烟农24号小麦品种选育及育种技术探析

1、烟农24号小麦品种选育及育种技术探析烟农24号小麦品种选育及育种技术探讨摘要：选用丰产稳产、抗旱耐瘠的中肥水小麦品种陕229 为母本，用抗病、抗倒的高肥水品种安麦1号为父本杂交， 提出并运用单茎库源比理论、高中肥条件下交替选择、杂种 后代高密度大群体筛选等育种技术，育成了高产稳产小麦品 种烟农24号。该品种分菓力强，适应性广，抗病抗倒，高 产稳产。在山东省小麦高肥区试中，两年平均比对照增产 8.45%。2004年通过山东省农作物品种审定委员会审定， 20052010年连续6年被山东省农业厅、财政厅、科技厅定 为山东省优质专用小麦主导品种和小麦良种补贴项目品种。关键词：小麦；烟农24号；品种选育

2、；育种技术论文联盟粮食安全保障是我国社会经济快速稳定持续发展的关键。小麦是我国最重要的粮食作物之一，山东 是我国小麦的主产区。根据黄承彦等(2005)对山东小麦需求 的预测和当前山东小麦的生产水平和未来发展速度的分析， 2020年、2050年山东省小麦总产应分别达到 270. 6&times； 108kg 和 288. 6&times； 108kg,单产应分别达 到7350. 0kg/hm2和7875. 0k/hm2,要比目前分别提高40% 和50%左右。目前山东小麦品种的单产潜力多已超过 9000. 0kg/hm2,最高达到11250. 0kg/hm2,但生产上平均单 产水平

3、仅5250. 0kg/hm2左右。育成的超高产品种对土、肥、 水、光、温等资源的要求较高；品种抵御自然灾害（如病虫 草害、低温、倒伏、干热风等）的能力还比较脆弱；各产量 构成因素间以及产量与品质间的关系协调提高比较困难；品 种类型比较单一，生产成本偏高；中肥水品种在高肥水条件 下种植，群体偏大，茎秆质量较差，病虫害发生严重，容易 倒伏。所以要求育种工作者应从提高品种自身农艺性状方面 来提高农民种植小麦的收益，育成高产、稳产、高效、高中 肥兼用的综合性状优异的突破性品种。1.选育思路与经过大面积高产小麦品种，既要在一定范围内对不同的生境 有较强的适应能力，又要具有较髙的产量潜力。因为在大面 积生

4、产中，除了要考虑自然条件（气候、土壤、病虫害等）变 动对小麦生长发育的影响外，还要考虑我国农村分散经营所 致的栽培条件（播期、播量、肥水管理）的差异，因而要求小 麦品种在形态、生理特性上具有较强的自动调节和互补能 力。鉴于此，我们确定了如下选育思路：在高产和广适性育 种的亲本选配上，将一个具有广泛适应性的基因型与一个对 高产环境特别适应的基因型进行杂交，即选用丰产稳产、分 藥力强、穗数多、抗旱耐瘠、抗病抗倒性较差、适于中肥水 种植的陕229为母本，以大穗、抗病、抗倒、品质优良、适 于高肥水种植的安麦1号为父本杂交，并在后代选择中以株 高适中、多抗、高光效株型和产量三要素协调为主要目标， 加大抗

5、倒性和抗病性等方面的选择压力，以克服陕229抗病 性差和不抗倒伏的缺点，有效组合高产、稳产、抗倒、抗逆、 高效等优良基因，使育成品种高中肥条件下能够兼用。具体 选育经过为：1994年进行杂交，组合代号为94125o flf4均在烟台 市农业科学研究院试验农场种植。试验地肥力条件较好，各 种病害较重，为选育高产、抗病品种提供了有利条件。1995 年f1杂种优势明显，长相长势表现极佳。1996年f2作为重 点组合，选择前期生长健壮、发育较慢、耐寒性好、起身后 营养生长向生殖生长转换迅速、拔节后分藥两极分化快、抽 穗前株型挺拔、旗叶较短且上举、群体透光较好、后期叶片 功能期长、灌浆快、落黄好、熟期适

6、中的单穗121个。1997 年f3在f2选择的基础上，先选综合抗性、丰产性、落黄性 和株型等诸性状都较理想的穗行，再从中选择单穗，一般一 穗行选1穗，性状分离大或特好的穗行选2毕业论文5穗，共选58穗。1998年f4收获综合性状好、农艺性 状基本稳定一致的穗行4个，在继续选择提纯的同时，参加 1999年度的品系鉴定试验，结果以烟475（烟农24号）表现 最好，20002004年分别参加鲁东片联试、山东省预试区试 和生产试验，2004年通过山东省农作物品种审定委员会审 定。2遗传背景分析追溯烟农24号的系谱，其遗传背景非常丰富：从性状 特点来看，tb902、st2422/464分别是不同时期的抗

7、源和丰 产源，也由子麦、轴包、陕7853为丰产供体，小偃96抗旱性 强，包打300砲、姑包麦含有优质基因；从地域来源看，既 包括国外引进的大量优异种质，如意大利的st2422/464、英 国的包打300砲、澳大利亚的tb902,又包含国内大面积种 植的品种岫包等；从亲缘关系来看，烟农24号既有普通小 麦种质，又含偃麦草（小偃6号）的血缘。由于国内外多样性 种质资源的综合利用，使其双亲的基因类群具有血统远缘、 生态远缘和类型远缘等特性，实现了优异基因的累加、互补 和重组，为培育高产、稳产、抗倒、抗逆小麦新品种奠定了 丰富的遗传基础（图1）。3. 种性特点3. 1高产在鉴定圃试验、鲁东片联试、20

8、002001年度山东省小 麦高肥组预试中，较对照分别增产15.04%、16.75%、 7. 11%,均居参试品种的第1位；在20012003年山东省 区试中，平均产量7802. ikg/hm2 ,较对照鲁麦14增产 & 45%,居参试品种第1位；在20032004年生产试验中, 平均产量7 551. 9kg/hm2,较对照鲁麦14增产7.82%。2006 年在文登市宋村镇周格村，烟农24号实打产量10470kg/hm2, 比往年种植的品种产量翻了一番。2009年6月，由山东省农 业科学院、山东农业大学和山东省种子管理总站等部门专家 组成了实打验收组，对莱阳市吕格庄镇响水沟村烟农24号

9、高产攻关田进行了现场实打验收，实打产量10193. 0kg/hm2o3. 2稳产采用高稳系数法（hsc）,结合变异系数对20012002年 度山东省高肥区试的13个小麦品种（系）进行高产稳产性综 合评价。在13个品种（系）中，烟农24号的产量和高稳系数 最高，地域变异s值和cv较小，为高产稳产类型。灰色关 联度分析表明，烟农24号的加权关联度最大（yi=0. 8231）, 说明该品种不仅产量高，而且综合性状优良。3. 3容重大，白度高经农业部谷物品质监督检验测试中心（北 论文代写京）等单位化验分析，该品种容重781828g/l,粗蛋白 （干基）11. 30%13. 36%,湿面筋26.3%37

10、.0%,稳定时 间1.67. 2min,面粉白度值78.781.1,比我国小麦平均 白度高2.9%5.3%,属高白度面粉，是制作馒头、面条、 水饺的优质原料。在2005年中国郑州小麦展示及交易会上, 被评为优质面条小麦，面条评分81分。3. 4抗倒抗逆性强根据山东省小麦区试结果，烟农24号越冬率98. 2% 100%,耐寒、抗旱、抗青干，高抗白粉病、赤霉病和叶枯 病。20032004年中国农科院植保所抗病性鉴定结果，高抗 条锈病，中抗叶锈病。烟农24号的茎质系数为0. 0285g/cm, 而对照鲁麦14的茎质系数为0. 0278g/cm,这是烟农24号抗 倒伏的茎秆质量基础。3. 5叶绿素含量

11、高，光合能力强烟农24号叶绿素a含量、叶绿素b含量、光合速率、 平均灌浆速率均显著高于鲁麦21号，s0d含量比鲁麦21高 39. 5% （表 1）。4. 关键选育技术分析4. 1高中肥条件下交替选择小麦的丰产性和稳产性是受多基因控制的数量性状，遗 传背景十分复杂。在育种过程中，采用何种方法使二者有效 地结合在一起，并能实现充分有效的选择是实现小麦高产稳 产育种目标的关键。我国传统的育种方法，强调杂种后代的 培育条件必须同育种目标相协调。但我们在杂交后代的选择 中采用高、中肥交叉选育法，将fl、f2置于水地条件下选 育，以利于f1种量繁殖和杂种优势的表现，以及f2强分离 世代各种基因型遗传特性的

12、充分表达和选育；f3在中肥条件 下选拔，f4回到高肥条件下种植；稳定品系在高、中肥两种 环境条件下同时鉴定，在自然的和人为创造的不同环境条件 下使杂种基因型的各种潜在的遗传特性得以充分表达，为高 中肥兼用型品种的选育提供目标性状表达所需的不同环境 条件，实现主要育种目标性状与选种环境的协调，使自然选 择、人工选择和定向培育三者紧密地结合在一起，加大了选 择压力，提高了选种质量和效率，为准确有效地综合全面评 鉴和选择创造了条件，提高了选择效率。4. 2抓住关键目标进行定向选择杂交后代的选择是育种工作中的主要环节。笔者始终围 绕主要育种目标，结合各年度的气候条件及世代材料的生长 状况，采取扩大群体

13、规模，优中选优，突出重点，定向选择 的策略。在小麦整个生育期内，抓住关键时期，进行全面系 统的观察比较。前期比较抗寒性，中期比较繁茂性和株叶型, 后期比较抗病性、抗倒性、丰产性、熟相等性状的选择。针 对该组合的特点，加大了抗倒性和抗病性等方面的选择压 力，收到了良好的效果。在杂种选择过程中，先后经历了旱、 涝、病虫害大发生和后期高温逼熟及阴雨寡照、严重倒伏等 异常气候条件，有利于充分利用年度间的自然选择压力提高 选择效果，将所有的目标性状综合于一体。4. 3早代筛选组合cregan和busch(1979)发现f2混合群体产量和中亲值 可以很好地预测f5品系的产量。在高产组合中选择，成功 的概率

14、相对较高。为了测定、比较f2混合群体的产量，根 据回归曲线图比产法，将f2种子混合点播，行长5m,每组 合6行；组合排列按f1组合株高，由高到矮顺序排列，绘 制各组合产量坐标图，注明组合编号，最后绘出总体回归曲 线；曲线上方为高产区，距曲线愈远的点，所代表的组合产 量愈高。通过这种间接比产，可大量淘汰组合，大大提高选 择效率。由于高秆组合的产量一般要高于矮秆组合，因此应 按株高的高矮分段比产，重点保留矮秆中的高产组合。4. 4杂种后代选择采用高密度大群体筛选杂种后代根据育种目标要求，以产量性状为主要指标进 行选择。改行距33. 3cm为23. 3cm,改株距10. cm为5. cm, 改选株为

15、选穗，改株行种植为穗行种植，使同样面积上种植 的分离群体规模扩大了近3倍，提高了优良基因型的表现几 率。改选单株为选单穗，简单易行，省事省工，每个组合选 穗数量可远远多于选株数量，重点组合可选上百穗，大大提 高了优良基因型的中选几率和土地使用率。杂种后代按大田 生产密度适当稀播，有利于个体性状在大田生产相似条件下 的真实表达和保持更多的基因变异类型，有利于对优良农艺 性状进行选择，从而提高选育效率。4.5理论上提出并运用单茎库源比概念。对高代品系进 行筛选生理研究中习惯用产量构成因素来分析籽粒产量，但各 产量构成因素之间存在着强烈的负相关，一个构成因素增加 时其它的产量因素将会减少。在烟农24号的选育过程中， 笔者在理论上首次提出并运用单茎库源比概念，以单茎旗叶 面积担负的籽粒数和籽粒重作为旗叶光合生产力的指标，对 高代品系进行筛选，使得重穗型和多