Em vez de usar o bash para fazer a tarefa, você pode aprender sed :
sed -e 's/^FCOMPL=g77$/FCOMPL=gfortran/' \
-e '/^FFLAGC=-Wall -O$/s/$/ -fno-backslash/' makefile.orig > makefile
Cada -e dá sed um comando para executar. Nesse caso (1st -e), o comando s executa uma substituição : s/foo/bar/ substitui a primeira ocorrência de foo em cada linha por bar . Para ter certeza de que trabalhamos na linha completa, adicionei ^ (início da linha) e $ (fim da linha).
Você pode prefixar um comando por um seletor. Nesse caso (2ee), o comando s é aplicado apenas a uma linha correspondente a ^FFLAGC=-Wall -O$ .
Você pode até usar o sinalizador -i para substituir o arquivo:
sed -i -e 's/^FCOMPL=g77$/FCOMPL=gfortran/' \
-e '/^FFLAGC=-Wall -O$/s/$/ -fno-backslash/' makefile