李愛國(guó)，宋曉霞，吳春西，趙月強(qiáng)，張文斐，王改革

(漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南漯河 462300)

小麥?zhǔn)鞘澜缧缘闹匾Z食作物，其種植面積、總產(chǎn)量和總貿(mào)易額均居各類作物之首。小麥生產(chǎn)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活中占有十分重要的地位。不斷培育并推廣應(yīng)用高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、廣適的小麥新品種，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人民生活的改善、糧食安全的保障有著十分重要的意義[1，2]。黃淮南片麥區(qū)是我國(guó)第一大麥區(qū)，橫跨河南全省(除信陽(yáng)、南陽(yáng)部分地區(qū))、安徽北部、江蘇淮北地區(qū)和陜西關(guān)中地區(qū)，常年麥播面積866.7萬公頃左右，約占全國(guó)麥播面積的30%。多年研究認(rèn)為，小麥遺傳改良、進(jìn)行品種更換，可提高小麥產(chǎn)量20%～50%[3～5]。冬小麥試驗(yàn)包含品種比較試驗(yàn)(預(yù)試)、區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)三個(gè)階段，連接著育種和生產(chǎn)，既是對(duì)育種家最新育種成果的鑒定，又是種子管理部門對(duì)新品種特性、應(yīng)用價(jià)值、適應(yīng)地區(qū)及其進(jìn)入實(shí)際生產(chǎn)前高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性的最后檢驗(yàn)，其結(jié)果直接作為品種審定的基礎(chǔ)依據(jù)，與企業(yè)經(jīng)營(yíng)、良種推廣、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和種業(yè)發(fā)展密切相關(guān)[6～8]。本文根據(jù)2017-2018年度(下稱“本年度”)國(guó)家冬小麥黃淮南片比較試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)參試品種的產(chǎn)量、品質(zhì)性狀進(jìn)行系統(tǒng)分析，總結(jié)當(dāng)前小麥新品種的特點(diǎn)，以期為今后一段時(shí)間的小麥育種提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

參試品種為河南、陜西、山東、江蘇、安徽、北京等6個(gè)省份98家育種單位(或個(gè)人)提供的188個(gè)小麥新品種。23個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)分別設(shè)在河南省(11個(gè))、安徽省(6個(gè))、江蘇省(4個(gè))、陜西省(2個(gè))。播期為10月5～15日，基本苗為240萬～270萬株/hm2。參試品種設(shè)置為16組，除第16組為8個(gè)品種外，其余每組12個(gè)品種，間比法排列，每間隔3個(gè)參試品種設(shè)一對(duì)照(例如：A組12個(gè)品種，排列方式為A1-A3，CK，A4-A9，CK，A10-A12)。小區(qū)面積13.34 m2，對(duì)照品種為周麥18。生育后期不防治病害，其它田間管理措施同當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)。

1.2 性狀調(diào)查

農(nóng)藝性狀調(diào)查按照“農(nóng)作物品種區(qū)域試驗(yàn)技術(shù)規(guī)程(小麥)”附錄記載標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行記載，抗病性鑒定按照《小麥抗病蟲性評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》系列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所完成。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)來源于2017-2018年度國(guó)家冬小麥黃淮南片品種比較試驗(yàn)總結(jié)，采用Microsoft Excel 2007進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 參試品種的產(chǎn)量性狀分析

與周麥18(CK)相比，本年度參試品種表現(xiàn)出“三增兩減”的特點(diǎn)。即：生育期延長(zhǎng)、株高增高、有效穗增加，千粒重、穗粒數(shù)減少。從整體表現(xiàn)看(表1)，參試品種的平均產(chǎn)量為7080.0kg/hm2，比CK高46.5 kg/hm2；全生育期219.0 d，比CK(218.7 d)延長(zhǎng)0.3 d；株高77.6 cm，比CK(77.2 cm)高0.4 cm；有效穗580.5萬/hm2，比CK(555.0萬/hm2)多25.5萬/hm2；千粒重42.6 g，比CK(43.4 g)低0.8 g；穗粒數(shù)31.6粒，比CK(32.4粒)少0.8粒。從具體品種分布看，59.0%(111個(gè))的品種產(chǎn)量高于CK，65.4%(123個(gè))的品種全生育期比CK延長(zhǎng)，56.9%(107個(gè))的品種株高高于CK，86.7%(163個(gè))的品種有效穗數(shù)多于CK，59.0%(111個(gè))的品種千粒重低于CK，75%(141個(gè))的品種穗粒數(shù)低于CK。

表1 參試品種的產(chǎn)量性狀分析

2.2 參試品種品質(zhì)性狀分析

參試品種的平均蛋白質(zhì)含量14.3%，濕面筋含量28.6%，吸水率60.0%，穩(wěn)定時(shí)間6.1 min，容重804.7 g/L，形成時(shí)間4.6 min，延伸性148.4 mm，弱化度96.6 FU.，出粉率69.8%(表2)。單項(xiàng)指標(biāo)符合強(qiáng)筋、中強(qiáng)筋的品種數(shù)較多，但綜合指標(biāo)達(dá)標(biāo)品種較少，僅谷神麥19、新農(nóng)9799等5個(gè)品種達(dá)到強(qiáng)筋小麥標(biāo)準(zhǔn)，泛麥26、新麥58等12個(gè)品種(6.38%)達(dá)到中強(qiáng)筋小麥標(biāo)準(zhǔn)。從單項(xiàng)指標(biāo)看，88.3%的參試品種蛋白質(zhì)含量≥13.0%，達(dá)到中強(qiáng)筋小麥標(biāo)準(zhǔn)，53.2%的品種濕面筋含量≥28.5%，達(dá)到中強(qiáng)筋小麥標(biāo)準(zhǔn)；72.9%的吸水率≥58.0%，達(dá)到中強(qiáng)筋小麥標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)穩(wěn)定時(shí)間≥7.0 min、達(dá)到中強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn)的54個(gè)品種的拉伸特性測(cè)定，28個(gè)品種拉伸面積≥80 cm2，達(dá)到中強(qiáng)筋小麥標(biāo)準(zhǔn)；36個(gè)的品種最大拉伸阻力≥350 E.U.，達(dá)到中強(qiáng)筋小麥標(biāo)準(zhǔn)。

表2 參試品種的品質(zhì)性狀分析

2.3 參試品種抗病性狀分析

抗病性統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果(表3)表明：無品種對(duì)4種病害抗性同時(shí)達(dá)到中抗及以上級(jí)別(MR+表示，下同)水平，僅郾豐169、泰禾麥6號(hào)、鄭大171等3個(gè)品種對(duì)3種病害抗性達(dá)到MR+；豐大1665等90個(gè)品種對(duì)2種病害抗性達(dá)到MR+；豐大1664等72個(gè)品種僅對(duì)1種病害抗性達(dá)到MR+；夢(mèng)麥3號(hào)等23個(gè)品種對(duì)所有病害的抗性均未達(dá)到MR+。

表3 參試品種抗病性鑒定結(jié)果(一)

從單一病害來看，參試品種條銹病、葉銹病抗性表現(xiàn)較好，分別有147、107個(gè)品種對(duì)其抗性達(dá)到MR+；赤霉病、紋枯病抗性較差，僅有鄭麥172、郾豐169、光泰88、西農(nóng)172等4個(gè)品種中抗赤霉病，泰禾麥6號(hào)、鄭大171、博麥2號(hào)等3個(gè)中抗紋枯病(表4)。

表4 參試品種抗病性鑒定結(jié)果(二)

2.4 參試品種的育種特點(diǎn)分析

2.4.1 育種方法、單位類型及地域分布特點(diǎn)

由表5可知，當(dāng)前的小麥育種仍以傳統(tǒng)雜交為主，單交、復(fù)交共計(jì)選育品種178個(gè)，占比高達(dá)94.7%；其它方法選育品種較少。

對(duì)育種單位(10個(gè)由兩個(gè)育種單位共同推薦參試的品種按照第一推薦單位統(tǒng)計(jì))，進(jìn)行地域分析(表5)，河南育成品種最多，北京最少。河南、安徽、陜西、江蘇、山東和北京育成品種占比分別為59.0%、17.6%、8.0%、7.5%、4.8%、3.2%。育種單位類型分析結(jié)果表明：種子公司已經(jīng)成為小麥育種的主力軍，育成品種最多，達(dá)99個(gè)，占比為52.7%，其次為科研院所及高校等公益性科研單位，兩者占比為41.2%。前20名的育種單位選育了91個(gè)新品種，占比高達(dá)48.7%，育種優(yōu)勢(shì)單位較為集中。其中，西北農(nóng)林科技大學(xué)居首位(15個(gè))；其次為河南黃泛區(qū)地神種業(yè)(8個(gè))、河南省農(nóng)科院(7個(gè))；河南省漯河市農(nóng)科院、安徽省農(nóng)科院、中國(guó)農(nóng)科院作物所均為5個(gè)；鄭州大學(xué)、河南郾豐種業(yè)、江蘇淮陰農(nóng)科所、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)各為4個(gè)。

表5 參試品種的選育方法及育種單位分析

2.4.2 育種手段及親本資源利用特點(diǎn)

表6 排名靠前(育成品種數(shù)≥4個(gè))的親本資源利用情況分類

3 討論與結(jié)論

3.1 新品種農(nóng)藝性狀表現(xiàn)出生育期延長(zhǎng)、株高增加、有效穗增加，千粒重、穗粒數(shù)減少的特點(diǎn)

與周麥18(CK)相比，參試品種的全生育期比CK延長(zhǎng)0.3 d；株高比CK高0.4 cm；有效穗數(shù)比CK增加25.5萬/hm2。這些變化雖有利于形成高產(chǎn)基礎(chǔ)，但生育期的延長(zhǎng)不利于后茬作物的播種，株高和群體的增加，提高了品種倒伏和遭遇病蟲害的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)注意協(xié)調(diào)這些要素以達(dá)最高效益。

本年度參試品種均產(chǎn)為7080.0 kg/hm2，是近年來產(chǎn)量較低的年份。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，2001～2015年[4，9]的國(guó)家審定品種均產(chǎn)為7524.0kg/hm2，2009～2017年參加黃淮南片小麥區(qū)試[10]的283個(gè)品種均產(chǎn)為7771.5 kg/hm2。這可能與本年度氣候條件有關(guān)。受降雨量影響，本年度小麥播種延后15 d左右，灌漿中后期遇陰雨寡照，發(fā)生雨后早衰，葉片干枯現(xiàn)象，不利于灌漿，造成粒重嚴(yán)重降低，最終導(dǎo)致產(chǎn)量降低。

3.2 品質(zhì)整體有所提升，弱筋、強(qiáng)筋品種比例依然較低

近年來，隨著綠色通道、聯(lián)合體等參試渠道的不斷拓展，參試品種數(shù)量井噴，但依然以中筋品種為主，弱筋、中強(qiáng)筋品種占比依然較低。研究表明[4，5，9]，2001～2015年黃淮南片國(guó)家審定的弱筋、中筋、強(qiáng)筋小麥品種數(shù)量分別為2、102和22個(gè)，年均0.13、6.8和1.46個(gè)。2006～2015年[11]我國(guó)小麥生產(chǎn)區(qū)742個(gè)小麥品種中，弱筋、中筋和強(qiáng)筋(中強(qiáng)筋)品種比例分別為2.0%、68.7%和29.3%，年度間保持穩(wěn)定。本年度188個(gè)參試品種中沒有弱筋品種、中筋品種171個(gè)，中強(qiáng)筋(含強(qiáng)筋)品種17個(gè)，其分布比例與歷年來小麥生產(chǎn)和小麥審定情況基本一致。

無論是參試品種的整體品質(zhì)，還是中強(qiáng)筋的品質(zhì)，本年度大部分的品質(zhì)指標(biāo)均有不同程度的增加。這可能與近年來供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革及審定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)中強(qiáng)筋品種的產(chǎn)量門檻明顯降低，從而提高了中強(qiáng)筋小麥品種的選育積極性有關(guān)。2001～2015年[4，9]，126個(gè)國(guó)審品種的容重為795 g/L，蛋白質(zhì)含量為14.2%，濕面筋含量為30.8%，穩(wěn)定時(shí)間為5.1 min，吸水率為57.9%，最大抗延阻力為269 E.U.，拉伸面積為60 cm2。與之相比，本年度參試品種的容重提高10 g/L，蛋白質(zhì)含量增加0.1%，穩(wěn)定時(shí)間提高1 min，吸水率增加2.1%。18個(gè)國(guó)審強(qiáng)筋品種品質(zhì)表現(xiàn)[5]為：容重798 g/L，蛋白質(zhì)含量14.8%，濕面筋含量31.0%，穩(wěn)定時(shí)間10.3 min，吸水率57.8%，最大抗延阻力443.4 E.U.，拉伸面積106.9 cm2。與之相比，本年度17個(gè)中強(qiáng)筋品種的容重增加了21.6 g/L，蛋白質(zhì)含量增加了0.5%，濕面筋含量增加0.2%，穩(wěn)定時(shí)間增加了4.4 min，吸水率增加4.7%，最大拉伸阻力增加118.8 E.U.，拉伸面積增加10.8 cm2。

3.3 抗病育種取得一定成績(jī)，但抗赤霉病、紋枯病育種依然任重道遠(yuǎn)

銹病一直是黃淮麥區(qū)的主要病害，其抗性育種經(jīng)驗(yàn)豐富，可以利用的抗性資源相對(duì)較多，加上近年來河南等省份小麥新品種審定時(shí)實(shí)施條銹病高感一票否決制，因此該地區(qū)的銹病抗性育種卓有成效。

近年來，赤霉病在黃淮麥區(qū)特別是河南省流行頻率提高、為害損失增大，已成為小麥生產(chǎn)的常發(fā)性病害[12]。選育并大面積推廣抗病品種成為目前小麥生產(chǎn)上較為迫切的任務(wù)。許峰等[13]發(fā)現(xiàn)導(dǎo)入來自望水白的4個(gè)抗赤霉病主效QTL的株系抗病性顯著提高(病小穗率由59.1%降至12.2%，病粒率由44.2%降至6.3%)。張曉軍等[14]研究發(fā)現(xiàn)了赤霉病高抗材料13份，中抗材料61份。這些抗病材料為小麥抗赤霉病育種提供了新的種質(zhì)資源。崔德周等[15]基于90 K芯片SNP標(biāo)記，檢測(cè)到6個(gè)抗紋枯病的加性QTL位點(diǎn)，單個(gè)QTL的貢獻(xiàn)率為3.24%～10.37%。這些實(shí)驗(yàn)室的最新研究成果如何與傳統(tǒng)育種結(jié)合起來，進(jìn)而使赤霉病、紋枯病抗性育種工作取得突破，成為今后一段時(shí)間亟待解決的問題。

3.4 商業(yè)化育種成績(jī)斐然，但育種方法單一、親本資源遺傳基礎(chǔ)狹窄

從品種育成單位的地域分布來看，在黃淮南片麥區(qū)，河南省小麥育種實(shí)力強(qiáng)大。2001～2012年[4]育成的82個(gè)國(guó)家審定品種中，河南省占比61.0%；本年度參試品種中，河南占比基本不變(59.0%)。

從育種單位類型來看，企業(yè)育種實(shí)力大增，已初步形成以市場(chǎng)為導(dǎo)向、企業(yè)為主體、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的小麥商業(yè)化育種格局?？蒲性核善贩N曾分別是企業(yè)的3.94倍[4]和1.35倍[11]，而2018年河南省審定的小麥、玉米、水稻品種中企業(yè)占比達(dá)到73.7%[16]。本年度企業(yè)參試品種數(shù)較科研院所多22個(gè)，占比52.7%，依然是第一大類育種機(jī)構(gòu)。這與近年來一系列供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革政策的出臺(tái)，特別是《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展的意見》的頒布實(shí)施，進(jìn)一步明確了科研院所立足公益性基礎(chǔ)研究，企業(yè)從事商業(yè)化育種，鼓勵(lì)科研院所和企業(yè)加強(qiáng)人才交流合作，進(jìn)而極大地增強(qiáng)了種子企業(yè)的商業(yè)化育種能力。

從育種方法及親本利用的特點(diǎn)來看，傳統(tǒng)雜交育種仍是主要育種方式，親本資源遺傳基礎(chǔ)狹窄的問題更加嚴(yán)峻。2009～2017年，黃淮南片參試及審定品種親本均以周麥系列(含其改良系，如矮抗58等)為主要種質(zhì)[11]。本年度參試品種的親本依然集中于周麥、百農(nóng)、鄭麥、淮麥等幾個(gè)類型。周麥、百農(nóng)系列合計(jì)占比34.1%，雖然該種質(zhì)的應(yīng)用對(duì)提高本區(qū)小麥的籽粒產(chǎn)量有重要貢獻(xiàn)，但其加工品質(zhì)不高，抗病基因單一，使本區(qū)小麥生產(chǎn)積聚的潛在風(fēng)險(xiǎn)不斷加大。為此，黃群策等[17]在詳盡探討普通小麥遺傳改良的潛在價(jià)值后，認(rèn)為普通小麥遺傳改良的研究方向應(yīng)該是通過物種間遠(yuǎn)緣雜交和染色體組多倍化創(chuàng)造新物種，促進(jìn)麥類植物的物種升級(jí)，由此挖掘其更大的產(chǎn)量潛力。

總之，當(dāng)前的小麥育種呈現(xiàn)生育期延長(zhǎng)、株高增加、群體增大、粒重升高、品質(zhì)改善等特點(diǎn)，產(chǎn)量依然處于平臺(tái)期。今后的育種方向應(yīng)包括：打破平臺(tái)期的高產(chǎn)育種，應(yīng)對(duì)氣候變化的抗逆育種(特別是黃淮麥區(qū)的抗赤霉病、抗旱、節(jié)水、節(jié)肥育種)，品質(zhì)穩(wěn)定的訂單專用品種選育，豐富餐桌、改善營(yíng)養(yǎng)的特色育種等。而探索將現(xiàn)代分子生物學(xué)最新研究成果與現(xiàn)有的育種手段相結(jié)合是當(dāng)前小麥育種在上述方向上取得突破的關(guān)鍵。