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“宁麦”系列抗赤霉病、优质小麦品种选育概况

 洋溢九洲 2022-10-18 发布于河南

各位老师好!我是“一麦众承”第12小组“与麦同行”的范祥云,按照组长董剑老师的安排,今天代表本小组值日。我们组的成员还有李怀珠老师、郭艳萍老师、郑兴卫老师、秦海英老师、朱展望老师、候成老师、韩业伟老师、冯国华老师、谢陈涛老师、卢志浩老师。非常感谢陈红敏老师创建“一麦众承”交流平台,同时感谢各位专家分享宝贵经验,使我这个小麦育种新人受益匪浅。这里向大家汇报一下我所在的江苏省农科院粮作所小麦遗传育种团队在小麦“抗赤霉病”和“优质”育种中开展的工作以及个人的一点体会,不当之处,敬请各位老师批评指正。

江苏省小麦种植区域可大致以淮河为界,淮北属黄淮麦区,淮南属长江中下游麦区。本团队选育的“宁麦”系列小麦品种为面向长江中下游麦区推广种植的红皮冬小麦。江苏淮南麦区是小麦赤霉病频发和重发区域,在江苏省小麦新品种审定中,赤霉病抗性已作为一票否决因素之一。“抗赤霉病”一直以来是“宁麦”系列小麦品种的特色标签。近年来育成的“宁麦”新品种的赤霉病抗性均达到了中抗水平(表1)。本团队“抗赤”育种的大致流程如下:1)选择赤霉病抗性表现好且携带抗性位点的小麦品种/系配置杂交组合;2)低世代(F1-F4)以综合性状选择为主,对赤霉病抗性选择主要根据田间自然发病情况进行初步筛选;3)在F5代对综合性状表现较好的材料进行抗性位点的分子标记检测;4)从F6代起,以及随后的鉴定和品比材料进行分子标记检测结合抗性表型鉴定的方式筛选,其中赤霉病抗性表型鉴定采用土表结合喷雾接种 单花滴注 田间自然发病筛选的方法。赤霉病抗性较好的品比材料再结合其产量、品质等方面综合评价,择优参试。

   表1 近年来育成的“宁麦”新品种赤霉病抗性

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根据国家优势农产品和种植业发展规划,长江中下游是优质弱筋小麦优势产业带,江苏的沿江沿海麦区是优质弱筋小麦生产的核心区。长期以来,“弱筋”一直是本团队“优质”育种的目标和特色,代表品种有宁麦9号、宁麦13等,以及今年即将审定的宁麦36,其具有稳定弱筋品质特性,有望成为江苏淮南地区新的主推弱筋品种。近年来,随着市场需求的改变,强筋麦的种植面积不断增大。因此,本团队“优质”育种目标中增加了中强筋/强筋小麦的选育,近年来陆续育成了中强筋/强筋小麦品种宁麦26、宁麦186、宁麦35、宁麦38(待审定)等。本团队“优质”育种的大致流程如下:1)根据优质目标,选择亲本,配制组合;2)低世代(F1-F3)采用人工考察籽粒进行初步筛选,如角/粉质、饱满度等;3)在F4-F6代除人工考察籽粒外,还利用近红外和单籽粒硬度仪测定籽粒蛋白和籽粒硬度;鉴定材料(F7)再加入湿面筋含量和SDS沉淀值的测定;4)优异鉴定材料和品比材料则依据《主要农作物品种审定办法》中的指标性状(籽粒粗蛋白含量、湿面筋含量、吸水率、稳定时间、最大拉伸阻力、能量)进行评价筛选。筛得品质较好的品比材料再结合其产量、抗病性等方面综合评价,择优参试。此外,“优质”是个广泛的概念。本团队“优质”育种除了选育依据《主要农作物品种审定办法》和《小麦品种品质分类标准(GB/T 17320-2013)》的弱筋、中筋、强筋小麦品种外,还开展了其它品质方向育种,如专用型小麦品种选育,包括蒸煮类专用小麦选育、酥性饼干专用小麦选育,另外如营养强化类的小麦选育,包括彩色小麦选育、高抗性淀粉小麦选育。

对于本团队“抗赤霉病”和“优质”小麦品种选育,我有以下几点体会:(1)团队研究基础很重要。赤霉病和品质一直以来是本团队主要的2个研究方向。在赤霉病研究方面,本团队建立了完善的小麦赤霉病抗性鉴定表型平台,拥有1公顷的赤霉病抗性露地人工鉴定圃,配备自动弥雾系统,还有温室200平米,可开展赤霉病抗侵染、抗扩展及抗毒素积累等3种抗性类型的表型鉴定(图1)。依托目前建立的CIMMYT-JAAS小麦病害研究中心平台,鉴定了6700份国内外小麦材料,并从CIMMYT材料中筛选出抗扩展和低毒素积累的赤霉病新抗源。在品质研究方面,具有完备的小麦品质分析试验仪器,包括近红外分析仪、单粒谷物硬度测定仪、小型试验磨、湿面筋仪、粉质仪、拉伸仪、揉混仪、吹泡稠度仪、快速粘度分析仪、混合流变分析仪、质构仪等,以及包括醒发箱、和面机、切面机、烤炉等制作饼干、馒头、面条的全套设备,可熟练、准确的进行相关品质指标的测定。(2)分子标记要利用好。“抗赤”和“优质”小麦选育很难靠肉眼观察的经验育种去实现,因此需要利用分子标记辅助选择结合表型鉴定进行筛选。本团队目前建立了高通量分子标记辅助选择体系,转化开发了调控产量、抗病、品质相关性状主效基因(如Yr26、Pm21、FHB1、FHB5A、Glu-A1、Glu-D1、Tamoc等)的KASP标记,基于SNP的KASP标记具有高通量、低成本、灵活、快速的特点,每天检测样品理论可达5万份(我们实际运用中每天检测样本数约4000份左右)。(3)种质资源要丰富。育种需要拥有丰富多样的种质资源用于配置杂交组合。同时,对育种亲本圃的每个材料的综合性状需要充分了解。目前本团队的育种亲本材料的基因分型已完成,如哪些材料含有抗赤基因、含有哪个抗赤基因都比较明了。(4)产量第一位。选育新品种要把产量放在第一位,没有产量很难带来效益。“宁麦”系列小麦均是高产品种,在高产的基础上继续选择抗病性强和品质优的特色品种。(5)优先根据综合性状选择。在品种选育时,要考虑其综合性状,可以没有突出点,但是不能有明显的缺点。

最后,真心希望在今后的育种工作中得到更多专家的关心和支持,也诚挚邀请各位专家、老师到江苏省农科院粮作所小麦团队指导工作。

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                   图1 小麦赤霉病抗性鉴定

                   图1 小麦赤霉病抗性鉴定

作者简介:范祥云,男,江苏扬州人,助理研究员,2018年毕业于扬州大学农学院,作物遗传育种专业,同年入职江苏省农科院粮食作物研究所小麦室,主要从事小麦育种工作和小麦品种性状遗传与育种利用研究,参与育成小麦新品种3个。

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