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马兰1号小麦育种新突破

时间:2023-08-29 12:30人气:来源: 河北日报

  河北是我国小麦主产区之一,小麦最高单产在700公斤出现徘徊,800公斤是河北小麦育种的瓶颈,难以突破。马兰1号新品种的诞生,把河北省小麦单产最高纪录提升到863.76公斤,让河北小麦生产跨上新台阶,实现了小麦育种突破

  为培育出突破性小麦新品种,省小麦专家郭进考带领科研团队采用小麦“早代群体测产+个体选择”简化育种新方法,创新温带、热带异地鉴定筛选。他们将杂交后代种子秋播在平山驼梁,然后移苗移栽海南三亚,收获种子再播种在辛集马兰,实现了小麦育种一年度两代。这样育种,拓宽后代的变异范围,有利于培育突破性品种和资源。

  作为品种主研人,郭进考介绍,马兰1号实现小麦育种新突破,主要表现在三方面——

  理想株型,把图纸设计株型变成现实版

  小麦是一种个体发育与群体协调的作物,它的个体即株型决定群体的结构和产量。因此,育种学者为小麦设计出理想株型,马兰1号把图纸设计株型变成了现实版。

  农业农村部小麦专家组专家、中国农业大学王志敏表示,马兰1号种株型非常好,叶片直立,穗数可以上去。

  正因为株型好,构成大群体(穗数),产量获得大幅度提高。2021年,马兰1号54块示范田平均亩产673公斤,较对照品种增产16.2%,其中亩产700公斤以上地块占35.2%,亩产800公斤以上地块占5.6%。2022年,调查539户种植马兰1号麦田,平均亩产725.5公斤,其中亩产700公斤以上地块占69.9%,亩产800公斤以上地块占12.6%。

  株型理想,库源得到平衡,是产量提升所在。马兰1号属“V”字株型。这一株型是小麦个体与群体最佳结合点,以较大的群体撒布整个田间,下部空留出通风道口,降低田间遮阴密度,增加田间空气流通,实现最大程度利用光热资源,满足籽粒饱满。同时降低田间湿度,改善田间小气候,减少病害的侵害与发生,是目前小麦高产的理想株型。

  根系发达,为高产水肥高效奠定了基础

  小麦专家介绍,小麦根系同地上农艺性状同等重要。没有好的根系,植株营养弱,抗性会显著降低。马兰1号品种具有根系发达的特点,从苗期到成熟一直保持根系旺盛的活力和强大的根系。田间测定数据表明,马兰1号初生根比一般品种多30%,起身至拔节期间的次生根比对照品种增加31.9%,旺盛的根系,支撑与供给多穗、大粒库容,实现高产、超高产。

  河北省农林科学院原院长王慧军表示,马兰1号是近年来我省育成的一个高产标志性优良品种。他说,马兰1号株型好,茎基部节间短而粗壮,抗倒伏,利于上穗数;根系发达,解决了矮秆品种群体不协调、易早衰的难题;叶功能增强,尤其是旗叶直立厚宽,具有创高产的主要生物学基础,是一个不可多得的小麦优良品种。

  三要素协调,解决了矮秆品种不高产的难题

  实践证明,亩穗数对产量贡献最大,与产量成正比关系。马兰1号打破常规,把亩穗数增加到50万穗以上,甚至达到60万穗,马兰1号为穗多型品种,为小麦高产奠定了穗数基础。

  据统计,2021年马兰1号亩产800公斤以上田块的平均亩穗数为52.4万;2022年马兰1号亩产800公斤以上田块的平均亩穗数为59.2万。马兰1号品种借助矮秆抗倒伏能力非常强的优势,把亩穗数提升了10万以上,仅增加亩穗数这一项,产量提升75公斤以上。

  千粒重对小麦高产至关重要,矮秆大穗籽粒瘪成为矮秆麦的瓶颈。马兰1号冲破矮秆麦的基因枷锁,将矮秆、中型穗、大籽粒成功结合,属于大粒型品种。亩产800公斤以上田块的千粒重接近50克。据调查,2021年专家实收实测的4块马兰1号麦田,平均亩产804.78公斤,平均千粒重为48.7克,最高地块的千粒重为50.2克;2022年专家实收实测的9块马兰1号麦田,平均亩产828.1公斤,平均千粒重49.3克,其中最高地块的千粒重为50.5克。高群体下实现大粒,为高产提供了保障。

  穗粒数是一个数量遗传的产量性状,鉴于此,育种家非常注重穗粒数多的品种选育,但穗粒数与亩穗数、千粒重成负相关,相互制约,难以寻找三要素最佳结合点。马兰1号通过早代群体测产和个体选择的育种新方法,把产量放在第一位的育种思路,打破常规,在大群体(亩穗数)、大籽粒的前提下,实现多地区、多年份、多地块亩产超800公斤。

  在2021年和2022年专家实收实测亩产800公斤的田块,马兰1号穗粒数平均为37.05粒。其中2022年南和区闫里村马兰1号亩产863.76公斤,千粒重49.5克,穗粒数34.6粒;大名县石家寨种植马兰1号亩产861.35公斤,千粒重50.1克,穗粒数达到35.1粒。田间数据证明,马兰1号品种的穗粒数是在35粒的基础上与亩穗数和千粒重相协调,为稳定高产发挥了保驾护航作用。

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