前营试验基地重新浇筑36个盐池,6m长(2m宽),与自然盐土情况基本一致,以耐盐指数和单株产量进行耐盐性评价。结果表明,F1耐盐性与双亲存在显著差异。
?冀麦32耐盐性十分突出,与临汾正反交结果表明,F1代各生育时期,耐盐指数基本上均高于不耐盐亲本,表现出耐盐性遗传。在含盐0.4%土壤条件下,以耐盐亲本与不耐盐亲本杂交,不论正交和反交,几个主要农艺性状F1均表现出一定的杂种优势,优势率依次为产量>成穗数>分蘖数>千粒重>穗粒数。产量、成穗数、千粒重和分蘖数都表现出一定的超亲优势,优势率正反交组合有明显差异。从田间长相看,F1组合植株生长势强,绿叶面积大,叶片功能期长,杂种优势明显。根据以上研究结果,结合亲本组合选配的4项基本原则,围绕骨干亲本,利用优异亲本材料,配制杂交组合个,根据组合后代表现和亲本遗传特性分析,最终确定临汾×冀麦32组合为重点组合。三、沧麦系列品种系谱分析抗旱耐盐碱系列小麦品种具有突出的抗旱耐盐碱能力,丰产稳产性好,适应性广泛,这些品种特性的形成,除选种方法改进对性状培育起了重要作用外,杂交亲本所构成的丰富的遗传基础起了决定性的作用。
?分析品种系谱(图1)可知,其丰产性和产量潜力大的特性来自山西农科院小麦所的临汾,该品种株高适中,秸秆较硬,大穗大粒,落*好,是一个综合性状突出的优异亲本。小麦品种的抗寒抗旱耐盐碱特点来源于冀麦32,冀麦32的亲本之一是华北麦区著名品种农大,该品种来源于我国50年代育成品种最多的胜利麦×燕大组合,杂交双亲均为综合性状好的大面积推广品种且原产地距离较远生态差异大,在我国北方冬麦区,选出适宜不同类型区种植的新品种10余个;冀麦32的另一亲本科繁68,其组合亲本中的农大17,具有欧洲智利品种血缘和佛手麦(园锥小麦)远缘成分,遗传基础十分丰富。同时冀麦32在黑龙港麦区旱薄盐碱地具有良好的适应性和抗旱耐盐能力,目前在生产上仍有一定的种植面积,其缺点是植株高、易发生倒伏,产量潜力较小。临汾×冀麦32组合,双亲优点多、缺点少,性状间能够互补,没有共同的严重缺点,且生态型差异较大,地理上相距较远,符合亲本组配的典型原则。品种集中了我国抗旱耐盐性状的优异抗源,国内外的地理远缘材料和园锥小麦种间远缘材料共12个亲本的优异性状,遗传基础丰富,背景广泛,因而表现出抗旱耐盐性强,丰产稳产性好,产量潜力大,适应范围广的优良特性。四、抗旱耐盐小麦两圃平行交替选择法育种方法该育种方法突出优点(1)选种场圃不同生态条件有利于杂种后代基因型充分表达,性状变异范围扩大,有利于选择。(2)低世代材料增强逆境选择压力,受自然选择压力的影响,促进组合后代变异向有利于抗逆性形成方向发展,通过自然选择和人工选择的有机结合,对品种抗逆性培育有明显效果。(3)后代材料两圃平行种植,综合评定优良组合,可靠性大,可在低世代大量淘汰不良组合。(4)杂种后代交替选择对促进育种材料抗逆性与丰产性的有效结合,以及品种特殊适应性和广泛适应性的培育具有重要意义。通过交替选择,产量适应范围变宽,产量潜力增大,品种的广泛适应性增强,选择的有效性比传统方法提高。(5)采取田间、室内、设施模拟鉴定的方法对基本稳定品系进行多层鉴定,对正确评价品系抗逆性、丰产性以及适应性具有良好作用,为新品系的合理利用提供可靠依据。其育种程序见图2:
?五、育成抗旱耐盐小麦品种介绍利用两圃平行交替选择法育成了抗旱、耐盐型小麦品种沧麦和沧麦;抗旱节水丰产小麦品种沧麦和沧麦。分别介绍(表3):
?年河北省节水组区试7点平均单产.08kg,居11个参试品种的第1位。年区试7点平均单产.34kg/亩,居13个参试品种的第3位。年节水组生产试验,8点平均单产.28kg,比ck1和ck2分别增产12.45%和5.50%,河北省黑龙港麦区和北部冬麦区天津等地区种植
沧麦抗旱耐盐冀审麦-、-年度黑龙港流域节水组区域试验平均单产.89kg,比沧麦品种增产8.22%。-年度同组生产试验,平均单产.60kg,比沧麦品种增产6.52%。河北省黑龙港旱碱地麦区
沧麦节水丰产国审麦冀审麦007年*淮旱薄组区试,10点汇总8点增产,平均单产.8kg/亩,较对照种晋麦47号增产6.3%,居9个品种第2位。年10点汇总,8点增产、平均单产.1kg,较对照种增产5.5%,居12个参试品种第1位。年生产试验,平均单产.7kg,比对照晋麦47号增产2.1%。*淮冬麦区的山西南部、陕西咸阳和铜川、河南西北部、河北省黑龙港麦区的旱薄地种植
注:品种的亲本组合均为临汾(冀麦32沧麦
属冬性品种,幼苗半直立根系发达,叶色深绿,叶片苗期窄长,后期叶片较大,株高80~90cm,株型紧凑。穗纺锤型、长芒、红壳、白粒、穗长8~9cm,小穗数18~20个,穗粒数28~32粒,千粒重41g,籽粒大小均匀,硬质腹沟较浅,饱满度好,光泽好。抗寒性好,冻害级别为1级,越冬百分率为99.8%;抗旱耐盐性突出,均为1级,抗锈病、抗白粉病及抗干热风能力强。籽粒蛋白质含量14.42%,赖氨酸含量0.36%,沉降值31.2,湿面筋含量40.7%,干面筋含量13.5%,籽粒容重g/L。沧麦
属冬性中熟品种,生育期d左右。幼苗匍匐,叶片深绿色、下披,成株株型松散,旗叶下披。分蘖力和成穗率较高,穗层不整齐,纺锤穗,长芒、白壳、白粒、硬质、较饱满。抗寒性好,抗干热风,落*好。株高88cm左右,千粒重40g左右,蛋白质含量14.9%,湿面筋含量38.2%,抗条锈病、白粉病。沧麦
属半冬性品种,幼苗半直立,叶片深绿色,分蘖力较强。株型较紧凑,株高87cm左右。穗纺锤型,短芒,红壳,白粒,硬质,籽粒饱满。突出优点是抗旱耐盐性强,节水特点突出,抗寒性强,中抗倒伏,高抗白粉病,籽粒蛋白质含量15.49%。沧麦
属半冬性晚熟多穗型品种,幼苗匍匐,分蘖力较强,生长健壮,成穗率较高。株型半紧凑,灌浆时间长,株高80cm左右,叶片较窄、平展,叶色灰绿,旗叶上举,茎秆灰绿色、较细、弹性较好,抗倒伏性好。穗层整齐,纺锤型穗,短芒,白壳,白粒,角质,饱满度一般。抗寒性较好,熟相好。蛋白质含量14.17%,面粉湿面筋含量32.8%。六、育种体会优良亲本是实现育种目标的物质基础,研究亲本的性状表现,探讨其遗传规律,在此基础上进行杂交组合组配,创造新的遗传基因型,是最为有效的杂交育种手段,亲本组配合理,可以达到事半功倍的效果。1.根据育种目标确立“骨干亲本”确保骨干亲本在组合中的遗传组分“骨干亲本”即农艺亲本,必须有良好的综合性状,丰产性和适应性好,没有明显的缺点。在配制杂交组合时,作为骨干亲本其遗传组分需保证1/2以上。临汾作为骨干亲本,在选育出的4个抗旱耐盐节水丰产品种中起了决定性作用。2.注意优异抗源亲本的应用有利于抗逆品种的育成在杂交组配过程中,根据抗逆性育种的目标,重点应用具有突出抗逆性的抗源品种。如冀麦32具有欧洲智利品种血缘和佛手小麦、园锥小麦种远缘成分,遗传基础十分丰富,在旱薄盐碱地具有良好的适应性和抗旱耐盐能力。3.亲本之间性状差异较大并能互补亲本之间性状差异较大并能互补,其F1可以同时发挥一般配合力和特殊配合力效应,更加容易得到综合性状好、特殊配合力也较高的组合,容易出现既结合双亲优点,在主要性状指标上又超亲的优良品种。要注意一般配合力的选择,在此基础上选择特殊的配合力。4.注意品种生态型的差异和地理上的远缘品种生态型的形成受当地生态和栽培制度等环境因素的影响。生态型差异越大,地理上相距较远的亲本杂交容易出现超亲类型。5.后代选择时除应用盐池鉴定和盐碱地鉴定外,对耐盐指标的确立也非常关键一些后代在前期繁茂性上相当突出,但到后期产量上不去,如何做到耐盐与产量的协调统一需要在实践中进一步探究。附:沧麦系列品种的照片
?图三:沧麦田间表现
?图四:沧麦田间表现(水旱交替稳产)
?图五:沧麦旱碱地大田生产表现
?图六:沧麦田间表现
?图七:沧麦田间生长表现
作者简介:王伟伟,男,山东兰陵人,年12月出生,年硕士毕业于河北科技师范学院作物遗传育种专业,目前在沧州市农林科学院工作,从事耐盐碱小麦育种及栽培技术研究工作,主创开放式聚合轮回选择育种方法,主要负责后代材料选育与耐盐鉴定。作为主要育种完成人,育成小麦新品种沧麦14和沧麦15。联系。
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