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标题: 小麦育种:重在资源,难在组配,关键在选择 [打印本页]

作者: 管理员    时间: 2024-3-27 09:12
标题: 小麦育种:重在资源,难在组配,关键在选择
      以下文章来源于一麦众承 ,作者王财秀

      小麦育种是众多育种者不断创新、开拓进取的工作。小麦育种也是长期而复杂的生物遗传工程,它涵盖了生物、生化、遗传、物种进化等多学科的系统工程,为人类的生存、生活、延续和发展有着极其重要的意义,培育高产、优质、适应性强的品种,特别是创新型的新品种是我们育种工作者梦寐以求的目标与愿望,在此我就根据几年来有限的经历和积累谈几点自己肤浅的看法,望各位同仁斧正。

      一、重在资源

      “骨干亲本定乾坤,主效基因闹革命。”“资源就是载体,材料就是基础”(一麦众承)。

      种质资源的收集、改良、整理、分析、利用是一项庞大的系统工程,种质资源的利用是由资源材料的基因来源(远缘、异地)配合力、亲和力等多种因素决定。

      种质资源在育种工作中的重要性和必要性众所周知,如没有理想的资源,想育理想的品种,可谓“巧妇难为无米之炊”。例如:目前小麦育种工作所遇到产量难以有新突破的瓶颈现象,主要是由于生物学产量难以突破的原因,即没有高的生物学产量,就不可能有高的经济学产量(即经济学产量=生物学产量×经济系数)。要想有新的突破,必须以加大生物学产量为着力点,只有增加生物学产量,才能进一步提高经济学产量。正如茹振钢教授所言:“株高增加10公分,产量就有提高100公斤的潜力”。有专家认为:“将来小麦育种需要高生物产量,高生物产量需要高生物产量资源,有了高生物产量资源,才能产生新构型。智利小麦株高1—1.3m,穗大粒多。但高生物产量产生的新构型材料,必须建立在抗倒基础上,不贪青晚熟,籽粒饱满,落黄好。”

      新构型、新基因,发现一个优良的新资源,就有可能产生一次新品种变革。虽然目前不乏很多生物学产量高的资源和材料,但多有不抗倒的致命弱点,如将这些资源收集起来,由科研单位和大专院校进行选择改良,培育出新构型材料,然后与育种单位强强联合,共同携手,使小麦育种再上新台阶,产量更上一层楼,圆小麦的“禾下乘凉梦”。

      二、难在组配

      遗传是相对的,变异是绝对的,只有通过变异,方可促进生物进化,小麦的进化是通过长期的天然杂交,自然选择,根据达尔文“适者生存,不适者淘汰”的生物进化论法则,已将原来二倍体小麦演变成如今的六倍体小麦,但自然选择不可以人们的意志为目标,故为了培养出人类所需求的优良品种,就必须通过定向组配,定向选择。目前小麦育种都是遵循孟德尔遗传学规律进行组配和选择,即通过单交、双交、三交、四交等手段。首先以当地当家品种为基础,与自己的材料组合,通过单交、回交、复交,从简单到聚合,总之都是同一个目的,获得内部基因重组,外部性状变异,从而选择优良单株。但优良单株中选率的高低,优良单株的优良程度,则受多种因素影响,例:有的单位每年做上千甚至上万个组合,但中选率则不高,而某些科研院校,每年组合几十个,则年年有优系诞生和新品种审定,这足以说明组合多少与中选率不成正比,原因何在?

      1.育种人素质和经验的丰缺

      2.理想种质资源的多少

      3.育种设施水平的高低

      总结个人的经验:组合是乱点鸳鸯谱,以买彩票思维逻辑来育种,即组合越多中奖概率越高。加之理想资源匮乏,从而导致品种通过审定少。“方向不对,努力白费”一个冷静思考胜过一百个计划,故而多学习、多分析、多总结,多与育种大咖们交流,他们表达出来的观点是什么,他们心中理想化的品种是什么样子的,做到思维和认识的觉醒,就可以清澈明朗地对自己手中的育种材料知其先后,有所取舍。

      三、关键在选择

      小麦育种,重在资源,难在组配,选择是关键中的关键。在整个选育过程,少则8—10年,多则12年以上,甚至无功而返,后代的选择是受多因素而影响的。

      1.小麦的自身因素  首先我们了解动物与植物的区别,例猪马牛羊等动物,一出生就能站立,自寻奶吃,各种器官俱全,饲喂的好3~4个月就长至几百斤,并非先长耳朵后长脚。而小麦的一生各个器官是个循序渐进的过程,一生中除需春化和光照两个阶段外,还需经过营养生长,营生并进,生殖生长三个生育期及十一个生育时期(即出苗、三叶、分蘖…)因此小麦一生中各个生育阶段与生育时期的内部结构与外部特征变化,都将对其产量、品质、抗逆性有一定的影响。故在选择过程中,要对各个时期的形态表现进行综合分析评定。

      此外小麦还具有“自私基因”,常为“一己之私”去牺牲种群表现为代价,强壮自身表现,即这也是小麦生长过程中,个体与个体、个体与群体之间的矛盾所在,例如经常听同行所说,我选一株,成穗20个,穗大粒多,但经历多年辛苦劳作,进入品系,问题则显露出来,亩成穗不足,产量低,究其因,这就是问题的所在,个体与个体、个体与群体之间协调性差。河南科技学院李淦老师所讲的“单株定标”“穗粒数平衡法”的选择方法值得学习。

      2.环境因素   小麦一生历经秋播、冬孕、春发、夏收漫长的230余天,其漫长的一生中常遇到不利天气、气候、土壤等非生物因素的影响,即逆境灾害。据达尔文的进化论规则,不同的环境将塑出不同的生物或不同的特征特性,要培育抗逆性强的品种,必须考虑到不同地域、不同年份、不同气候条件等诸多因素。例2021年黄淮地区倒春寒造成某些品种冻死绝收现象,故而在育种选择过程中要通过遗传上改良和提高小麦品种对环境胁迫和抗耐性。

      3.社会因素   “粮安天下种为先”育种工作是一个漫长的工程,应考虑长远的社会发展、民生、需求即三大指标

      ①社会指标  (即国家指标)从育种角度来考虑,国家对小麦生产的战略指标,小麦是主要粮食作物,因其高产、稳定、营养价值高而备受重视,是每一个国家稳定发展的基础,特别是发展中国家更为重要。

      ②加工企业指标  (即行业指标)小麦富含碳水化合物、蛋白质、维生素和各种矿物质等人体必需的营养元素,对人体健康具有重要意义,故在食品行业中占有重要地位(可以生产面包、面条、饼干、啤酒等多种食品)小麦育种方向要考虑到以上满足人类的饮食需求,也要考虑加工行业的食品经济效益。

      ③农民指标  (即种植户指标)育种要面向农村,面向农民,农民的需求才是育种目标,在培育高产、稳产、抗病的品种基础上同时也要考虑有利于田间作业、机械收获、季节茬口的调整(例:成熟的一致性,脱水率,落籽率,适宜播期范围等因素)

      综上所述,小麦生产具有非常重要地位,对全球的粮食产业发展,人类生产生活和经济社会发展都有着不可忽视的价值和意义。小麦中国芯,种业是关键。为堵死国外种业资本的侵袭,保证国家的粮食食品安全,我们必须努力奋进,不断创新,振兴民族种业,圆我中华伟大复兴之梦。





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