浅析小麦育种方向的创新与实践

2017-11-12 13:37李斌
农家科技下旬刊 2017年9期
关键词:小麦

李斌

摘 要:我国是世界范围内小麦生产的第一大国,小麦是我国人民的主要口粮。我国小麦育种研究开展较早,在育种目标和育种技术上也在不断进行创新。本文分析了几种小麦创新育种方向,包括多抗育种、超高产育种、超级小麦和饲用小麦的育种,并对其应用和实践进行了简要的研究,以期培育出高产、优质的小麦品种,加快我国小麦育种的进程。

关键词:小麦;育种方向;超级小麦

小麦作为我国重要的粮食作物,是储备粮的最大量品种,占国家储备粮的一半以上。培育高产、稳定、优质的小麦品种有助于保障我国粮食安全和改善民生问题。目前,我国人口数量激增,城市建设导致耕地面积减少,小麦育种显得尤为重要,提高小麦的育种进程,调整农业的种植结构,促使小麦育种的方向不断地在创新。

一、小麦多抗育种的创新实践

小麦育种选择亲本时,首要注重的是亲本的适应性。适应性强、抗性良好、群众评价好的本土品种最适合用于小麦育种。小麦育种亲本的适应性是指小麦对光、温、水、气、肥和病虫等外界环境因素的适应能力。一个品种的适应性会直接影响该品种的推广程度和种植价值。正常情况下,对外界环境因素的变化反应不明显的品种视为具有较强的适应性,适合大面积的推广。选择引入适应性强的小麦品种有助于通过杂交改良地方品种的一些不良性状,如产量差、茎秆软、植株高和麦穗密度稀等。杂交试验需要长期多次进行,一次杂交不能获得良好性状的后代时,通过回交、双交和阶梯交的方法进行多次尝试,摒弃每次出现的不良性状的群体,直至选出优良性状的株系,达到多抗育种的目标。例如,四川某地小麦条锈病严重,经过多抗育种,得到了高抗条锈的小麦杂种系,提高了当地小麦的抗性。小麦的一个重要目标就是高产,但是植株易倒伏会影响产量,培育抗倒伏的品种才能提高植株高度,增加小麦单株产量。因此,小麦育种的方向要根据需求进行创新,外界环境的不断变化要求小麦具有抗逆性强、适应性广,才能应用于实际种植。

二、小麦超高产育种的创新实践

结合目前植株生理、农业技术和育种技术发展所得的成就,小麦栽培会在超高产品种上有一定的突破,运用精良播种的栽培体系依靠大分蘖进行超高产育种。因此,河南某农科院对小麦进行了超高產育种,主要通过选择分蘖能力强、无效分蘖少的品种,以期利用这些多穗和大穗来实现小麦的超高产。作物育种史表明,所有的突破性进展都是有遗传资源的发现和利用来决定的。所以,小麦的超高产育种必须选择优质的种质资源来扩大遗传的变异范围和基础,主要是增产潜力大的品种,符合这种需求的育种亲本的改良要经过长期的工作来实现。目前,超高产育种的主要实践方法有物力辐射、化学诱变、远缘杂交和分子水平的基因克隆等,获得了创新的优良种质资源才会有望实现小麦的超高产育种。此外,还要注重超高产小麦的质量,优质的小麦蛋白质含量较高,可以通过杂交培育蛋白质含量高、高产稳定的优质小麦。

三、超级小麦育种的创新实践

超级小麦育种是在袁隆平院士提出超级水稻的概念之后由小麦育种者提出的。一部分小麦育种者认为抗病、抗倒伏、在6.7hm2以上的面积种植,连续两年的产量稳定在97500-10500kg/hm2的水平上,并且品种的品质优良,满足这些要求的小麦视为产量超级、品质超级、多抗稳定的超级小麦。其中产量超级指具有高光合作用生产效率和高经济系数,在穗数、穗粒数和千粒重三个因素的比例协调,籽粒产量显示超越性增加;品质超级是指超级小麦的品质优良,能够适用于各种专项应用,如加工优质面包、高级饼干和甜点蛋糕等,还能适用于加工中国传统饺子、面条、馒头等具有特殊要求的面食上;多抗稳定是指具有较强的抗性,能够抗倒伏、抗逆性、抗病虫害,在连续种植期间能够保持稳定的超高产量。总而言之,小麦育种最重要的创新方向就是超级小麦育种,强调优质高效,旨在培育高产优质的基础目标上,能够实现小麦品种单产的突破性增长。山东某高校农学院在超级小麦育种的途径上进行了实践总结,采用分子水平的基因克隆、转基因,还要分子标记和聚合育种等方法,将超级小麦需求的性状基因聚合在一起,如将决定蛋白质高含量的基因和决定蛋白质高质量的基因组合在一起,培育超优质水稻,再将这条基因与控制高产性状的基因聚合,从而得到高产优质的超级小麦品种。该研究提出的另一种方法是无融合生殖,但是目前尚未有应用实践。

四、饲用小麦育种的创新实践

畜牧业的快速发展促进了农业结构的调整,从而影响了种植结构的变化。因此,提出了饲用小麦品种的创新育种研究。总体来说,饲用小麦可以分为三个育种目标:(1)籽粒饲用小麦育种研究,这类育种目标要求小麦的籽粒产量较高,蛋白质含量较高。基本与小麦的高产育种目标一致,育种方法也类似。(2)茎秆饲用小麦育种研究。这个育种方向要求小麦的具有非常高的生物产量,茎秆的蛋白质含量和纤维素含量要较高,籽粒的产量和质量其次。培育根系发达、茎秆高且粗壮、光合效率高的小麦品种,从而获得较高的收获指数。(3)麦草饲料小麦育种研究。此方向的育种目标不需要考虑籽粒,主要是刈割拔节期的小麦直接用作新鲜饲料,或者晒干后磨碎成麦草粉。因此,育种目标主要在于提高小麦的蛋白质和维生素、氨基酸的含量,不需要考虑牲畜的适口性。目前,饲用小麦育种的研究不多,但随着小麦创新育种工作的全面性开展,会逐渐发展起来。

五、结语

我国人口基数巨大,人均耕地面积逐渐减少,我国面临的粮食安全危机也渐渐严重,作物育种人员继续进行育种的创新实践,解决好粮食问题。现阶段小麦育种的创新道路上尽管存在许多未知,但是通过不断的努力尝试,一定能够实现小麦的优质高产育种,为我国的粮食储备提供坚实的基础。

参考文献:

[1]方正,翟冬峰,刘维正.小麦育种中亲本创新的典型事例及难点分析[J].麦类作物学报,2017,37:609-616.

[2]赵霞,王长彪,赵兴华,刘江,崔婷,任永康,牛瑜琦,唐朝晖.小麦抗病相关基因聚合育种的研究进展[J].山西农业科学,2017,45:308-313.endprint

猜你喜欢
小麦
主产区小麦收购进度过七成
小麦测产迎丰收
小麦春季化控要掌握关键技术
小麦常见三种病害咋防治
孔令让的“小麦育种梦”
叶面施肥实现小麦亩增产83.8千克
小麦高产栽培技术探讨
种植流翔高钙小麦 促进农民增收致富
哭娃小麦
新季小麦市场运行的变与不变