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标题: 为什么说育种要有前瞻性思维？ [打印本页]

作者: 管理员 时间: 3 天前
标题: 为什么说育种要有前瞻性思维？
   小麦作为我国重要的粮食作物，其育种工作对于保障国家粮食安全、满足市场需求具有重大意义。然而，近年来小麦育种面临诸多挑战，市场退货率高、品种适应性不足等问题逐渐凸显。笔者将从四个方面探讨小麦育种前瞻性战略的必要性，以期为我国小麦育种工作提供有益的参考。

   当前小麦育种工作中存在的主要问题包括：

   1.品种适应性不足：随着全球气候变化加剧，极端气候事件频发，小麦种植面临着干旱、高温、涝害等多种自然灾害的威胁。此外，病虫害的发生也日益复杂，传统品种的抗性逐渐减弱，导致产量和品质受到影响。

   2.市场需求错配：随着人们生活水平的提高，市场对小麦品质和功能提出了更高要求。然而，目前部分小麦品种在加工专用性、营养功能化等方面存在不足，难以满足面粉企业、食品加工企业和消费者的需求。

   3.育种效率有待提升：传统的育种方法周期长、效率低，难以快速响应市场变化和应对复杂多变的环境挑战。同时，在育种过程中对野生近缘种和跨物种基因资源的利用不足，限制了小麦品种的遗传改良。

   4.全产业链协同不足：小麦育种与种植、加工、销售等环节的衔接不够紧密，缺乏有效的协同机制。这导致育种目标与市场需求脱节，新品种的推广和应用受到限制。

   （一）品种适应性不足

   近年来，极端气候事件对小麦生产造成了严重影响。例如，在华北地区，干旱天气频繁出现，导致小麦生长受阻，产量下降。在长江中下游地区，涝害问题日益突出，影响了小麦的品质和收成。此外，小麦病虫害的发生也呈现出新的特点。以小麦赤霉病为例，近年来其发生范围不断扩大，危害程度加重，给小麦生产带来了巨大损失。传统品种的抗性基因单一，难以有效抵御多种病虫害的侵袭，这使得品种适应性不足的问题愈发突出。

   （二）市场需求错配

   随着消费者健康意识的增强，对小麦品质和功能的要求越来越高。然而，目前部分小麦品种在品质功能化方面存在不足。例如，一些面粉企业对高筋小麦的需求旺盛，但市场上可供选择的高筋小麦品种有限，导致供应不足。另一方面，一些小麦品种在加工专用性上也存在缺陷。比如，某些小麦品种在加工成面条时，面条的弹性和韧性不足，影响了产品的品质和市场竞争力。此外，随着健康饮食潮流的兴起，消费者对低麸质、高膳食纤维等特殊功能小麦的需求也在增加，但相关品种的选育和推广相对滞后，难以满足市场需求。

   （三）育种效率有待提升

   传统育种方法依赖于自然选择和人工杂交，周期长、效率低。例如，一个优良小麦品种的选育往往需要10年以上的时间，难以快速响应市场变化和应对复杂多变的环境挑战。同时，在育种过程中对野生近缘种和跨物种基因资源的利用不足，限制了小麦品种的遗传改良。例如，节节麦（Aegilopstauschii）和冰草（Thinopyrum）等野生近缘种中含有丰富的抗逆基因和广谱抗病基因，但目前这些基因在小麦育种中的应用还相对较少，导致小麦品种的遗传多样性不足，难以突破栽培种遗传瓶颈。

   （四）全产业链协同不足

   小麦育种与种植、加工、销售等环节的衔接不够紧密，缺乏有效的协同机制。例如，在新品种的推广过程中，育种单位往往只关注品种的选育和审定，而忽视了与种植户、面粉厂、食品加工企业等下游用户的沟通和合作。这导致育种目标与市场需求脱节，新品种的推广和应用受到限制。例如，一些新品种虽然在实验室中表现出优良的特性，但在实际种植和加工过程中，由于缺乏与下游用户的协同，无法满足种植户的种植习惯和面粉厂的加工要求，最终导致新品种的市场推广失败。

   建议：

   （一）强化品种抗逆性

   1.气候适应性优先：利用气候模型预测未来10-20年主产区可能面临的干旱、高温、涝害等场景，在育种中定向筛选耐逆基因，如小麦耐旱基因TaDREB3、耐盐基因TaNHX2。同时，按降水、温度带划分生态区，开发差异化品种，如华北抗旱型、长江中下游抗湿型，以提高小麦对不同气候条件的适应能力。

   2.病虫害动态防御：建立小麦锈病（Puccinia）、赤霉病（Fusarium）等病原菌的实时监测网络，整合CRISPR技术快速导入新抗性基因，如Sr35抗秆锈病基因。此外，研究根系微生物组与抗病性的关联，选育促进益生菌群共生的小麦品系，增强小麦的病虫害防御能力。

   （二）精准定位品种特性

   1.品质功能化升级：针对面粉企业需求，定向选育高筋（蛋白质含量＞14%）、低筋（＜10%）或富微量元素（锌、铁）小麦。同时，开发低麸质（非转基因沉默Gliadin基因）或高膳食纤维品种，贴合健康饮食潮流，满足消费者对高品质、功能化小麦的需求。

   2.机械化适配性优化：通过矮秆基因（如Rht-B1b）降低株高，增强抗倒伏能力，适配联合收割机高效作业。此外，筛选抽穗期集中、籽粒脱水快的品系，减少机械化收获损失，提高小麦生产的机械化水平和效率。

   （三）加速育种效率

   1.数据驱动的智能育种：部署田间传感器与无人机成像技术，实时采集生长数据，训练模型预测基因型-表型关联，缩短筛选周期。同时，利用全基因组标记对早期世代材料进行性状预测，提升抗病、产量等复杂性状的选择准确性，提高育种效率。

   2.跨物种基因资源利用：导入节节麦（Aegilopstauschii）的抗逆基因或冰草（Thinopyrum）的广谱抗病基因，突破栽培种遗传瓶颈。此外，人工合成抗蚜虫（Diuraphisnoxia）的次生代谢物合成通路，减少杀虫剂依赖，拓展小麦育种的基因资源。

   （四）全产业链协同布局

   1.种子-种植-加工闭环验证：联合规模化农场进行品种中试，同步测试产量、加工品质及机械化适配性，提前收集用户反馈。同时，与面粉厂、食品企业签订协议，按终端产品需求（如面包体积、面条弹性）反向定制育种目标，实现全产业链的协同布局。

   2.政策与知识产权保护：利用DUS（特异性、一致性、稳定性）测试自动化技术，加速新品种审定流程。此外，通过田间示范会收集种植户对分蘖能力、抗除草剂等实用性状的需求，提升品种接受度，加强政策支持和知识产权保护，促进小麦育种的健康发展。

   （五）风险预控与动态调整

   1.抗性丧失预警机制：建立病原菌群体遗传变异数据库，实时评估品种抗性失效风险，提前储备替代基因，确保小麦品种在长期种植过程中保持稳定的抗性。

   2.气候韧性冗余设计：在单一品种中叠加多重抗逆机制，如耐旱+耐热+耐盐，降低极端事件导致的绝收概率，提高小麦生产的气候韧性。

   小麦育种的前瞻性战略对于应对当前面临的挑战具有重要意义。通过强化品种抗逆性、精准定位品种特性、加速育种效率、全产业链协同布局以及风险预控与动态调整等措施，可以有效解决品种适应性不足、市场需求错配、育种效率低和全产业链协同不足等问题，构建兼具科学前瞻性与商业可持续性的品种体系，为我国小麦产业的高质量发展提供有力支撑。

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