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大家好，我是“一麦众承”第28组（麦脉相连，穗岁更新）的刘易科，我们组有滁州学院蔡华老师（组长）、宿州农科院张玉坤老师、安徽科技学院郑甲成老师、安徽华皖种业有限公司张秋老师和开封市农林科学研究院赵国轩老师。我在湖北省农科院粮作所从事小麦育种工作已15年，尽管时间不短，但在小麦育种上也只能算刚刚入门。群里面大部分都是行业大咖和育种新秀，还有不少是我的老师和同门，尽管我在群里发言不多，但时刻关注群里的动态，通过老师们精彩的文章和讨论，学到了不少知识，感谢“以群为家”老师们的辛苦付出！今天借这次值日的机会，想谈一谈对湖北小麦育种的想法，不当之处请各位老师批评指正！ 一、湖北省小麦种业现状 （1）育种力量相对薄弱 湖北省小麦常年种植面积1600万亩左右，是我国重要的小麦主产省。但省内对小麦育种的重视程度不足，专项和经费的支持相对较少。荆州市农科院、恩施州农科院等科研单位曾在湖北小麦品种和种业发展上作出过重大贡献，国审小麦品种鄂恩1号在1990年播种面积占全省种植面积一半以上，成为湖北第一当家品种。然而，由于没有长期稳定的支持，许多地市级科研单位早已放弃小麦育种工作，造成小麦育种科研团队数量锐减的现状。目前，全省科研单位和种业企业中主要从事小麦新品种选育的科技人员只有20人左右，科研基础设施落后，育种机械化程度低。 （2）种企参与度低 湖北地处南北过渡地带，小麦收获期间常遇“连阴雨”天气，赤霉病和穗发芽的发生风险较大，给种子生产企业带来较大的经济损失。对比河南等优势产区，原粮品质稳定，制种成本低，价格优势明显。这些原因造成湖北种业企业参与小麦育种研发和种子生产的积极性不高，具体表现在以下三个方面，一是参与研发的数量较少。从目前湖北从事小麦良种培育的主体结构来看，主要是科研和教学部门，集中在省农科院、华中农业大学和襄阳市农科院等科研院校，本省种业企业参与数量较少，且研发实力较弱。二是参与繁种的产能不足。目前，本省参与小麦繁种且具有一定繁种规模（5000亩以上）的企业仅4家，繁种面积不足10万亩。三是参与经营的规模不大。以小麦优势产区襄州为例，种业持证企业11家，实际开展小麦种子生产经营业务的仅5家，年生产销售数量多为50万—150万公斤，400万公斤以上企业很少。 （3）自育品种市场占有率低 目前，全省小麦生产用种来源地80%为河南，据不完全统计，湖北小麦生产中应用的品种多达200个以上，“多、乱、杂”现象突出，且大部分为非法引进品种。这些品种在丰产年份不会出现大的问题，一旦遇到灾害天气，赤霉病大爆发和穗发芽会给湖北省小麦生产带来致命打击，例如2018年和2021年（图1，图2）。十三五期间，湖北省内育种单位育成了一批赤霉病抗性好、耐穗发芽的小麦新品种，如鄂麦006和鄂麦572等，但由于制种成本和种子生产稳定性等问题，单个省内自主选育品种推广面积均在100万亩以下。  图1 2018年襄州小麦穗发芽严重  图2 2021年鄂州小麦赤霉病严重 二、本团队的育种流程及成效 本团队有固定小麦育种研究人员5人（4人已加入“一麦众承”群），在湖北鄂州、襄州和随州建有育种基地，常年育种规模在150亩左右，其中以湖北省农科院鄂州基地为主，育种规模约100亩。团队成员相互合作，又分工明确，自成一体。本人参与了本团队小麦育种的全过程，主要在鄂州和随州开展选种工作，具体流程如下： 组合配置：本团队是国家长江中下游各级区试和湖北省区试的承担单位，掌握本区域的最新育种进展和亲本资源。亲本资源坚持每年淘汰一批，新进一批，常年种植亲本600份左右。亲本选配原则是以本省自育小麦品种（系）为底盘，再利用其它品种对其进行有目的的改良。除本省自育品种（系）外，团队还主要利用河南、陕西和江苏等省的品种为亲本材料。每年组配单交组合300个左右，复交、回交30-50个，太谷核不育（含矮败）组合200个，每个组合做3-5个穗子不等。组合计划一部分是提前拟定，一部分是在田间临时组配。 F1代：行长1.5米，每行种植30粒左右，每个组合根据收获杂交种子多少，种植1-4行不等，根据抗病性、后期熟相等，大概淘汰10%的少量组合。根据组合的田间表现、室内考种结果，把组合分为两类，一类为较好，一类为一般。 F2代：采用小区条播机稀播种植，较好的组合种植10行10米（行宽0.25米），一般的组合种植10行5米，F2代育种规模在10亩左右，均在鄂州。根据抗病性（主要看重赤霉病和条锈病）、株高、熟相、株型等选穗子，混收。根据田间表现淘汰大约30%左右的较差组合。 F3代：把混收F2种子在鄂州 和随州种植，根据F2代大田表现和室内考种结果，每地种植5-20行不等（行长2米，每行40粒）。收获时，鄂州选穗，混收；随州选穗，单穗收获。 F4代：鄂州混收F3代在鄂州和随州分别种植，方法同F3代。随州收获的单穗材料在鄂州种植穗行。获时，鄂州选穗，混收；随州选穗，单穗收获。 F5代：鄂州混收F4代在鄂州和随州分别种植。随州收获F4代的单穗材料在鄂州种植穗行。收获时，鄂州单株收获，表现特别好的穗行材料同时混收；随州选穗，单穗收获。 F6代：鄂州收获F5代单株材料分别在鄂州和随州种植2行（行长2米，每行50粒），混收材料开始上产量试验；随州收获F5代的单穗材料在鄂州种植穗行。收获时，鄂州单株收获；随州选穗，单穗收获。 F7代：鄂州收获F6代单株材料分别在鄂州和随州种植2行（行长2米，每行50粒），混收材料开始上小区试验；随州收获F6代的单穗材料在鄂州种植穗行。收获时，鄂州和随州均株系收获。田间表现特别优秀且还不稳定的组合，继续选单株。 小区试验：小区条播机播种，每个小区宽3米，长5米（含走道0.4米）按照基本苗16万/亩计算播种量。 育种成效：“十二五”以来，团队先后有13个小麦新品种通过湖北省审定，在兼抗赤霉病和条锈病育种上初步形成特色。下图为团队最新育成的小麦新品种鄂麦572（图3）和鄂麦605（图4）。  图3 小麦新品种鄂麦572  图4 小麦新品种鄂麦605 三、湖北小麦育种研究进展及下一步思路 （1）湖北省小麦育种研究进展 2001-2020年，20年间湖北共审定了66个小麦新品种（含14个鄂北组审定），其中“十五”期间审定15个，“十一五”期间审定12个，“十二五”期间审定7个，“十三五”期间审定32个。进入“十四五”后，小麦品种开始呈现井喷现象，其中2021年审定品种17个，2022年更是达到32个。近两年审定品种较多除审定标准较低、渠道多等原因外，另一个重要的原因是2019年和2020年连续两年气候比较合适，很多参试品种可以轻松超越对照郑麦9023通过区试，一年审定32个品种可能成为湖北小麦审定的天花板。 2001-2020年湖北省审定品种在区试中的产量呈逐年增加趋势，年平均增产39.29公斤/公顷，产量构成因素中有效穗数呈升高趋势，穗粒数和千粒重随年份呈缓慢下降趋势，株高随年份推移呈明显下降趋势（图5）。“十三五”期间审定品种平均株高为81.60cm，比“十五”期间审定品种平均株高降低了9.46cm（张华崇等，2021）。审定品种以中筋小麦为主，弱筋小麦品种有9个，强筋小麦品种仅有2个。  图5 湖北审定小麦品种产量及其相关性状随年份变化趋势（张华崇等，2021） （2）下一步湖北省小麦育种研究的思路 尽管近年来湖北小麦育种取得了不错的进展，但小麦区试和生产两张皮现象突出，大部分品种虽可以通过区域试验，但不受种子公司和农户欢迎。缺乏突破性小麦品种仍然是湖北小麦育种的现状。提升湖北自育品种的市场占有率，增强湖北小麦产业的竞争力，除政府加大支持力度和规范市场行为外，还需进一步加强育种研究，培育突破性小麦品种。 1.高产抗病新品种培育 湖北地处南北过渡地带，气候温暖湿润，各种病害如赤霉病、条锈病、白粉病、纹枯病和茎基腐病等各种病害频发重发，特别是赤霉病和条锈病交替大流行。目前，植保技术进步很快，但因小麦区试中不能打药，品种抗病性不强，很难通过湖北省区试。过去湖北育种家对“抗病”的关注度超过了“产量”，导致湖北自育品种的产量潜力（尽管近年来产量提升明显）同河南品种差距仍然比较大，缺乏市场竞争力。下一步，湖北小麦育种应在高产和抗病性之间寻求一个平衡，培育抗病性基本过关，即可以通过区域试验，又具有高产潜力的品种。 2.半冬性新品种培育 近年来，暖冬现象频发，加上农民抢墒早播，导致的“早穗”现象在湖北时有发生，给小麦安全生产带来很大风险，也给种子经营企业造成不少损失。目前市场上迫切需要半冬性品种，而湖北目前自育品种中，绝大多数为春性品种。下一步，湖北小麦育种方向应以培育半冬性品种为主要研究方向，契合生产和市场需求。 3.适宜河南繁种新品种培育 湖北省农科院粮作所是省内最早开展穿梭育种的单位之一，在鄂州（代表江汉平原）、随州（代表鄂中北）和襄阳（代表鄂北）建有育种基地，近年来也取得的不错的成绩，无论品种数量还是质量，都走在了全省前列。尽管本单位培育的一些品种在生产中表现突出，如鄂麦006，但因气候原因省内种子繁育风险较大，省外繁种因品种春性较强、产量不高等原因繁种成本较高，导致种源供应量不足、种子价格较高，市场占有率低。下一步，湖北育种单位应加强与河南科研单位和种子企业的合作，积极开展湖北——河南省际间穿梭育种，选育出既能通过湖北审定，符合市场需求，又能在河南大面积制种的新品种。同时应联合种业龙头企业，到后期降雨少的河南中部遴选制种区域，建立种子繁育基地。 总的来说，湖北自育小麦品种市场占有率低、种业竞争力不强，有春性较强、产量潜力不高的“品种”原因，更有繁种风险较大、种源不稳定的“种子”原因。个人认为，湖北省的突破性小麦品种，除能满足湖北省审定标准外，还应具备“半冬性、产量潜力大、适宜河南繁种”的更高要求。目前，省内育种家已充分认识到上述问题，部分已开始尝试开展省际间穿梭育种培育广适性品种，少部分种子生产企业已开始着手在河南建立繁种基地。但任重而道远！ 因为是内部交流，讲的比较随意，同时由于个人知识储备和能力有限，说的不对的地方，敬请各位老师批评指正！欢迎各位老师到湖北交流指导工作！ 主要参考文献： [1] 朱光,彭敏,刘健,邹贤斌,汪华,杨立军,高春保,刘易科.湖北省小麦品种(系)对赤霉病、条锈病、白粉病和纹枯病的抗性评价[J].植物保护,2020,46(03):204-209. [2] 张华崇,赵树琪,闫振华,黄晓莉,戴宝生,李蔚.湖北省近20年审定小麦品种的产量、品质性状及抗病性分析[J].麦类作物学报,2021,41(11):1356-1364. [3] 汤颢军,赵光,郭光理.湖北省麦面加工企业发展现状与小麦产业发展建议[J].湖北农业科学,2021,60(S1):317-319. 作者简介：刘易科，博士，湖北省农业科学粮食作物研究所副研究员，华中农业大学和长江大学兼职硕士生导师。2006年参加工作以来，一直小麦新品种选育工作，先后主持中央引导地方科技发展资金项目、国家转基因重大专项子课题和湖北省自然科学基金等项目。主持选育小麦新品种9个，获湖北省科技进步二等奖一项，植物新品种权4项，国家发明专利3项，制定地方标准7项。第一作者或通讯作者在Journal of Agricultural and Food Chemistry、Plant Disease、Frontiers in Plant Science、作物学报、中国农业科学等期刊发表论文20余篇。 |
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