黑小麦新品种济紫麦1号的选育与体会

曹新有，王利彬，戴海英，解树斌，程敦公，刘爱峰，宋健民，赵振东，王灿国，刘成，郭军，翟胜男，韩冉，訾妍，李法计，李豪圣，刘建军

（1.山东省农业科学院作物研究所／小麦玉米国家工程实验室／农业农村部黄淮北部小麦生物学与遗传育种重点实验室，山东济南 250100；2.山东鲁研农业良种有限公司，山东济南 250100）

小麦作为我国三大粮食作物之一，一直是我国北方人民的主要口粮。随着人民生活水平的提高和膳食结构的改变，相关黑色食品越来越受到市场青睐。通常将籽粒颜色为白、红、琥珀之外的其它颜色，如紫、蓝、黑紫和黑色的小麦统称为黑小麦。大量研究证明，黑小麦籽粒中的花青苷、多种维生素和矿质元素含量明显高于非黑色小麦［1，2］。

自我国第一个黑小麦品种黑小麦76号审定以来，已经有秦黑1号、漯珍1号、农大3753、农大3677、山农紫麦1号、周黑麦1号、冀紫439、陇紫麦1号和陇紫麦2号等品种相继通过审定［3-5］，丰富了我国小麦品种类型，拓宽并延长了小麦加工的相关产业链。

由于现有黑小麦品种在农艺性状、抗病抗逆性、适应性和产量水平等方面与非黑色小麦品种相比差距较大，因而推广应用面积较小，同时其后续相关配套加工工艺也滞后，使得黑小麦难以满足现有生产及市场的需求，相关种植、加工等产业发展缓慢［6］。为此，我们针对黑小麦农艺性状不良、产量水平低等问题开展攻关，育成高产特色小麦新品种济紫麦1号。

1 材料与方法

1.1 亲本材料

母本：周黑麦1号，系周口市农业科学院选育的优质高产黑色小麦品种（豫审麦2011013），组合为周麦9号／漯珍1号，黑色基因源来自漯诊1号。半冬性，幼苗半匍匐，抗寒力强，分蘖力强，成穗率一般；株高79 cm，茎秆弹性好，抗倒伏能力强；穗中等，黑粒，籽粒半角质，饱满度较好；中抗条锈病、纹枯病，中感叶锈病、白粉病和叶枯病；产量三要素为：每公顷穗数592.5万左右，穗粒数35粒，千粒重 36.9 g［7］。

父本：济麦22，系山东省农业科学院作物研究所选育的高产、广适、多抗、优质中筋小麦品种，组合为935024／935106。半冬性，幼苗半匍匐，分蘖力强，成穗率高，中晚熟；株高75 cm左右，茎秆弹性好，抗倒伏；穗长方形，长芒，白粒，籽粒硬质饱满；中抗至中感条锈病，中抗白粉病，感叶锈病、赤霉病和纹枯病；产量三要素为：每公顷穗数600万～675万，穗粒数36～38粒，千粒重42～45 g。2005—2006年两年度农业部谷物品质监督检验测试中心测试结果平均为：籽粒蛋白质含量14.27%、湿面筋含量33.1%、出粉率68%、吸水率 62.2%、面团形成时间 4.0 min、稳定时间 3.3 min［8］。

1.2 选育过程

2010—2011 年度，组配周黑麦1号／济麦22杂交组合，共获得杂交粒41粒。2011—2012年度种植 F1（编号 CXY20111341），收获籽粒。2012—2013年度 F2（编号 CXY20122193）种植5行400株，选留单株7个，收获籽粒，挑出白粒、紫粒、杂粒，分别种植。2013—2014年度 F3（编号CXY201331261-1267）紫粒行中的CXY201331266株行中选留单株51个，分离为白色、紫色；51个单株中，挑选出80粒白粒。2014—2015年度F4（编号CXY20144011-4133），种植紫粒株系51行、白粒株系1行；紫色籽粒没有分离，在CXY20144092株行中选留株系6个。2015—2016年度F5（编号CXY20155158-5177），籽粒为紫色，颜色没有分离，保留株行13个。2016—2017年度升入鉴定试验，13个鉴定小区。2017—2018年度，CXY2016J057（出圃号CXY20155167）同步升入品比（编号CXY2017P70）和山东省特用自主试验（定名济紫麦1号）；2018—2019年度，山东省小麦品种特用自主试验第二年区试与生产试验同步；2019—2020年度，通过山东省农作物品种审定委员会审定（鲁审麦20196022）。

2 品种表现

2.1 特征特性

济紫麦1号属半冬性，幼苗半匍匐，越冬抗寒性好；株型半紧凑，抗倒伏；叶色深，叶片上冲，熟相好。两年区域试验结果平均为：生育期232.05天，比对照山农紫麦1号晚熟0.7天；株高78.9 cm；每公顷最大分蘖数1 530万、有效穗数654万，分蘖成穗率42.7%；穗纺锤形，穗粒数35.7粒；千粒重35.6 g，容重790.2 g／L；长芒、紫壳、紫粒，籽粒硬质。2018年山东省农业科学院植物保护研究所接种抗病鉴定结果：中抗叶锈病，高感白粉病、条锈病，中感赤霉病和纹枯病。

2.2 产量表现

2016—2017 年度鉴定试验，济紫麦1号产量7 810.5 kg／hm2，比对照济麦 22减产 0.9%；2017—2018年度品比试验，产量6 351 kg／hm2，比对照济南17增产3.43%，比对照济麦22减产3.1%；2017—2019年山东省小麦品种特用自主区域试验，两年平均产量7 782.3 kg／hm2，比对照山农紫麦1号增产9.44%，居参试品种第1位；2018—2019年特用自主生产试验，平均产量8 029.2 kg／hm2，比 对 照 山 农 紫 麦 1号 增 产6.32%，居参试品种第2位。

2.3 品质表现

2018 年山东省小麦区域试验统一取样由农业部谷物品质监督检验测试中心（泰安）测定，结果平均为：蛋白质含量（干基）14.8%、出粉率68%、面粉白度75.5、湿面筋含量 34.26%，面筋指数55.69%，SDS沉降值39 mL；吸水率62.7%、面团形成时间 3.3 mim、稳定时间 6.3 min；花色苷含量 0.2662 mg／kg。

3 选育体会

3.1 育种目标：紧跟时代需求

高产、优质、高效是小麦育种永恒的目标。自我国开展小麦育种工作以来，20世纪50—60年代是以抗病稳产为主的育种阶段，70—80年代是以矮化高产为主的育种阶段，90年代则为高产和优质并进阶段，每一阶段均育成一系列有代表性的小麦品种［9，10］。进入21世纪，笔者认为已发展成多元化育种阶段。随着生活水平的不断提高，人们对小麦的需求不单单是吃饱，而是好吃和营养健康。为此，小麦育种目标也必须随着时代的要求而不断调整。黑小麦富含对人体有益的花青苷及多种微量元素，具有很好的抗氧化和预防慢性病作用，是集营养、功能和天然于一体的功能保健食品原料，而当前我国慢性病人员数量越来越多，为此培育特殊用途黑小麦列入我们的育种目标。

3.2 亲本选择：强强联合，优势互补

黑小麦新品种培育列入计划后，随即进行种质搜集，从国内外多家单位征集了所有通过审定的黑小麦品种。种植后观察表明，部分黑小麦在山东表现出很好的抗寒性和植株繁茂性，但整体表现是后期农艺性状较差，特别是成穗率偏低、群体不够，与非黑小麦相比，产量差距较大，这也是黑小麦一直难以推广的主要原因之一［11］。引进材料中，周黑麦1号相对表现不错，产量水平较其它黑小麦品种有很大提高，其主要问题是抗寒性稍差、成穗率低。为此，针对周黑麦1号存在问题，引入另外一个亲本济麦22，因济麦22产量高、适应性广，曾创造我国冬小麦高产记录，为全国年推广面积最大的小麦品种，且抗寒性突出、成穗率高。同时，考虑到周黑麦1号为河南省审定品种，济麦22则通过山东省及国家黄淮北片审定，两者结合，杂种后代应该具有很好的适应性，从而确定周黑麦1号／济麦22组合，达到优势互补、强强联合。

3.3 选择策略：区别对待，前松后紧

首先，黑小麦的特殊性使得其与白粒小麦的杂交后代中分离出不同颜色：紫色、白色、杂色，其中纯紫色和白色种植后基本不再分离，而杂色则每一世代均分离，需要每个世代进行挑选。其次，黑小麦的紫色种皮一般认为有5种来源，分别是埃塞俄比亚四倍体小麦、偃麦草、赖草、中国普通小麦、野生一粒小麦［12］，农艺性状偏重草的习性更多一些。因此其早代选择标准应比白粒小麦杂交后代低一些，但高代株行则须提高选择标准，除其它农艺性状外更应注重分蘖成穗率的选择。

济紫麦1号的成功选育表明，特色小麦培育，组配好杂交组合、灵活运用选择策略就能将产量与特色性状同步改良提高，继而培育出超亲的特色小麦。