小麥抗條銹病育種技術的應用研究

邵長紅

輝縣市農業局種子管理站，河南 新鄉 453600

我國是農業大國，近年來，我國農業科學技術發展迅速，表現在作物育種方面更是突飛猛進。農業是我國國民經濟的基礎性產業，糧食生產關系著我國國民的切身利益。從人民溫飽問題的解決到科技興農中間經歷了一個艱辛的探索，更取得了豐碩的成果，尤其是在作物抗病品種培育技術方面，成果顯著。

小麥育種技術在我國糧食生產中占據著非常重要的地位，品種防治是人類長期以來對小麥品種不斷改良探索的結果。小麥品種防治具有許多優點，它經濟、易行、有效，容易被廣大農民朋友所接受，能夠在生產上迅速種植推廣，發揮明顯的經濟效益。新的品種被研發出來之后，品種原始的優良性能并不是永久性的，這一點在國內外的生產實踐中也得以證明。引起品種性能發生蛻變的原因是多方面的，其中主要是由于病菌具有多變性，一個品種在抗病性能上生產多年以后抗病性能便會發生一定程度的退化，而失去商業生產的價值。

1 抗病品種培育中的問題

抗病小麥品種培育中存在的問題是多方面的，綜合如下：首先，品種的多抗、兼抗問題，由于每個地區有著不同的地理條件和氣候特征，一個地區往往面臨著多種病害的發生，這給抗病育種造成了一定的壓力。其次，品種抗病性能的退化問題，病菌的控制是有一定的難度的，原因是多方面的，其中主要就是病菌變異的方向性不固定。一個抗病品種的推廣種植后病菌常常會產生定向選擇壓力，種植面積越大，選擇壓力越大。自然界原來就存在的品種，由于其對該品種具有一定的毒性，增值的速度又是非常的快，因克服該品種的抗性使其在生產上“喪失”抗病性。最后，小麥品種抗病基因單一化，結構布局不合理。

2 小麥抗條銹病品種傳統陪育方法

2.1 引種

引種是一種比較傳統而高效的小麥育種技術，在一定時期起到了積極的作用。早期由于我國農業科學技術不是很發達，好多品種都是從外國直接引進的，并收到了很好的效果。我國在這方面的成功事例有很多，例如南大2419小麥是1932年從意大利引入的抗銹良種，這種品種具有多種抗病性能，并且在我國生產上應用時間也比較長，直到1962年才發現有抗銹性退化現象。

2.2 單株選擇法

這種方法由于程序簡單，操作方便而被廣泛應用于物種的培育，這種方法的育種原理是根據品種單株的異質性，從群株中選擇比較優良的單株進行培育，經過進一步鑒定和選擇，選育出抗病品種，最終達到抗病的目的。

2.3 雜交育種

雜交育種技術是小麥抗病育種技術中最常用的方法。通過這項技術我國培育出的水稻優良品種惠及全世界。它育種的機理是將抗病親本的抗銹性與農藝親本的優良農藝性狀結合起來育成優良抗病品種。

2.4 遠緣雜交

遠緣雜交對小麥抗病育種有著積極的作用，它的育種機理是利用小麥與不同屬、種的禾本植物進行雜交，將其它的屬、種的抗病的優良基因引入到該小麥品種之中，從而提高該小麥品種的抗病性能，遠緣雜交有許多優點，如高抗、多抗等。

2.5 人工誘變

誘變育種是指利用化學誘變劑和物理因素雙方共同作用，誘導遺傳基因發生變異，在較短時間內獲得有價值的突變體而孕育出新品種或創造出新物質資源的技術。根據聯合國糧食及農業組織和國際原子能機構的統計，目前全世界通過誘變技術培育出小麥新品種有70多種。有的品種已經得到普遍推廣大面積種植取得成功。我國對該項技術的研究主要是從上世紀50年代末期開始的，通過科研人員的辛勤努力我國終于從1996年開始相繼培育成功鄂麥6號、太輻1號等多種誘變小麥新品種，同時使我國誘變技術應用研究邁入世界先進行列。

3 現代生物抗銹育種技術

3.1 植物組織培養及其與誘變結合的技術

該項技術是作物育種中的成功的創新，將該項技術運用到物種培育當中，能夠起到很好的效果，如資源變異、改良目標性狀等。該技術的育種機理是，在作物的細胞處于不斷分裂的狀態在施加外部因素使之發生變異。現代生物抗銹育種機理具體參見表1。

表1

3.2 轉目的基因育種技術

非寄主抗性（non-host resistance， NHR）是植物對大多數病原物產生抗性、對少數病原物感病，是最主要的抗病類型，它不是由植物單個專化性抗病基因控制的，不易隨著病原微生物的變異而喪失，這項技術有許多優良特點，最主要的就是它具有穩定性持久抗性的特點。相比于傳統的農業育種技術來講，它在農業上具有廣闊的推廣前景。這項技術的工作原理是，篩選抗病基因和合理利用非寄主抗病性，進行水稻突變體感銹品種的篩選和研究，最終培育出優良抗病性能的品種。

從我國近幾年的種植實踐來看，培育和利用抗銹品種是防治小麥條銹病最快捷、最有效的措施。但是，這項技術在應用中存在許多的弊端，由于病原菌毒性變異，抗病基因單一化往往導致小麥品種不斷“喪失”抗病性。因此，應充分挖掘利用優異的小麥條銹病抗源及抗性材料，實現抗源品種多樣化，解決品種抗性過早、過快喪失問題，以達到持久抗病的目的。

3.3 分子標記輔助育種

將這項技術運用于小麥品種的培育當中由來以早，早期應用較多的是基于分子雜交的限制性片段長度多態性標記（RFLP），由于需要DNA量大，且設備技術要求比較復雜，所以在早期的育種當中很難以廣泛應用。隨著PCR技術的突破，使DNA的需求量減少且設備簡單而備受青睞。目前應用效率最高的是AFLP標，它集RFLP與PCR的優點于一身，所需的DNA量少，有很高的應用價值。不足之處是該技術的成本高，要用同位素或熒光素標記引物。

新型分子標記SNP和ESTs在目前在小麥育種中也得以應用。SNP(單核苷酸多態性標記)具有廣闊的市場前景，一方面它具有覆蓋密度大、數目多的特性，另一方面，同可以采用DNA芯片和微測序的方法進行檢測，我國目前DNA芯片技術的發展又有所突破，因此SNP將成為重要的分子標記技術。ESTs（表達序列標記）優點更是十分的明顯，它不僅可以直接與一個表達基因相關，而且有用信息的獲得可以通過genbank數據庫進行檢索。目前國際上已開發登記的EST的種類已高達數十萬條。

近30年來，我國分子標記技術取得了很大的發展，就小麥品種的培育而言，在遺傳圖譜中小麥的密度還遠不夠飽和。

從我國目前分子標記輔助育種技術發展的現狀來看，今后一段時期內我國應把分子標記輔助育種作為重點工程來扶持，把研究的重點放在重要目標性狀有關的標記。因為分子標記相對于目標性狀有關的標記較復雜且費用較高，如果用其它成本較低的方法能夠代替的話，則可以有效彌補成本高的缺點，而目標性狀有關的標記則可以有效彌補這個不足。

4 結論

綜上所述，小麥抗條銹病育種技術的應用研究在我國有著悠久的歷史，有成果也有問題，以上是我國近幾年應用比較成熟的方法。隨著農業發展的需要，新的技術還有待于在今后的實踐當中進一步去探討，基于作者能力的限制，文中的一些問題沒有充分的展開論述，不足之處望行業同仁多多指正，在今后的工作當中亦會加強學習，為我國小麥抗病育種技術的研究作出更大的貢獻。

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