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小麦异地加代育种的回顾与经验交流

各位老师、专家好。

我是河南黄泛区地神种业有限公司的韦胜利,今天由我代表15组“麦香九州”值日,我们组的成员有中国农科院的刘太国老师、山东农业大学的田纪春老师、湖北省农科院的陈泠和秦丹老师、商丘农科院倪永静老师、济源农科院彭涛老师、皖垦种业的王华俊老师、地神种业朱高纪和沈庆花老师。

非常感谢陈红敏老师创建的“一麦众承”平台。在这里,我结识了更多的小麦育种界、植保界、种业界等各界前辈和精英,学习了更多的理论知识和实践方法,在理解育种目标、性状重要性和有效选择等方面受益匪浅。

小麦异地加代工作始于2006年与中国农科院周阳老师的合作育种。当时为了缩短育种年限,利用弱冬性品种周麦16、周麦18、AK58等与弱春性品种郑麦9023、扬麦12等进行组合配制,在各地的自然条件下春化,扩大F2代群体、广泛选穗,选育出泛麦7030、泛麦803、轮选66等品种。现回顾一下小麦异地加代工作,谈一下自身的感受,有不妥之处,敬请各位老师批评指正。

一、种植地点

河南省西华县,种植时间10月~6月。抽穗期4月中旬,成熟期6月。

云南省元谋县,种植时间10月~4月。抽穗期1月底、2月初,收获期3月下旬

河北省沽源县,种标时间4月~9月。抽穗期6月中下旬,收获期8月下旬9月初。



   二、回顾小麦异地加代的经历,可分为三个阶段

第一阶段(2006~2009年),以选育高产稳产小麦新品种为主要育种目标。育成品种有泛麦803、泛麦7030、轮选66、丰韵麦5号等。


1、亲本材料选择为周麦18、周麦16、AK58、郑麦9023、扬麦12等。

2、组配方式:半冬性/弱春性,在自然条件下三地均可正常抽穗。

3、时间节点

第一年:本地4月份组配组合,5月中旬收获籽粒,播于沽源县9月收获F1籽粒,10月播于元谋F2。

第二年:3月底收获单株或单穗,4月上中旬播于沽源,形成F3株系或穗系。9月份收获。10月份播种于西华本地形成F4株系或穗系。

第三年,本地收获F4,秋播对较稳定的F4进行初步产量鉴定。

4、播种方法

杂交穗每组合10穗;F1种植2行,行长2米,撒播;F2种植300~500行,行长2米,撒播;F3株行种植6行,穗行单行,撒播。

5、选择方法

(1)成熟程度:

弱春性品种,在沽源和元谋均可打正常成熟。随着春性的增强,株高降低、穗子变小;半冬性品种有些不抽穗,如泛麦8号、周麦16、周麦18、矮抗58等,有些可正常成熟,如泛麦5号、洛麦23等,多数品种可以抽穗,但收获时不能正常成熟。

因此,在选择单株时,我们首先在组合内按成熟程度进行分类,分为早、中、晚三类。以中晚熟单株作为重点选择对象。

(2)株高:亲本的株高均要尽可能的接近目标株高,三地株高表现不尽相同,因熟期早晚变化而变化,同一组合内通常在异地表现为早熟低,中熟高、晚熟株高尚未完全形成。不要选择含有高秆亲本的组合作为加代材料,避免本地种植时形成大量的高秆株系。

(3)抗病性

沽源可选择抗叶锈性,元谋可选择抗白粉性,西华本地综合选择。

(4)穗形

在元谋、沽源收获的中晚熟材料穗形与本地穗形基本一致,早熟材料差异较大。

(5)光照反应型鉴定

抽穗期、成熟期受光照时间、低温程度、低温时长的影响,异地与本地抽穗、成熟期可能存在差异。在沽源表现早熟,在西华本地表现中晚熟的材料,是受沽源长日照影响,属弱春性光照反应较敏感晚熟类型。在沽源或元谋表现中晚熟,在西华本地表现早熟的材料,是受异地低温较高或低温时间较短的影响,属半冬性光照反应较迟钝早熟类型。三地表现一致的材料是光照反应迟钝的弱春性或半冬性类型。

(6)选择数量

F2代穗选数量1000~3000穗/组合(或100~300单株),F3在优系中选择8~10穗(或4~5株)/系。

第二阶段:(2010~2016年)以多抗、优质为主要育种目标,加代材料由加代F1、F2,转向加代F3、F4优良株系,选择与种植方法与第一阶段相同。主要育成品种为泛麦37、泛农11,两品种均表现为抗性较好,在鉴定的五个病害中,没有高感病害。




第三阶段:(2017至今)以酿酒小麦育种为主,加代的材料除少量的F1、F2代外,均以泛麦8号、天民198等茅台酒企公开收购的品种为亲本,种植上采用了陈红敏老师本地春化后、异地移栽的方式,增加了半冬/半冬组合加代的数量。在进行初步粒质及硬度检测的基础上,选择综合农艺优良的单株进行加代,加速提纯的作用较为明显。目前选育出若干品系可以满足酒企制曲需要,已参加品种比较试验。



三、异地加代的优势

1、缩短育种年限。可以利用最新的育种材料进行组配,通过加代迅速育成品系。

(2)迅速提纯。如果某材料在前期试验中纯度表现不太理想,难以满足试验继续进行的纯度要求,可以提前收获典型单株,经春化处理后,播种于沽源,秋播前鉴定收获,用于秋播试验种子。

(3)群体优势。相对于本地加代,异地加代具有大群体,多选择的优势,变异类型较多。

(4)广适性选择优势。在三地的选择过程中,如果发现株高、熟期、穗形、结实性方面表现高度一致的材料,可作为广适性材料或品种进行利用。

(5)冬春杂交。在沽源有来自东北、西北、内蒙等地的春麦育种专业团队,有着丰富的春麦资源,可以与其育种专家进行材料交流和冬春组合配制,引进优良春麦基因,拓宽黄淮麦区遗传基础。

四、异地加代育种注意事项

1、预判是否可以在异地抽穗结实

弱春性材料、洛麦23、内乡188、开麦18、泛麦5号、西农979、泛麦7030、丰韵麦5号、泛麦803、稷麦209等部分半冬性材料可以抽穗结实。如果不能确定是否可以抽穗,则需要采用本地自然或人工春化,移栽至异地进行加代。

2、异地可选择性状

在异地表现中熟的材料可以进行株高、穗长、穗形、结实性、抗倒春寒、搞白粉病性(元谋)、抗叶锈(沽源)选择;表现早熟和晚熟(株高未形成)的材料性状与本地性状相关性差,不能有效选择。

3、加代的世代

(1)F1加代。提前收获(5月上中旬)杂交组合,本地春化处理,6月中旬播于沽源,9月收获后本地种植F2。

(2)F1、F2、F3连续加代。提前收获(5月上中旬)杂交组合,本地春化处理,6月中旬播于沽源F1,10月播于元谋F2,次年4月播于沽源F3,10月播于本地F4。

(3)高世代加代

针对优良的高代世代,利用异地特殊的气候环境,可以快速形成不同品系,鉴定出冬春性和光照反应型。

(4)品系提纯

选择若干株典型植株(根据用种量而定,可安1:30繁殖系数确定),本地提前收获后春化处理,夏季在沽源进行株系加代,去除杂系后获得纯系种子。

当前小麦品种品质同质性问题严重,品种间的市场竞争越发激烈。随着社会需求的变化,订单农业的兴起,开展功能性、专用型小麦育种,可有效解决品种品质同质化问题。利用异地加代技术,结合现代生物育种手段,能够加速选育出适合订单生产的新品种,迅速响应市场需求。

感谢“一麦众承”中各位老师的帮助与支持,祝愿各位老师身体健康,工作顺利,所想成真,培育出更多更好的突破性小麦品种。



作者简介:韦胜利,高级农艺师。1998年以来一直在河南黄泛区地神种业农科院从事小麦育种和管理工作,先后参与了神麦1号、神麦2号(泛麦5号)、泛麦8号、泛麦7030、泛麦803、丰韵麦5号、泛农11、泛麦37等品种的选育。

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