1、种业导刊，2 0 2 3年第5 期Journal of Seed Industry Guidedoi:10.3969/j.issn.1003-4749.2023.05.005多抗广适选择混合小麦育种方法及鉴定技术探讨段国辉，杨洪强，温红霞，张少澜，顾晶晶，吕维娜，李影，高海涛（洛阳农林科学院,河南洛阳4 7 10 2 2）摘要：为解决育种早代优异株系选择和单株种植规模的矛盾冲突，同时提升小麦早代抗病、抗逆性鉴定技术，总结出多抗广适选择混合小麦育种方法，该方法是在小麦育种早代（F2一F，)进行单株选择和混合脱粒后种植下一代;F4代选株，考种，单株脱粒后种植株系鉴定;F,以上的稳定株系经选择后提升
2、小区鉴定试验，并保留3 5 个单株保纯；有分离的株系在株系中再次选单株，种植株系鉴定，直至稳定。产量鉴定后的优异品系进行多点产量比较鉴定。该育种方法在早代选种时能更好地保留优良基因，控制育种规模，同时结合有效鉴定技术，选择优异单株，淘汰不良个体，提高育种效率，缩短育种年限。关键词：小麦；多抗；广适；选择混合；育种方法；鉴定技术；育种效率中图分类号：S512.1文献标志码：B文章编号：10 0 3-4 7 4 9(2 0 2 3)0 5-0 0 17-0 419世纪2 0 年代，我国小麦育种开始从国外引进种质，征集资源，开启了我国近代小麦育种。随着资源丰富，杂交育种迅速开展，同时结合混合法、系谱
3、法、衍生系统法等选育方法进行后代处理，小麦新品种层出不穷，我国小麦新品种经历了多次更新换代 。但随着小麦产量的逐步提高，小麦育种逐渐进人瓶颈期，怎样利用有限的资源，在一定的育种规模下，保证选育质量，提高育种效率是当下小麦育种面临的主要问题之一。河南省位于亚热带与温带的气候过渡带，小麦生长对气候变化敏感2 ,限于河南省小麦生长发育的“两长一短”（灌浆时间短)的气候特点，全省各地地域性、季节性降水不均，且近几年的倒春寒、锈病、赤霉病时有发生3。因此，根据河南省小麦生长期的气候、环境等特点，结合生产上管理逐渐粗放、灌溉次数减少、打药次数减少等状况，如何提高选育品种的抗寒性（主要是倒春寒）和抗病性（主
4、要是锈病、白粉病、纹枯病和赤霉病），成为黄淮地区广适性新品种选育巫待解决的问题4 。1传统育种方法优缺点分析20世纪9 0 年代我国小麦杂交组合成功率仅为1%1。为了提高育种质量和效率，对杂交组合数量收稿日期：2 0 2 3-0 9-0 4基金项目：国家现代农业（小麦）产业技术体系“洛阳综合试验站”项目（CARS-3-80)；河南省重大科技专项（2 0 130 0 110 8 0 0）；河南省农业良种联合攻关项目（2 0 2 2 0 10 10 1)作者简介：段国辉（19 7 8-），男，洛阳偃师人，副研究员，主要从事小麦遗传育种研究。E-mail:通信作者：高海涛（19 7 9-），男，河南
5、宁陵人，研究员，硕士，主要从事高产优质小麦新品种选育研究。E-mail:17种业导刊和后代处理方式主要有系谱法和混合选择法。小麦时，按育种目标精选单株，有效混合后种植下一代，杂交后代经过充分的基因分离，用系谱法，可从中把充分发挥混合选择法和系谱法的优势，弥补二者的符合育种目标的基因组合筛选出来，但前提是必须不足，以少量株系鉴定和大范围选择混合为基础，更有足够大群体，后代保留尽可能多的基因变异。陈好地保留优良基因，个别优异单株提前提升株系，防晓杰等5 研究认为，可以在杂交早代结合辐射诱变止优异分离个体丢失，提高育种效率，缩短育种年育种提高育种组合的变异率，进而创造出更多目标限。主要操作步骤如下。
6、分离类型以供单株选择。有学者认为应多做组合，(1)亲本选配：选择目标性状互补、遗传远源的对小群体采用混合选择法，依据遗产学和统计学原小麦父本和小麦母本6 ；理，在组合亲本遗传背景相差不大时，适当增加选择(2)杂种F代：杂种F代不做单株选择，淘汰个压力（固定选株数目），大群体和小群体在选择效果别生理性早衰组合，其余只按杂种优势分级、脱粒、上差别不大。同时，品种间杂交分离要比品种杂交播种；后代系统内分离丰富，因此主张用品种间杂交分离(3)杂种F2一F,代：在杂种Fz代和杂种F,代进行多样性代替品种杂交后代分离，以期多出现有利变选株，中选单株收获，考种后每株取单穗，脱粒后按异，提高选择效果。金善宝则
7、指出，小麦杂交后代组合混合，适期早播；没有群体保障，优良基因变异分离不出来，选择也就（4)杂种F4、F,及以上世代：在杂种F4代进行选无从谈起。株，中选单株收获，考种后按单株脱粒，适期早播种传统的混合选择法工作要点是在小麦自花授粉植株行，进行株系鉴定；若株系集成较多目标性状且的杂种分离世代，按组合混合种植，只淘汰劣株，不单株间性状表现较一致，收获提升小区鉴定并保留加选择，直到杂种后代纯合百分率达到8 0%以上时35个单株保纯，获取稳定世代；若株系仍有性状分（F4 代）才开始选择单株（选择符合育种目标的单株，离，则对株系选株，下年度继续种植株行，直至获得即选择具有能够较好结合双亲父母本优点的单株
8、，稳定世代；比如成穗多，穗部结实性好，籽粒饱满度好，千粒质（5）对稳定世代进行产量鉴定：采用异地多点鉴量高，抗病性好，抗寒性好等特性，聚合双亲优点越定方法进行产量试验，选育出高产稳产且具有多种多越好，继承双亲缺点越少越好），下一代即成为稳抗逆性的小麦品种。定系统（株系），然后选拔优良株系进行产量试验。该方法在育种程序上的关键技术如下。该方法的优点是最大可能地保留了组合的变异和基(1)在杂种F2一F,代，个别优异单株提升到株系因，保证了选育出优良株系的概率，同时育种规模得鉴定试验，提升单株量不超过组合中选单株量的到有效控制，较好减轻了工作量。不足之处是只在10%，避免过多增加株系鉴定工作量。F.
9、代选株，前期没有进行有效选择，优良株系不能被(2)在杂种F2、F,和F4代适期早播（一般比正常及时发现。播种提早7 10 d）,以提高中选株系的抗寒性。传统的系谱法的工作要点则是在小麦杂种经历(3)在不同世代选择单株时以不同标准控制株了分离最明显的F2代后，开始进株系选择，直至到高，其中，杂种Fz、F,和F4代的选株控制株高为6 5 F,一F。代品系稳定。该方法的主要特点是目的性强，75cm，株系鉴定时的株高为7 0 8 0 cm，产量鉴定时的株系的不同分离均被有效保留，优良基因不流失。株高为7 5 8 5 cm。不足之处就是工作量大，育种效率偏低。该方法在选种鉴定上的关键技术如下。(1)抗寒
10、性鉴定：在杂种F2、F,和F4代适期早播2多抗广适选择混合小麦育种方法流程及特点（一般比正常播种提早7 10 d），同时在冬季和春季两为解决上述问题，本研究提供一种多抗广适选择次剔除不抗寒株系，以提高中选株系的抗寒性。研混合小麦育种方法。该方法在杂种F,和F,代选种究表明，早播会加重小麦纹枯病的发生，因此，早代18段国辉等：多抗广适选择混合小麦育种方法及鉴定技术探讨早播也可以有效剔除感纹枯病品系7 。(2)抗病性鉴定：在F2一F,世代种植病害诱发植株，同时改“点播、穴播”为“条播”，增加诱发行繁茂度，加重诱发行发病程度；改以往“单一接种条锈病或叶锈病”为“接种条锈和叶锈混合菌群”，以提高选育品
11、种的广谱抗病性。同时结合现代分子标记辅助育种技术，通过分子标记抗病基因，准确筛选鉴定出优异抗病植株群体8 9 。(3)抗倒性鉴定：对F,及以后世代实行不同密度和肥水管理，同时严格控制株高，以筛选鉴定抗倒品种。一般株系种植密度控制在15 0 万株/hm的基本苗，进入产量试验，按区域试验2 7 0 万 30 0 万株/hm的基本苗进行种植。对最终形成的苗头品系，也可按胡卫国等10 1提出的通过植株各节间性状测定来鉴定品系抗倒伏能力的方法来筛选抗倒品种。（4)适应性鉴定：在品系产量鉴定世代采用异地多点鉴定，一般会选择肥力条件不同、生态气候不同的试验点进行试验，以选择出具有广泛适应性的品种。该育种方法
12、在品种选育上的优势在于：占地较少，工作量较少。重点观察特别优异组合，提高单株选种量，加大筛选力度，可有效缩短育种年限，提高育种效率。与传统混合选择法相比，在F,和F,代进行选株后混合脱粒种植下一代，选种目的性更强，混合群体中更容易出现符合目标性状的单株，提高育小麦世代中选单株/株F。0F50F2100150F100150F4100300由表2 可知，2 0 0 9 年做杂交组合10 0 个，保留组合共7 个，组合中选率7.0%，同一般育种组合中选率1%相比有极大提高；2 0 0 9 年组合株系鉴定中，株系鉴定2 12 个，其中通过混合选择得到株系18 9 个，自F3提升株系2 3个，占总株系的
13、10.8%。稳定品系中，品系共30 个，来自混合选择的2 7 个，来自F,提升的种效率；与传统系谱法相比，进行的选择混合较好地保留了优良基因，减少株系鉴定工作量，在有效保留组合基因变异的同时，能更多地得到稳定品系，提高育种效率。3多抗广适选择混合小麦育种方法种植面积模拟与实例表1显示的是该育种方法育种规模的模拟计算。选择亲本Fo，杂交获取Fi，杂交F,收获5 0 株，1株收获200粒种子，可收获10 0 0 0 粒种子（即为杂种F,代）。F,种植2 0 cm株距，用种4 0 0 0 粒，占地6 6.6 7 m；收获选株10 0 株，考种后取单穗脱粒混合，种植F3，确保10000粒，同时提升个别
14、特优单株，种植F,成株行；F同F,种植，占地6 6.6 7 m，收获10 0 15 0 株，取单穗混合种植F4，确保10 0 0 0 粒，这个过程依然可以提升单株进行株系鉴定；F4同上种植，收获10 0 30 0 株，单株考种后保留30 12 0 株提升下年度株系鉴定（F,代，基本稳定）。以此方法，种植10 个组合，杂交F,单行或三行种植，1.5 m行长，占地面积最多9 m；Fz 一F4一个世代占地6 6 6.6 7 m,早代（F,一F4）总占地面积约2000m；到F,代可得到稳定株系4 0 0 0 5 5 0 0 个，合计按常年小麦杂交系统选育中选率1%计算，每年组合可得到4 0 5 5 个
15、稳定品系，加上前期提升株系获得的稳定品系，每年组合一般最终获得稳定品系5 0 65个,用时5 7 a。表1小麦育种各世代株系中选及种植面积统计保留单株/株30120收获籽粒/个10010.00010000100003个，占鉴定品系的10%。经统计，2 0 0 5 一2 0 0 9 年，洛阳市农林科学院小麦所共做杂交组合7 5 0 个，每年平均15 0 个。目前已参加各级试验品系12 个，已审定新品种5 个，5 年平均组合中选率为4.7 2%，选育成功率为6.7%o，较传统的1%成功率有极大提高。多抗广适选择混合育种方法是依据杂交组配原19种植籽粒/个1004.0004.0004000下一世代种
16、植面积/m0.5066.6766.6766.6755.00225.00种业导刊则，借鉴墨西哥小麦玉米改良中心CIMMYT的选择混时期生态发展需求特点，能够大面积推广。当然，随合法，在现有育种基础上结合实践提出的。所谓着科技的进一步发展，小麦常规育种逐步结合分子多抗广适，是高产、多抗、广适育种，是以高产为基标记辅助抗病基因鉴定、优质亚基鉴定、高产基因鉴础，以抗逆、抗病为保障，以广适为推力，以光、水、肥定，同时搭载小麦单倍体加代育种技术，必将使小麦高效利用为提升，培育高产稳产、抗病抗逆等主要性育种技术进一步完善，效率进一步提升。状完善的小麦新品种，同时又具备资源高效、适应新表2 洛阳市农林科学院多
17、抗广适选择混合小麦育种方法实例统计组合年代年代组合量/个2005年1502006年1802007年1702008年1502009年100平均150注：统计时间为2 0 15 年8 月。参考文献：1】金善宝.中国小麦学M，北京：中国农业出版社，19 9 6.2千怀遂，魏东岚，气候对河南省小麦产量的影响及其变化研究J.自然资源学报，2 0 0 0,15(2)：14 9-15 4.3赵虹，王西成，胡卫国，等.黄淮南片麦区小麦倒春寒冻害成因及预防措施J.河南农业科学，2 0 14,4 3（8）：34-38.4 孙道杰.黄淮地区小麦品种需要什么样的适应性?J.麦类作物学报,2 0 13,33(3):6
18、0 4-6 0 7.5陈晓杰，杨保安，范家霖，等杂交与辐射诱变相结合选育高产优质小麦新品种的研究J中国种业，2 0 18（12)：6 4-6 8.组合保留量/个685876.8苗头品系/个1223226庄巧生，王恒立，曾启明，等.冬小麦亲本选配的研究：杂种第一代优势和配合力的分析J.作物学报，19 8 3,2(2)：117-119.7王顺叶。小麦纹枯病发生规律及防治技术J.种业导刊,2 0 14(4):16-17.8孙其信.作物育种学M.北京：高等教育出版社,2 0 11.9徐婷婷，王永军，狄佳春，等，小麦抗赤霉病鉴定及其抗病基因的检测J.麦类作物学报，2 0 19,39(11)：130 1-130 8.10胡卫国，张玉娥，赵虹，等.小麦抗倒性评价方法的比较分析J.西北农业学报,2 0 18,2 7(12)：17 8 0-17 8 8.11】袁汉民.CIMMYT及其小麦育种J.宁夏农林科技，19 9 1(2)：49-52.审定品种/个221组合中选率/%4.04.42.95.37.04.7220
