小麥常規育種技術概述及應用

安 霞 張海軍 蔣方山 呂連杰 陳 軍 牟 群 韓明明

（山東省淄博市農業科學研究院，淄博 255000）

小麥是世界上最重要的糧食作物之一，對雜交小麥的研究，國際上開始于20 世紀20 年代，中國開始于20 世紀60 年代。小麥育種家經過幾十年的努力，已成功探索出雜交育種、遠緣雜交、誘變育種、倍性育種、雜種優勢利用等多種育種途徑，先后選育出多個高產、穩產、優質的小麥優良品種，對改良小麥產量和品質起到了重要作用。小麥生產的發展與小麥育種的進程息息相關，目前轉基因育種、分子設計育種、分子標記輔助選擇等分子育種手段在提高新品種選育效率的同時，大大縮短了育種周期[1]，但其核心仍然是常規育種。常規育種是改良小麥產量和品質最普遍、最有效的途徑。

1 小麥常規育種概述

小麥常規育種是指通過雌雄細胞結合，產生出多種新的遺傳性狀，再通過人工選擇選出符合育種家需要的品種（系）。常規育種產生變異的范圍較廣，變異種類也較多。常規育種的步驟主要包括育種目標的確定、親本材料的選擇、雜交組合的配制、雜種后代的選育等。育種目標與種植地域、耕作制度、生產條件及生態類型息息相關，主要表現在產量、品質、抗性及適應性上[2]。親本材料主要來源于當地主栽品種、育種者創制的育種材料以及國外引進的品種。雜交組合根據用到的親本材料數量可分為單交和復交，在常規育種中育種者需要多做組合，然后從多中選優。將有嚴重缺陷的組合淘汰，保留優良的單穗或單株，其基本流程見圖1。

圖1 雜種后代選育技術

2 小麥常規育種策略

常規育種能使大量的基因得到重組和轉移，在小麥育種中，品種改良的目標主要有超高產育種、廣適抗性育種和優質小麥育種。

2.1 超高產小麥育種 我國小麥的超高產（≥9000kg/hm2）育種開始于20 世紀90 年代，已育成多個超高產品種[3-4]。超高產小麥品種的選育策略是：穩定穗數，提高穗粒數、粒重，從而選育出超高產小麥新品種[5]。超高產小麥品種具有葉片窄小、直立、耐肥抗倒、干物質積累多、前期穩健、后期個體質量高等特點[6-7]。在選擇親本材料時需要選取分蘗能力強、無效分蘗少、大穗多穗、多花多實的品種，確立選育多穗型超高產品種，以提高穗容量和生物學產量，并通過改良小穗結實性和耐熱性，增加穗粒數和粒重。

2.2 廣適抗性小麥育種 一般而言，品種受光、熱、肥、水等因素的影響越小，表明該品種適應性越強。小麥廣適抗性育種在選擇親本材料時，要選擇適應性好、抗病抗逆性強、產量高的品種。若1 次雜交不能較好地達到預期育種目標，還可以通過回交、雙交、階梯交等方法聚集優良性狀[8]。從F1開始注重適應性、抗性的選擇，并在后代選擇過程中注意改變種植環境，創造利于適應性、抗病性、抗逆性、穩產性選擇的條件，加大選擇力度，促進廣適抗病小麥新品種的選育。

2.3 優質小麥育種 我國優質小麥育種起步較晚，在小麥品質改良中關注的品質性狀主要有容重、蛋白質含量、濕面筋含量、沉淀值、面團形成時間、穩定時間、吸水率、出粉率等[9-10]。選用農藝性狀較好的親本材料與品質性狀較好的親本材料配置單交組合是選育優質高產小麥新品種較為有效的組合模式[11]。將不同遺傳基礎的優質性狀基因聚合到一起，創制出好的優質中間材料，再通過遠緣雜交將小麥近緣種屬中一些好的抗性基因及其他優異性狀基因導入小麥中，豐富小麥遺傳基礎，有利于優質小麥品種的選育。優質小麥育種是一項艱巨而復雜的系統工作，需要在改良小麥品質的同時兼顧產量、抗性及農藝性狀選擇。

3 本單位育成的小麥新品種（系）

3.1 高產小麥品種淄麥29 淄麥29 是以泰農18為母本材料、煙5072 為父本材料雜交選育而成的高產小麥新品種[12]。該品種為半冬性，幼苗半直立，葉色濃綠，葉片上沖，抗倒春寒能力強，株高82.3cm，莖稈彈性好，較抗倒伏，株型較緊湊。莖葉蠟質，旗葉直立，穗層整齊，熟相好。有效穗數685.5 萬/hm2，穗粒數39.1 粒，千粒重37.8g，容重781.8g/L。穗紡錘型，小穗較密，長芒，白殼，白粒，籽粒半硬質、飽滿。經農業部谷物品質監督檢驗測試中心（泰安）測試結果：平均籽粒蛋白質含量11.7%，濕面筋27.3%，沉淀值26.1mL，吸水量58.6mL/100g，穩定時間6.8min，面粉白度75.3。2016-2017 年2年山東省小麥生產試驗平均產量9120.0kg/hm2，居參試品種第1 位。

3.2 優質小麥品種淄麥28 淄麥28 是以泰農18為母本材料、菏麥9735 為父本材料雜交選育而成的優質小麥新品種[13]。該品種為半冬性，幼苗半直立，株型半緊湊，葉色深綠，葉片上舉，株高78.0cm，莖稈較硬，抗倒性強。生育期235d，有效穗數625.5萬/hm2，穗粒數40.3粒，千粒重39.6g，容重787.9g/L。穗紡錘型，長芒，白殼，白粒，籽粒硬質。經農業部谷物品質監督檢驗測試中心（泰安）測試：籽粒蛋白質含量13.1%，濕面筋31.8%，沉淀值35.2mL，吸水量62.7mL/100g，穩定時間10.4min，面粉白度75.9，屬于中強筋優質小麥品種。

4 展望

小麥常規育種是一項公益性技術，育種家經過長期的育種實踐，總結了一套科學合理的育種程序。利用常規育種成功選育出一個品種需要8～10 年時間，育種周期長，選擇效率低。目前，在常規育種基礎上，染色體工程、轉基因技術、分子標記輔助選擇、原生質體培養等新興生物技術的發展利用，極大地提高了育種效率，加快了育種進程。隨著社會發展和人口增長，小麥育種工作要適應小麥生產的發展，選育穩產性好、適應性廣、優質抗病、抗逆性強的綜合性狀優良的小麥品種是現代農業發展的需要，本單位選育的小麥品種（系）普遍存在抗病性較差的問題，這是今后在育種中需要繼續努力和改良的地方。