小麦育种现状及未来方向

2021-12-26 07:05廉雨乐
农业开发与装备 2021年1期
关键词:杂交育种优良品种杂交

廉雨乐

(永济市农业农村局,山西永济 044500)

0 引言

小麦是我国的一种主要的粮食作物,其富含淀粉,将其加工成面粉后,可制成各种主食,如面条、馒头和饼干等多种食品,深受市场欢迎。由于小麦为大田作物,基本都是露地栽培,病虫害严重,受环境灾害影响严重,而提高小麦抗性,促进小麦高产稳产的首要方法就是选育优良品种。因此,小麦育种越来越受到研究者的重视。本文从多个方面对小麦的育种现状、育种方法和育种中存在的问题进行了探讨,并阐明了小麦育种的未来方向,以期为小麦育种工作者提供参考。

1 小麦育种现状

从育种目标可以较好的了解目前的小麦育种现状。小麦育种的总体目标是实现小麦的优质、高产、稳产和安全生产,但在具体育种过程中,育种目标更加细致,主要包括以下几个方面的育种目标:一是改良小麦的品质,比如“渝麦7号”小麦的品质较好;二是提高小麦的产量,比如“皖垦麦0622”小麦的产量较高;三是提高小麦的抗病性,“鲁麦15号”小麦对土传花叶病具有较高的抗性;四是提高小麦的抗逆性,比如“冀麦38号”小麦抗旱、耐盐碱;五是提高小麦的抗虫性,“鄂麦9号”小麦对麦红吸浆虫有较高的抗性。总的来说,对于各个方面的育种目标而言,我国都有一些符合目标的优良品种,但具有多种优良性状的小麦品种依然较少。

2 小麦常用育种方法

2.1 杂交育种

杂交育种是小麦育种中最常用的育种方法之一,是通过对父母本进行杂交,然后筛选出具有父母本优良性状且没有父母本不良性状的新品种。采用杂交育种的方法进行小麦育种有如下优点:一是方法简单,操作简便,适合各个育种工作者进行操作;二是杂交育种成本较低,基本不需要购买昂贵的仪器来进行操作,在一些地方研究所都可以进行;三是可以综合父母本的多个优良性状,有利于培育出具有多个优良性状的小麦品种[1]。虽然杂交育种具有诸多优点,是小麦育种的基本方法,但杂交育种也存在一些缺点。一是杂交育种不能定向改变小麦的遗传性状,二是杂交育种只能利用父母本的优良性状不能创造新的优良性状,三是小麦杂交育种的周期较长,全过程需要8~10年。总之,在小麦育种中需要合理利用杂交育种的优点,并与其他育种方法相结合来避免杂交育种的缺点。

2.2 远缘杂交

远缘杂交也是小麦中常用的育种方法之一,是通过将不同种间或属间的物种进行杂交来筛选优良品种。远缘杂交的主要优点是可以将其他物种的优良性状转移到小麦中,从而使小麦拥有更多的优良性状,主要缺点是容易发生远缘杂交不亲和现象导致育种失败。因此,在小麦育种过程中,可以做一些远缘杂交的尝试,但不能过于依赖远缘杂交来培育小麦的优良品种。

2.3 诱变育种

诱变育种也是在小麦育种中普遍使用的一种方法,是通过物理或化学等因素诱导小麦产生突变来选育新品种。诱变育种也是一种成本较低的小麦育种方式,该育种方法的优点是可以创造新的优良性状,但同样也有缺点。该育种方法的缺点是不能定向改变小麦的性状,也可能使小麦的某些优良性状丧失。因此,采用诱变育种进行小麦育种时,需要进行大批量的诱变和筛选以增加获得优良性状的品种的概率。

2.4 分子育种

分子育种是现代最新的小麦育种方法,是通过基因编辑技术或转基因技术对小麦进行遗传改良,从而选育新品种。分子育种又包括传统的分子育种手段和现代分子育种技术。传统分子育种是指对小麦的某些基因进行删除或者过表达来改良小麦的某些性状,这种方法不会引入其他植物的基因,是一种安全高效的育种方法。而现代分子育种是指通过转基因技术对小麦的遗传性状进行改良,这种方法需要向小麦中引入其他物种的基因,培育出的品种属于转基因品种,其安全性仍然存在争议。在小麦育种中采用分子育种的主要优点是可以定向的改变小麦的某些性状,比如淀粉含量和植株高度等,从而培育出具有某种优良性状的小麦品种。该育种方法的主要缺点是育种成本较高且难以达到预期的育种目标。因为分子育种是在分子水平对小麦进行遗传改良,所需要的仪器和药品价格都较高。同时,在应用分子育种技术进行小麦育种时,将某个基因转入小麦植株后不一定会表达出来,基因表达后小麦也不一定具有某种优良的性状,因为小麦的生理代谢复杂,往往一个性状由多个基因控制,所以分子育种也很难达到预期的效果。总之,分子育种技术更直接高效,但存在一些不确定性,培育出的小麦品种往往具有单一的优良性状,需要结合其他育种方法进行小麦育种。

3 小麦育种存在的问题

3.1 育种资源较少

育种资源较少是小麦育种中存在的突出问题。育种资源较少主要表现在这两个方面:一是具有综合优良性状的品种较少,一些品种往往都只具有几种优良性状,很难为后续的育种工作提供育种基础;二是可以和小麦进行远缘杂交的优良物种较少,难以大幅度提升小麦的各项性状。

3.2 育种方法单一

育种方法单一是小麦育种中常见的问题之一。一些育种工作者跟不上时代,没有认真学习新技术,一直采用传统的育种方法,即杂交育种或诱变育种,育种周期长,难以定向改变小麦的性状。还有一些育种工作者过于依赖分子育种,虽然定向改变了小麦的某个性状,却难以将一些优良性状聚集到某个小麦品种中。因此,相对单一的育种方法严重阻碍了小麦的育种工作。

3.3 育种成果较少

育种成果较少也是小麦育种中的重要问题。育种成果较少主要体现在综合性状优良的新品种较少。导致出现这种状况的原因可能包括两个方面:一是育种工作者依赖单一的育种方式导致难以成功育成新品种,更难成功育成综合性状优良的新品种;二是育种单位对育种成果的奖励较低,导致一些育种工作者的积极性不高,从而导致育种成果较少。

4 小麦育种的未来方向

4.1 加强育种资源开发

加强育种资源的开发有利于更广泛的改良小麦的遗传性状。育种资源越丰富,就越容易找到具有优良性状的育种材料,从而可以对小麦的多种性状进行遗传改良。因此,需要加强育种资源的开发来促进小麦育种工作的进行。加强育种资源的开发包括两个方面;一是积极寻找具有优良性状且远缘杂交亲和度高的物种,为扩展小麦遗传基础提供材料;二是积极开展小麦的分子生物学研究,分析并验证与小麦各个性状相关的基因和功能,然后采用分子育种技术培育具有单一优良性状的材料来拓展小麦的育种资源。

4.2 改善育种方式

改善育种方式是促进小麦培育优良品种的重要手段。改善育种方式主要是指综合应用多种育种方法来培育具有多种优良性状的小麦新品种。改善育种方式可以采用以下两种措施:一是鼓励育种工作者加强学习,努力完善自己的育种方法,学会结合多种育种方法来开展小麦育种工作;二是鼓励各个小麦育种单位进行合作,充分发挥各个育种工作者的长处,促进多种育种方法的融合,从而有效解决育种方法单一的问题。

4.3 加强综合性状优良品种的选育

加强综合性状优良品种的选育是促进培育优良小麦品种的有效措施。因为只有一个小麦品种同时具有多种优良性状才能更好的抵抗外界环境变化,从而有利于小麦高产稳产和优质生产。所以在培育综合性状优良的小麦品种是小麦育种的长期目标。

5 结语

综上所述,我国的小麦育种工作已经培育出一些优秀的小麦品种,但还存在育种资源较少、育种方法单一和育种工作者的工作条件较差等一些问题,制约了小麦育种工作的进行。因此,有必要采取加强育种资源的开发、改善育种方式以及加强综合性状优良品种的选育等措施来进一步促进小麦育种工作的进行,从而培育更多性状优良的小麦品种。

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