李斌
摘 要:我國是世界范圍內小麥生產的第一大國,小麥是我國人民的主要口糧。我國小麥育種研究開展較早,在育種目標和育種技術上也在不斷進行創新。本文分析了幾種小麥創新育種方向,包括多抗育種、超高產育種、超級小麥和飼用小麥的育種,并對其應用和實踐進行了簡要的研究,以期培育出高產、優質的小麥品種,加快我國小麥育種的進程。
關鍵詞:小麥;育種方向;超級小麥
小麥作為我國重要的糧食作物,是儲備糧的最大量品種,占國家儲備糧的一半以上。培育高產、穩定、優質的小麥品種有助于保障我國糧食安全和改善民生問題。目前,我國人口數量激增,城市建設導致耕地面積減少,小麥育種顯得尤為重要,提高小麥的育種進程,調整農業的種植結構,促使小麥育種的方向不斷地在創新。
一、小麥多抗育種的創新實踐
小麥育種選擇親本時,首要注重的是親本的適應性。適應性強、抗性良好、群眾評價好的本土品種最適合用于小麥育種。小麥育種親本的適應性是指小麥對光、溫、水、氣、肥和病蟲等外界環境因素的適應能力。一個品種的適應性會直接影響該品種的推廣程度和種植價值。正常情況下,對外界環境因素的變化反應不明顯的品種視為具有較強的適應性,適合大面積的推廣。選擇引入適應性強的小麥品種有助于通過雜交改良地方品種的一些不良性狀,如產量差、莖稈軟、植株高和麥穗密度稀等。雜交試驗需要長期多次進行,一次雜交不能獲得良好性狀的后代時,通過回交、雙交和階梯交的方法進行多次嘗試,摒棄每次出現的不良性狀的群體,直至選出優良性狀的株系,達到多抗育種的目標。例如,四川某地小麥條銹病嚴重,經過多抗育種,得到了高抗條銹的小麥雜種系,提高了當地小麥的抗性。小麥的一個重要目標就是高產,但是植株易倒伏會影響產量,培育抗倒伏的品種才能提高植株高度,增加小麥單株產量。因此,小麥育種的方向要根據需求進行創新,外界環境的不斷變化要求小麥具有抗逆性強、適應性廣,才能應用于實際種植。
二、小麥超高產育種的創新實踐
結合目前植株生理、農業技術和育種技術發展所得的成就,小麥栽培會在超高產品種上有一定的突破,運用精良播種的栽培體系依靠大分蘗進行超高產育種。因此,河南某農科院對小麥進行了超高產育種,主要通過選擇分蘗能力強、無效分蘗少的品種,以期利用這些多穗和大穗來實現小麥的超高產。作物育種史表明,所有的突破性進展都是有遺傳資源的發現和利用來決定的。所以,小麥的超高產育種必須選擇優質的種質資源來擴大遺傳的變異范圍和基礎,主要是增產潛力大的品種,符合這種需求的育種親本的改良要經過長期的工作來實現。目前,超高產育種的主要實踐方法有物力輻射、化學誘變、遠緣雜交和分子水平的基因克隆等,獲得了創新的優良種質資源才會有望實現小麥的超高產育種。此外,還要注重超高產小麥的質量,優質的小麥蛋白質含量較高,可以通過雜交培育蛋白質含量高、高產穩定的優質小麥。
三、超級小麥育種的創新實踐
超級小麥育種是在袁隆平院士提出超級水稻的概念之后由小麥育種者提出的。一部分小麥育種者認為抗病、抗倒伏、在6.7hm2以上的面積種植,連續兩年的產量穩定在97500-10500kg/hm2的水平上,并且品種的品質優良,滿足這些要求的小麥視為產量超級、品質超級、多抗穩定的超級小麥。其中產量超級指具有高光合作用生產效率和高經濟系數,在穗數、穗粒數和千粒重三個因素的比例協調,籽粒產量顯示超越性增加;品質超級是指超級小麥的品質優良,能夠適用于各種專項應用,如加工優質面包、高級餅干和甜點蛋糕等,還能適用于加工中國傳統餃子、面條、饅頭等具有特殊要求的面食上;多抗穩定是指具有較強的抗性,能夠抗倒伏、抗逆性、抗病蟲害,在連續種植期間能夠保持穩定的超高產量。總而言之,小麥育種最重要的創新方向就是超級小麥育種,強調優質高效,旨在培育高產優質的基礎目標上,能夠實現小麥品種單產的突破性增長。山東某高校農學院在超級小麥育種的途徑上進行了實踐總結,采用分子水平的基因克隆、轉基因,還要分子標記和聚合育種等方法,將超級小麥需求的性狀基因聚合在一起,如將決定蛋白質高含量的基因和決定蛋白質高質量的基因組合在一起,培育超優質水稻,再將這條基因與控制高產性狀的基因聚合,從而得到高產優質的超級小麥品種。該研究提出的另一種方法是無融合生殖,但是目前尚未有應用實踐。
四、飼用小麥育種的創新實踐
畜牧業的快速發展促進了農業結構的調整,從而影響了種植結構的變化。因此,提出了飼用小麥品種的創新育種研究。總體來說,飼用小麥可以分為三個育種目標:(1)籽粒飼用小麥育種研究,這類育種目標要求小麥的籽粒產量較高,蛋白質含量較高。基本與小麥的高產育種目標一致,育種方法也類似。(2)莖稈飼用小麥育種研究。這個育種方向要求小麥的具有非常高的生物產量,莖稈的蛋白質含量和纖維素含量要較高,籽粒的產量和質量其次。培育根系發達、莖稈高且粗壯、光合效率高的小麥品種,從而獲得較高的收獲指數。(3)麥草飼料小麥育種研究。此方向的育種目標不需要考慮籽粒,主要是刈割拔節期的小麥直接用作新鮮飼料,或者曬干后磨碎成麥草粉。因此,育種目標主要在于提高小麥的蛋白質和維生素、氨基酸的含量,不需要考慮牲畜的適口性。目前,飼用小麥育種的研究不多,但隨著小麥創新育種工作的全面性開展,會逐漸發展起來。
五、結語
我國人口基數巨大,人均耕地面積逐漸減少,我國面臨的糧食安全危機也漸漸嚴重,作物育種人員繼續進行育種的創新實踐,解決好糧食問題。現階段小麥育種的創新道路上盡管存在許多未知,但是通過不斷的努力嘗試,一定能夠實現小麥的優質高產育種,為我國的糧食儲備提供堅實的基礎。
參考文獻:
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