春小麦是宁夏引黄灌区的主要粮食作物之一，主要分布在黄河过境的平川地带，该地区因水资源丰富、光热资源丰富、辐射强、日照时间长和昼夜温差大等有利条件[1]，已成为春小麦主栽地区和优势优质产区，是中国春小麦主要商品粮基地之一。随着种植业结构优化和应对促进农业产业化发展的需求，优质小麦的生产已成为该地区经济发展的重要组成部分。近年来，随着气候变暖，小麦生育期提前，加之春小麦种植地区土壤多为灌淤土，并有黄河引流灌溉和滴灌等条件，造成小麦拔节、孕穗期田间持水量较大，小麦白粉病呈早发、高发、范围广、传播速度快等趋势，严重影响小麦产量和品质。虽然生产上通过匀播、宽窄行和稀植等耕作措施改善了小麦群体的通光透气性，同时结合早防早治、统防统治和“一喷三防”等化学措施防治白粉病取得了一定效果，但化学防治费时、费工、成本高，同时对生态环境造成不良影响，因此，培育抗病品种是防治小麦白粉病经济环保的途径之一。
小麦白粉病（Blumeria graminis D.C.f.sp. Tritici，Bgt）是一种世界性的气传真菌病害，对小麦产量危害较为严重，其流行年份导致小麦减产可高达40%左右[2-
迄今为止，在小麦及其野生近缘种中已鉴定出100多个白粉病抗性基因，包括Pm1a、Pm1b、Pm1d、Pm2a-Pm2c、Pm3a-Pm3g、Pm4a、Pm4b、Pm4d、Pm5a-Pm5e、Pm6-Pm18(Pm1c)、Pm19、Pm21、Pm22(Pm1e)、Pm23(Pm4c)、Pm24a、Pm24b、Pm25-Pm30和Pm32-Pm64[8
春小麦品种宁春50号农艺性状优良，环境适应性较强[21-22]，但其对白粉病高度敏感，感染Bgt后产量下降严重[23]。多年来，宁夏春小麦生产中缺乏具有白粉病抗性的商业品种，杀菌剂仍然是防治小麦白粉病的主要方式，使白粉病菌产生了一定的抗药性，造成环境污染、农产品食用安全等问题[24]。目前，春小麦育种中可利用的抗白粉病基因资源非常有限，培育的小麦品种基本都缺乏对白粉病的抗性。春小麦品系CB037是携带Pm21基因的T6V#2S·6AL易位系[25]，具有矮秆、早熟、优质和白粉病免疫等特点，对改良春小麦白粉病抗性具有潜在利用价值。通过分子标记辅助选择等技术将CB037中的Pm21基因导入宁春50号等小麦品种中，培育抗白粉病春小麦新品种，同时探索新品种的高产高效栽培技术，对宁夏引黄灌区春小麦高产稳产、绿色可持续生产和粮食安全具有重要意义。
1 亲本来源及特点
2 选育过程及方法
2011年冬季，中国农业科学院作物科学研究所以宁春50号为母本与CB037进行杂交后，再与亲本宁春50号进行回交。在温室中对BC1代植株接种混合白粉病菌进行白粉病抗性鉴定，并利用Pm21基因特异的分子标记进行检测，筛选携带Pm21基因的抗病植株与宁春50号进行第2次回交。同样，在大田和温室条件下对回交植株进行白粉病抗性鉴定和分子标记检测，筛选抗病、农艺性状优良、携带Pm21基因的植株，与宁春50号再回交3次。2013年冬季，将BC5代植株播种在温室中，选择抗病、农艺性状优良、抽穗期适中的单株，利用分子标记进行检测，收获目标单株。2014年春季，将BC5F1株系种植于隔离网室中，进行白粉病抗性鉴定和分子标记检测，选择抗病性和分子标记没有分离且农艺性状优良的稳定株系[25]。2014年秋季，在云南元谋南繁加代，将中选的BC5F2株系进行抗病性观察和农艺性状鉴定，2015年春季，在宁夏农林科学院农作物研究所王太试验基地对中选的BC5F3株系种植小区进行产量测定和白粉病抗性鉴定，结合分子标记和原位杂交检测结果，从BC5F3后代中获得宁春50号抗白粉病改良系，将表现最好的出圃定系命名为15NZ42[28]。该品系于2016-2017年参加宁夏农林科学院农作物研究所品系鉴定和比较试验，2018年以抗白粉病品种参加宁夏春小麦预备试验，2019-2020年参加宁夏灌区春小麦区域试验，2021年参加宁夏灌区春小麦生产试验（图1），2022年9月通过宁夏回族自治区农作物品种审定委员会审定，定名为宁春66号（审定编号为宁审麦20220004）。
图1
3 品种特征特性
3.1 品种主要农艺性状
宁春66号为春性品种，生育期102 d，抽穗期和成熟期与对照宁春4号相同。幼苗叶片直立，叶色浓绿，生长旺盛，分蘖力强。叶片8~9个，抽穗后旗叶长而宽且下披。株高85.0~87.0 cm，与亲本宁春50号相比降低1.0~3.0 cm，株型紧凑，植株茎秆柔韧，抗倒伏性较强，穗型整齐，成熟落黄好。穗为纺缍型，小穗排列疏密适宜，穗长9.5~11.0 cm，比宁春50号增加0.3~0.5 cm；小穗数15.0~17.0个，单穗粒重1.7~2.1 g，穗粒数36.0~40.0粒，千粒重45.5 g，比宁春50号小穗数平均减少0.1个，单穗粒重增加0.30~0.43 g[28]，每穗粒数增加1.0~2.0粒，千粒重增加1.5 g，属中穗型品种；长芒白颖壳，籽粒红色、硬质，大而饱满。田间表现抗逆性较强，对肥水不敏感，丰产性、稳产性和适应性表现突出。
3.2 品种产量表现
3.2.1 预备试验表现
2018年参加宁夏灌区春小麦品种比较试验（预备试验），参试品种20个，对照品种为宁春4号。2个试验地点分别为宁夏农林科学院农作物研究所永宁王太试验基地和宁夏原种场贺兰试验园区。试验结果（表1）表明，宁春66号在2个试验点均增产，平均产量9148.35 kg/hm2，较对照宁春4号（平均产量8945.70 kg/hm2）增产2.27%，产量位次第5位。
表1 宁春66号产量表现
Table 1
| 试验名称 Name of trial | 年份 Year | 平均产量 Average yield (kg/hm2) | 较对照增幅 Increase over control (%) | 产量排名 Yield ranking | 增产点次 Location numbers for yield increased |
|---|---|---|---|---|---|
| 预备试验Preparatory test | 2018 | 9148.35 | 2.27 | 5 | 2 |
| 区域试验Regional test | 2019 | 7672.50 | 0.37 | 8 | 4 |
| 2020 | 8884.50 | 1.87 | 8 | 5 | |
| 生产试验Production test | 2021 | 8407.50 | 2.52 | 5 | 4 |
3.2.2 区域试验表现
表2 宁春66号区域试验产量
Table 2
| 年份 Year | 试验地点 Test site | 宁春66号 Ningchun 66 | 宁春4号（对照） Ningchun 4 (control) | 较对照增产 Yield increase over control | 较对照增幅 Increase over control (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2019 | 中宁 | 7212.00 | 7848.00 | -636.00 | -8.10 |
| 吴忠 | 7282.50 | 6807.00 | 475.50 | 6.98 | |
| 连湖 | 8253.00 | 8238.00 | 15.00 | 0.18 | |
| 永宁 | 7695.00 | 7282.50 | 412.50 | 5.66 | |
| 贺兰 | 7656.00 | 7884.00 | -228.00 | -2.89 | |
| 平罗 | 7933.50 | 7807.50 | 126.00 | 1.61 | |
| 平均 | 7672.50 | 7644.00 | 28.50 | 0.37 | |
| 2020 | 中宁 | 8514.00 | 8725.50 | -211.50 | -2.42 |
| 吴忠 | 9910.50 | 9660.00 | 250.50 | 2.59 | |
| 连湖 | 8469.00 | 8268.00 | 201.00 | 2.43 | |
| 永宁 | 8208.00 | 8130.00 | 78.00 | 0.96 | |
| 贺兰 | 9009.00 | 8658.00 | 351.00 | 4.05 | |
| 平罗 | 9196.50 | 8886.00 | 310.50 | 3.49 | |
| 平均 | 8884.50 | 8721.00 | 163.50 | 1.87 |
3.2.3 生产试验表现
2021年宁春66号参加宁夏灌区春小麦生产试验，5个试验点中4个点增产（表1），增产点率80.0%，平均产量为8407.50 kg/hm2，较对照宁春4号（平均产量8200.50 kg/hm2）增产207.00 kg/hm2，增幅为2.52%，增产明显。该品种2021年在宁夏平罗、贺兰、永宁等地示范种植，整体表现良好，其中,在宁夏平罗县姚伏镇小店子村6队基地示范方产量达到9609.0 kg/hm2。2024年在宁夏固原市原州区张易镇示范种植，产量达到5280.0 kg/hm2。在不同地区示范方的产量均比宁春4号增产，丰产性、稳产性和适应性较好，具有较大推广潜力。
3.3 品种抗病性表现
宁春66号于2020年经中国农业科学院植物保护研究所进行抗病性鉴定，以铭贤169为条锈病和叶锈病鉴定感病对照品种，京双16为白粉病鉴定感病对照品种，结果（表3）表明，宁春66号条锈病近免疫，高抗白粉病，高感叶锈病。
表3 宁春66号田间抗病性鉴定
Table 3
| 品种 Variety | 条锈病Stripe rust | 叶锈病Leaf rust | 白粉病Powdery mildew | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 病情指数 Disease index | 侵染型 Infection type | 病情指数 Disease index | 侵染型 Infection type | 病级 Disease grade | 抗级 Resistance grade | |||
| 宁春66号Ningchun 66 | 10 | 近免疫 | 100 | 高感 | 1 | 高抗 | ||
| 铭贤169 Mingxian 169 (CK) | 80 | 高感 | 80 | 高感 | － | － | ||
| 京双16 Jingshuang16 (CK) | － | － | － | － | 8 | 高感 | ||
3.4 品种品质分析
宁春66号于2021年委托农业农村部谷物及制品质量监督检验测试中心（哈尔滨）进行品质分析，其容重830 g/L，粗蛋白质（干基）含量13.5%，湿面筋（14%水分计）含量28.8%，吸水量63.9 mL/100g，面团形成时间3.3 min，面团稳定时间6.8 min，弱化度91 F.U，粉质质量指数90 mm，最大拉伸阻力325 E.U，延伸性151 mm，能量69 cm2。
4 栽培技术要点
4.1 适种区域
该品种适宜在宁夏灌区、固原原州区、西吉、隆德等部分雨养山地和白粉病、锈病高发区，以及相似生态类型地区种植。同时，还可以在内蒙古河套灌区、甘肃武威、新疆昭苏等周边省区水浇地春麦区种植。
4.2 播前整地
播种前进行精细整地，旋耕碎土，确保土壤松软细绵、上虚下实，保持适宜土壤湿度，同时增施有机肥，提高土壤有机质。播种前需做好田间小麦金针虫、小麦吸浆虫等地下害虫预防[1]，可选用3%辛硫磷颗粒剂30~45 kg/hm2结合播前整地进行撒施。
4.3 适期适量播种
宁夏引黄灌区一般在2月下旬至3月上旬播种，其他春麦区根据区域气候特点一般在3月上旬到4月上旬播种。选择晴好天气适时早播，种在土壤易耕期和适播期。可采取条播机或立体匀播机进行顶凌播种。对底墒充足的田块，播深一般为3~4 cm，墒情差的田块和沙性土壤深播4~5 cm，播后进行镇压。播种量一般为337.5~375.0 kg/hm2，中、高肥力地块宜稀播，低肥力地块宜密播。出苗后遇雨天需注意破除土壤板结。
4.4 肥水管理
做好冬前底墒水灌溉工作，需要灌足灌透。春季播种前，结合整地施用磷酸二铵300 kg/hm2、尿素225 kg/hm2、复合肥250~300 kg/hm2，施肥前期基肥为主，后期追肥为辅，同时增施有机肥。结合灌头水，追施尿素150.0~200.0 kg/hm2，促进小麦生长，满足后期营养供给[29]。小麦全生育期一般灌水3~4次，要结合当地土壤实际情况和降雨量做好早灌头水，轻灌二水，适时灌好三水和四水，后期灌水时注意避开刮风下雨天气，防止发生倒伏。
4.5 病虫害防治
密切关注田间蚜虫和锈病等病害发生情况，如有发生，可采用3%啶虫脒可溶性粉剂100 g/hm2喷雾防治蚜虫；小麦锈病可用80%多菌灵可湿性粉剂750 g/hm2或15%三唑酮可湿性粉剂900 g/hm2进行喷雾。在小麦灌浆期可采用“一喷多防”技术，将杀虫剂、杀菌剂和叶面肥混合喷施，既可防治病虫害又可提高小麦抗干热风能力，防治小麦早衰[30]。
4.6 适时收获
机械化收获应在宁春66号蜡熟末期至完熟期进行，宁夏引黄灌区一般在7月10日前后，为防止遇雨造成损失，可在蜡熟期末适时抢收。收获后要及时晾晒，防治霉变，保证品质，确保颗粒归仓，丰产丰收。
5 结论
宁春66号为宁夏农林科学院农作物研究所和中国农业科学院作物科学研究所共同选育的抗白粉病和条锈病春小麦新品种，聚合了母本宁春50号高产、优质、广适性状，保留了父本CB037矮秆和抗白粉病等特性。植株生长旺盛，株高适中，穗层整齐，穗粒数较多、千粒重稳定、茎秆弹性好、抗倒伏能力较强。其田间表现条锈病近免疫、高抗白粉病，成株期叶色深绿，白粉病发病率低。籽粒粗蛋白质（干基）含量13.5%，湿面筋含量28.8%，面团稳定时间6.8 min，属于中筋小麦品种，适合做面条和馒头。宁春66号为西北春麦区少有的双抗（抗白粉病和条锈病）优质新品种，丰产性和稳产性突出，综合抗逆性强，在宁夏灌区及内蒙古、新疆和甘肃等周边春麦区具有较大的推广前景。
参考文献
Serine/threonine kinase gene Stpk-V, a key member of powdery mildew resistance gene Pm21, confers powdery mildew resistance in wheat
兼抗型成株抗性小麦品系的培育、鉴定与分子检测
DOI:10.3724/SP.J.1006.2015.01472
[本文引用: 1]
小麦条锈病、叶锈病和白粉病是我国小麦的重要真菌病害，培育兼抗型成株抗性品种是控制病害最为经济有效和持久安全的方法。本研究选用由成株抗性育种方法培育的21份冬小麦高代品系和96份春小麦高代品系，在多个环境下进行这3种病害的成株期抗性鉴定，并利用紧密连锁的分子标记检测了兼抗型基因Lr34/Yr18/Pm38、Lr46/Yr29/Pm39和Sr2/Yr30的分布。田间鉴定表明，21份冬小麦品系中有17份兼抗3种病害，占80.9%；96份春小麦品系中有85份兼抗3种病害，占88.5%。分子标记检测发现，21份冬小麦品系均含QPm.caas-4DL，其中7份还含QPm.caas-2BS，9份还含QPm.caas-2BL；96份春小麦品系中，18份含Lr34/Yr18/Pm38，37份含Lr46/Yr29/Pm39，29份含Sr2/Yr30。以上结果表明，分子标记与常规育种相结合，可有效培育兼抗型成株抗性品种，为我国小麦抗病育种提供了新思路。
2023年小麦新基因挖掘和遗传改良新技术研究回眸
DOI:10.3981/j.issn.1000-7857.2024.01.011
2023年小麦生物育种相关研究取得了重要进展:挖掘了调控小麦高产、抗病、抗旱、耐低温等性状相关的新基因,创制了具有高产、抗病、优质等性状的新种质,构建了大批量EMS突变体库,完善了利用引导编辑系统编辑小麦内源基因和诱导系诱导小麦单倍体的技术体系,丰富了小麦基因组测序数据的覆盖度和多态性。今后需要注重这些新基因、新种质、新技术和新测序数据在小麦育种中的应用,充分发挥它们的作用。尤其是尽可能将多个优良基因或性状进行聚合,培育兼具高产、多抗、优质等多个优良性状的小麦品种。同时,加强小麦抗蚜虫、耐高温和高光效等性状的研究,努力解决小麦生产中的实际问题。
Molecular tagging of a new broad-spectrum powdery mildew resistance allele Pm2c in Chinese wheat landrace Niaomai
Pm55, a developmental-stage and tissue-specific powdery mildew resistance gene introgressed from Dasypyrum villosum into common wheat
Molecular and physical mapping of powdery mildew resistance genes and QTL in wheat: a review
Pm61: a recessive gene for resistance to powdery mildew in wheat landrace Xuxusanyuehuang identified by comparative genomics analysis
小麦品种(系)抗白粉病和Pm4b分子标记鉴定
DOI:10.7668/hbnxb.2014.02.010
[本文引用: 1]
采用室内苗期鉴定、大田人工接种鉴定和Pm4b分子标记对黄淮麦区的98个小麦品种(系)进行了白粉病抗性分析。苗期鉴定结果表明,被测品种中,抗病品种5个,占参试品种的5%。田间接种鉴定发现,抗病品种39个,占参试品种的39%。分子标记检测发现,98份供试材料中有3份样品检测到Pm4b基因的标记片段,占供试材料的3%。苗期感病而在成株期表现中等抗病有可能是慢病性品种,是一种更有利用前途的抗病种质。
Comparative mapping of powdery mildew resistance gene Pm21 and functional characterization of resistance related genes in wheat
Pm21, encoding a typical CC-NBS-LRR protein, confers broad-spectrum resistance to wheat powdery mildew disease
Pm21 from Haynaldia villosa encodes a CC-NBS-LRR that confers powdery mildew resistance in wheat
Development of PCR markers specific to Dasypyrum villosum genome based on transcriptome data and their application in breeding Triticum aestivum-D. villosum#4 alien chromosome lines
Fine mapping of the wheat powdery mildew resistance gene Pm52 using comparative genomics analysis and the Chinese Spring reference genomic sequence
Development and characterization of marker MBH
Yield components, reproductive allometry and the tradeoff between grain yield and yield stability in dryland spring wheat
分子标记辅助选择使得宁春4号等大面积推广小麦品种获得白粉病抗性
DOI:10.3981/j.issn.1000-7857.2016.2.051
[本文引用: 2]
小麦是中国最主要的粮食作物,主要分布在秦岭、淮河以北,长城以南,包括河南、河北、山东、陕西、山西、江苏、四川、安徽、湖北、黑龙江、新疆、甘肃、内蒙和西藏等省区。常年播种面积2400多万hm<sup>2</sup>,产量1.2亿t以上。但是目前随着全球气候变暖、水肥施用量的逐增以及栽培密度的加大等,小麦病害的发生和流行逐年加重,严重影响了小麦产量和粮食安全生产<sup>[1]</sup>。
小麦高效转基因受体品系CB037的抗条锈性分析
DOI:10.3724/SP.J.1006.2020.01016
[本文引用: 1]
小麦遗传转化是开展小麦基因克隆、基因编辑及基因工程等研究的重要基础。获得易于转化及遗传背景纯合的受体材料是高效开展小麦遗传转化的关键。近年来, 小麦品系CB037作为受体材料被广泛利用, 并获得了较高的转化效率, 在小麦研究中发挥了重要作用。虽然野生型CB037农艺性状整齐一致, 但遗传背景并不纯合, 对小麦条锈菌(Puccinia striiformis f. sp. tritici)表现高感和高抗两种不同反应。本研究分离了抗病株系CB037-PstR及感病株系CB037-PstS, 并创建了F<sub>2</sub>分离群体。遗传分析表明, CB037-PstR携带单个显性抗病基因。利用BSR-Seq测序分析及分子标记检测, 将抗病位点定位于1B染色体短臂。进一步荧光原位杂交表明, CB037-PstR为1BL/1RS易位系, 可能携带抗条锈病基因Yr9。本研究明确了CB037的遗传背景及其抗条锈性, 并分离了抗病及感病株系, 为有效利用CB037作为受体材料开展小麦转基因研究奠定基础。
Improvement of three commercial spring wheat varieties for powdery mildew resistance by marker-assisted selection
