摘 "要:在小麥育種實踐中發現,小麥品質育種存在品種的品質總體水平不高,品質測試手段落后,優質源的改造進展緩慢等問題。據此提出小麥品質育種策略,育種單位應把小麥品質育種納入育種計劃,有計劃引入國外優質種源,審定機構建立小麥以品質評價新品種的標準,國家有關機構應組織技術力量,研究品質分析技術和儀器設備。
關鍵詞:小麥;品質育種;育種策略
我國是世界小麥生產和消費第一大國,生產消費狀況不僅對中國社會經濟發展、人民生活水平提高、糧食安全及政局穩定具有極其重要的意義,而且對于世界小麥供求形勢、市場價格、貿易狀況等都有重大影響。經過30多年的改革開放,我國小麥生產取得了巨大成績,人均消費水平穩步提高,小麥的國際國內市場價格穩中有降。但是,在取得巨大進步的同時我們也應看到,我國小麥品質育種的總體水平與國外相比存在著明顯差距。本文結合筆者多年小麥育種實踐,系統考察、分析小麥品質育種現狀,提出了我小麥品質育種的發展對策。
1.小麥品質育種若干技術
常規小麥育種的各項育種技術,同樣適用于小麥品質育種。
1.1系統選育
系統選育是指從自然或人工創造的群體或品種中,按照育種目標要求,選擇優異個體,分株脫粒,形成系統,經過試驗鑒定,進而育成新品種。系統選育是改良全體和創造新品種的有效方法。小麥品質性狀大多表現為數量性狀、多基因控制、加性效應為主。在其他形狀已達到穩定程度的群體中也會有一些基因間不斷發生重組或變異,在已定型的高代材料或已育成的新品種,甚至已廣泛推廣的品種中,進行深入細致的選擇,可以取得品質改良的良好效果。系統選育的缺點是只靠天然發生有限的變異和突變,受到很大的限制,選材用量較大,進度較慢,因此,系統選育新品種的比率將會逐漸下降。
1.2雜交育種
雜交育種是通過品種間或屬間親本雜交創造變異來選育新品種。早代群體小,育種過程較短,是應用最廣、成效最大的一種品種改良方法,也是品質育種最基本的方法。雜交育種分品種間雜交、遠緣雜交等。品種間雜交方式有單交、復交、回交和聚合雜交等。據統計,世界各國大多數優質小麥品種都是通過品種間雜交的常規育種途徑獲得的。
1.3遠緣雜交
以不同種、屬乃至科之間的植物為親本進行雜交,稱為遠緣雜交。遠、近緣種屬中存在著更豐富的種質資源,有大量的優異品質基因可供利用,并已經取得很大成就。我國利用小麥與偃麥草雜交,育成小偃1號、小偃759、小偃6號、龍麥1、2 號等高產優質品種。
1.4誘變育種
用物理和化學的因素處理小麥種子誘導作物發生異變,增加基因突變頻率,從突變后代中經選擇育出品質好的新品種。常用的物理誘變因子有γ射線、紫外線、快中子等。化學誘變因子有硝苯甲基脲(NMU)、亞硝基乙基脲(NEU)、次乙亞胺、硫酸二乙酯、甲基硫酸乙酯、羥胺、雙褐氮乙酸丁烷等。
1.5生物技術育種
生物技術主要是利用染色體工程技術、DNA 操作和遺傳轉化技
術及組織培養技術,將優質基因導入普通小麥,選育出優質小麥新品種。一般包括染色體工程和基因工程。
2.我國小麥品質育種存在的問題
2.1現有品種的品質總體水平不高
現有品種面團流變學特性和食品加工性能與美國、加拿大進口的優質麥尚有一定差距,目前只有中優 9507、藁城 8901、濟南17等少數幾個品種的穩定時間等及烘烤特性得到面粉廠的認可;同時多數優質麥品種的品質性狀在不同年份、地點的穩定性還需要提高。長期以來,我國科研單位對磨粉品質如硬度、出粉率、灰分、面粉白度、面團顏色變化等研究較少,因而出現中優 9507 硬度不夠,藁城 8901 面粉顏色偏黃等,亟待改善。
2.2品質測試手段落后
品質育種工作與其它性狀的育種工作有一個顯著的不同點在于需要較多的儀器設備、人力、物力、財力、不能只靠“手摸、眼瞪、牙咬、尺量、稱秤”。為了提高品質測試效率,近年來許多國家致力于測試儀器和方法的改進,使之向更加微量、快速、準確、自動化、電腦化方向發展。如已研制出利用近紅外線不破壞種子而測定蛋白質等多種營養成分含量的方法和僅10克面粉樣品的微量粉質儀、拉伸儀,并用電腦自動處理數據和繪圖等,對比之下我國無論是農業科研或商品糧科研部門,在這些方面的研究存在較大差距,在某些方面甚至仍是空白。
2.3優質源的改造進展緩慢
在品質育種工作初期,中作 8131—1 及其衍生系、煙農15、遼春10號、小偃6號以及優質源臨汾5064 等優質小麥,都是事后在篩選鑒定育成品種(系)的品質特性時發現的。目前有計劃地按品質育種目標選育出的優質品種逐漸增多,山東 955159就是其中的一例,它是利用美國品種作為優質源改造山東 187(80Q16~2—4—5/Larlcota)育成的優質麥。從國內現用的優質源而言,中作8131—1 及其衍生系的品質較為過硬,重點是降低株高,提高產量潛力;臨汾5064及其衍生系的農藝性狀優良,配合力較好,但其品質水平還有待繼續提高;藁城 8901可作為強筋親本利用,但其磨粉特性、面團延展性和產量潛力有待改善;小偃6號及其衍生系在改良面條和饅頭品質方面有其獨特之處,但面筋強度尚需提高。
3.小麥品質育種策略
我國小麥品質改良工作勢在必行。為進一步加速我國小麥品質育種的進展,目前應從以下幾個方面同時開展工作:
3.1育種單位應把小麥品質育種納入育種計劃
要把品質育種作為小麥育種的一個重要目標。根據我國不同生態小麥品質表現規律,北方麥區應發展優質面包小麥;南方麥區宜發展面條、饅頭、餅干、糕點用小麥品種。面包小麥育種的主攻方向是提高蛋白質和面筋質量;餅干、糕點用小麥則應從降低蛋白質和面筋含量著手。同時,還應兼顧農藝性狀和產量同步提高,這樣才能達到優質、高產、高效。
3.2有計劃地引入國外優質種源
分工協作對已征集優異種質資源的品種及其它農藝性狀的遺傳與生理特性進行深入研究,準確探明其利用價值,以減少盲目性,為育種工作提供技術途徑和理論依據。
3.3審定機構建立小麥以品質評價新品種的標準
應把品質作為評價小麥新品種的一項標準,并規定具體的最低品質標準。糧食收購部門不應再沿用容重、籽粒飽滿度和粒色作為小麥收購標準,這些簡單的質量指標不符合時代的要求。參照國外的經驗,適當拉開不同等級的差價,真正以質論價,不能品質好壞一個樣,以促進小麥品質育種的開展。
最后,國家有關機構應組織技術力量,研究快速、準確、簡便、用材料少或不破壞種子的糧食作物品質分析技術和儀器設備。