“藍(lán)矮敗”——小麥雜種優(yōu)勢利用的第五途徑

摘 要:“藍(lán)矮敗”是藍(lán)粒、矮稈、花藥敗育三性狀相互標(biāo)記的特殊小麥種質(zhì)，其植株矮壯，花藥敗育，授粉正常結(jié)實，同一麥穗結(jié)不同顏色籽粒，通過色選機(jī)可將藍(lán)粒的“藍(lán)矮敗”與白粒的小麥F1雜交種分離。利用“藍(lán)矮敗”生產(chǎn)小麥雜交種易于掌控親本，便于品種權(quán)保護(hù)，農(nóng)戶不能自留用種，基地種子不易流失，且制種技術(shù)簡單，受氣候等環(huán)境因素影響小，種子純度易保證。本文介紹了“藍(lán)矮敗”及其小麥雜種優(yōu)勢利用的途徑、特點及應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞:“藍(lán)矮敗”小麥;雜種優(yōu)勢利用途徑;小麥雜交種

中圖分類號:S512.103.2文獻(xiàn)標(biāo)識號:A文章編號:1001-4942(2010)02-0031-03Dwarf

小麥雜種優(yōu)勢利用，繼小麥三系(不育系、保持系、恢復(fù)系)、光溫敏兩性系、化學(xué)殺雄、孤雌生殖四條途徑之后，“藍(lán)矮敗”利用則是小麥雜種優(yōu)勢利用的第五條途徑。

1 “藍(lán)矮敗”及其主要特點

什么是小麥“藍(lán)矮敗”?“藍(lán)矮敗”的特點是其植株矮壯，自身花藥敗育無花粉(為不育系，屬顯性核不育)，雌蕊發(fā)育正常，在開花期穎殼開張，柱頭外露，可以接受其它任何小麥品種的花粉而正常結(jié)實，其在同一個麥穗上所結(jié)種子有不同顏色。若以白粒種子為父本為其授粉，會結(jié)出藍(lán)粒與白粒兩種不同顏色籽粒，所結(jié)藍(lán)粒比例通常在20%～30%之間，白粒約為70%～80%。種植所結(jié)藍(lán)粒種子，依然矮稈敗育，即藍(lán)粒種子為藍(lán)矮敗種質(zhì);種植所結(jié)白粒種子，其植株表現(xiàn)高大繁茂，花藥、花粉均正常，完全結(jié)實，所結(jié)籽粒全部為白粒。其實，“藍(lán)矮敗”授粉當(dāng)代所結(jié)白粒種子即為F1代小麥雜交種。

2 小麥雜種優(yōu)勢的“藍(lán)矮敗”利用及其主要特點

在當(dāng)代設(shè)備技術(shù)條件下，可以借助光電智能色選機(jī)將“藍(lán)矮敗”授粉所結(jié)藍(lán)粒與白粒種子完全分離，獲得F1小麥雜交種，實現(xiàn)小麥雜種優(yōu)勢利用。

2.1 可用種質(zhì)廣泛，易于篩選出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、多抗廣適、綜合性狀優(yōu)異的強優(yōu)勢組合

與三系利用途徑不同，“藍(lán)矮敗”的利用不存在不育系不育度、保持系的保持能力、恢復(fù)系的恢復(fù)能力及恢復(fù)度問題。任何一個小麥品種都可以通過連續(xù)回交被轉(zhuǎn)育為“藍(lán)矮敗”種質(zhì)，同時任何一個品種也可以作為父本給“藍(lán)矮敗”授粉用于組配雜交組合，生產(chǎn)F1小麥雜交種。該途徑可以充分利用所有小麥種質(zhì)資源，篩選出更多綜合性狀優(yōu)良的強優(yōu)勢優(yōu)異雜交組合，在這一點上與化學(xué)殺雄途徑相類似。

2.2 對氣候環(huán)境條件無苛刻要求“藍(lán)矮敗”種質(zhì)轉(zhuǎn)育及大田雜交制種所需生產(chǎn)條件與普通小麥正常的大田生產(chǎn)條件相同，不像光溫敏兩性系利用途徑那樣，擔(dān)心異常氣候條件對育性及制種純度的影響。

2.3 性狀相互標(biāo)記，制種純度高由于藍(lán)粒、矮稈、花藥敗育三性狀相互標(biāo)記，通過色選后，將藍(lán)粒的 “藍(lán)矮敗”不育系與父本按適當(dāng)?shù)男斜炔シN，其“藍(lán)矮敗”植株生長矮壯，抽穗前“藍(lán)矮敗”行中若發(fā)現(xiàn)高大植株必為可育株，即可拔除。通過另外兩個標(biāo)記性狀，經(jīng)過種子色選與田間株高識別，保證了不育系(“藍(lán)矮敗”)純度，制種純度有保證。其種子純度比其它任何途徑都高。

2.4 制種技術(shù)簡單，便于農(nóng)戶掌握只需按適宜的行比分別播種“藍(lán)矮敗”與父本品種，并在抽穗前拔除“藍(lán)矮敗”行中混入或分離出的個別高大植株(為可育株)即可。技術(shù)難度小，便于掌握。不像化學(xué)殺雄途徑那樣，需嚴(yán)格監(jiān)測小麥穗分化進(jìn)程，技術(shù)難度大，若稍有不慎殺雄早晚時機(jī)掌控失時，就會嚴(yán)重影響制種純度。

2.5 “藍(lán)矮敗”轉(zhuǎn)育及強優(yōu)勢組合選配較為簡便，育種成效相對較高根據(jù)“藍(lán)矮敗”轉(zhuǎn)育程序與強優(yōu)勢F1組合組配篩選的先后，分為三種方法類型:一是結(jié)合常規(guī)雜交育種進(jìn)行的人工雜交，實行先組配篩選后轉(zhuǎn)育的方法;二是利用轉(zhuǎn)育好的“藍(lán)矮敗”與其他品種組配測產(chǎn)篩選，實行先轉(zhuǎn)育后測產(chǎn)篩選的方法;三是結(jié)合“藍(lán)矮敗”轉(zhuǎn)育，采取邊轉(zhuǎn)育邊同步測交測產(chǎn)篩選雜交組合的方法。該途徑其育種年限與常規(guī)品種選育相當(dāng)。比化學(xué)殺雄途徑年限略長、略為復(fù)雜，但當(dāng)轉(zhuǎn)育一定數(shù)量“藍(lán)矮敗”、建立一定工作基礎(chǔ)后，則既快速又便捷，省時省力，育種成效高;它與光溫敏兩性系二系利用途徑選育年限相當(dāng);比三系利用途徑既省時又容易;就育種成效而言目前以孤雌生殖與三系途徑最低。

2.6 便于品種權(quán)保護(hù)，適于產(chǎn)業(yè)化開發(fā)孤雌生殖途徑把F1雜種優(yōu)勢固定到育成品種中，其種子生產(chǎn)、開發(fā)與常規(guī)品種完全相同，品種可自留，易流失，不便品種權(quán)保護(hù)與打擊侵權(quán)。而 “藍(lán)矮敗”利用途徑大田生產(chǎn)上應(yīng)用F1雜交種，農(nóng)戶必須年年換種，種子企業(yè)必須借助光電智能色選機(jī)等現(xiàn)代技術(shù)設(shè)備進(jìn)行色選， 制種基地未經(jīng)色選的種子不能留用，因此，它便于品種權(quán)保護(hù)與打擊侵權(quán)，更適于市場化運作及大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。

3 “藍(lán)矮敗”小麥雜交種的生長發(fā)育特點及應(yīng)用前景展望

小麥?zhǔn)瞧駷橹谷晕创竺娣e應(yīng)用雜交種的最大糧食作物。利用雜種優(yōu)勢是大幅度提高產(chǎn)量的重要途徑。水稻、玉米、高粱、棉花、油菜等各大主要農(nóng)作物多數(shù)已應(yīng)用雜交種，人們早已期盼小麥雜交種能及早推廣應(yīng)用。

大量試驗表明，雜交小麥具有下列顯著特點:(1)生長發(fā)育特點:表現(xiàn)為幼苗茁壯，分蘗早，普遍有鞘蘗，分蘗生長快，與主莖差距小，成穗率高。根系發(fā)達(dá)入土深，抽穗后仍有次生根發(fā)生，植株體內(nèi)水勢高。幼穗發(fā)育快，結(jié)實率高，上三葉功能期長，光合效率高，光飽和點高。內(nèi)源激素水平高，籽粒庫容大，營養(yǎng)物質(zhì)流強，植株衰亡慢。(2)大田生產(chǎn)特點:用種量少，長勢強，抗逆性好，抗旱耐瘠薄，適應(yīng)性廣，抗病能力強，抗干熱風(fēng)，生物產(chǎn)量高。穗大粒多，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。尤其是在中肥水及旱肥、旱薄地上雜交小麥以其強大的生長優(yōu)勢與生物產(chǎn)量作保障，可大幅度提高產(chǎn)量水平，縮小與高產(chǎn)田的產(chǎn)量差距。

“藍(lán)矮敗”雜交小麥具有巨大的增產(chǎn)潛力和龐大的應(yīng)用市場，小麥雜種優(yōu)勢利用的“藍(lán)矮敗”途徑具有良好的產(chǎn)業(yè)化前景，必將為國家糧食安全做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。目前，我們正對小麥雜種優(yōu)勢利用的“藍(lán)矮敗”途徑進(jìn)行更加深入的系統(tǒng)研究，以期對小麥種質(zhì)資源與環(huán)境資源實施有效開發(fā)利用，實現(xiàn)小麥產(chǎn)量、品質(zhì)、抗逆性、適應(yīng)能力的全面提高。