小麥高產(chǎn)育種與雜種優(yōu)勢的利用

劉明芳，胡易冰

（阜陽市棉花原種繁殖場，安徽阜陽236000）

在小麥育種研究方面，雜種優(yōu)勢研究已經(jīng)取得一定進展，且部分雜種優(yōu)勢已經(jīng)逐步推廣，經(jīng)過實踐驗證。然而，國內(nèi)雜種小麥種植范圍相對偏少，有關(guān)研究部門應(yīng)該深入探索小麥雜種優(yōu)勢，通過實驗研究尋找小麥品種優(yōu)勢，結(jié)合相關(guān)技術(shù)方法將小麥高產(chǎn)品種優(yōu)勢發(fā)揮出來。

1 小麥高產(chǎn)品種特點及發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 特點分析

高產(chǎn)小麥葉片顏色較深，光合作用較好，能夠?qū)π←溦ＩL發(fā)育產(chǎn)生促進作用，從而提高小麥產(chǎn)量。

小麥具有良好的通風(fēng)效果，葉片功能期相對較強，有機物需要在光合作用下逐漸成長。小麥籽粒中多數(shù)有機物需要經(jīng)過光合作用形成，對開花后葉片功能正常發(fā)揮具有重要影響。

高產(chǎn)品種小麥必須具備良好株葉型，半直立與直立形態(tài)能夠保障小麥透光效果，從而提升小麥協(xié)調(diào)性。從開花至成熟階段歷時近40天，小麥葉片能功期具有差異性，差距控制在1～4天。高產(chǎn)小麥種雜交品種葉片功期偏長，雜種葉片功期能夠直接影響到顆粒質(zhì)量。小麥產(chǎn)量與麥稈高低存在一定關(guān)聯(lián)，理想高度在80～90厘米，麥稈偏高或者偏低都會影響到產(chǎn)量。當(dāng)小麥稈偏高時，在惡劣天氣中則可能發(fā)生倒伏，從而影響小麥質(zhì)量。若麥稈偏矮便有可能導(dǎo)致營養(yǎng)空間下降，通風(fēng)效果不足，從而增加病蟲害的發(fā)生率。

小麥產(chǎn)量與收獲指數(shù)存在密切聯(lián)系，例如20世紀(jì)80年代的黑麥異位體能夠提升小麥產(chǎn)量[1]。優(yōu)質(zhì)小麥應(yīng)該擁有較強的抗病性，能夠?qū)Τ嗝共?、抗條銹病及葉銹病等產(chǎn)生抵抗作用。在小麥長期種植要常更換品種，通過品種更換抵抗病蟲害，保障小麥產(chǎn)量。山西各區(qū)域常會出現(xiàn)病害問題，對小麥產(chǎn)量造成的影響比較嚴(yán)重。因為技術(shù)水平受限，所以小麥產(chǎn)量偏低，若品種審定中無法達到抗病性標(biāo)準(zhǔn)則必須淘汰掉。

1.2 發(fā)展現(xiàn)狀分析

在小麥品種種植方面，雜交品種能夠獲得一定成果，然而，在實際應(yīng)用過程中可能會面臨一些困境。經(jīng)過對各品種的小麥實踐研究發(fā)現(xiàn)，小麥優(yōu)勢利用較少，不育系品種使用過程中可能會被一些細胞干擾，導(dǎo)致開花之后脫落，難以恢復(fù)。雖然化學(xué)殺雄法能夠發(fā)揮出小麥的高產(chǎn)品種優(yōu)勢，卻會對小麥雄性發(fā)育產(chǎn)生不良影響。不同化學(xué)藥劑本身優(yōu)缺點也不一樣，實際操作過程中難以實現(xiàn)機械化目標(biāo)。部分化學(xué)藥劑源于國外，小麥品種優(yōu)勢利用成本相對偏高，且操作難度較大，易對小麥品種產(chǎn)生藥害。部分化學(xué)藥劑使用之后沒有效果，導(dǎo)致雜交小麥培育無法達到理想效果。兩系法是小麥雜種優(yōu)勢發(fā)揮中的一種創(chuàng)新，這種培育方式相對簡單，能夠有效提升小麥純度。但這種小麥培育方式可能會出現(xiàn)細胞質(zhì)問題，導(dǎo)致其應(yīng)用范圍受到限制。核質(zhì)雜種形狀受到細胞核影響，部分新型雜交品種可以通過細胞質(zhì)雜交獲得，便于相互彌補缺陷。二系雜交、核質(zhì)雜交等已經(jīng)在小麥培育中產(chǎn)生作用，能夠有效提升品種產(chǎn)量及安全性。

2 小麥育種與雜種優(yōu)勢利用

2.1 小麥體細胞雜交技術(shù)與核質(zhì)雜種優(yōu)勢利用

在小麥育種優(yōu)勢利用方面，小麥體細胞雜交技術(shù)能夠解決非質(zhì)與遠緣目標(biāo)基因問題，可以為生物性安全提供保障。在小麥體細胞雜交技術(shù)應(yīng)用方面，需要對小麥體細胞雜種優(yōu)質(zhì)功能與后代遺傳規(guī)律等進行研究，通過不對稱體細胞雜交技術(shù)將優(yōu)良品種培育出來。國內(nèi)小麥體細胞雜交技術(shù)仍然在研究階段，無法試種。核質(zhì)雜種是指用物種細胞代替其他物種細胞，在小麥育種優(yōu)勢利用方面常會使用回交置換法。在具體操作方面，主要通過小麥近緣種屬使細胞質(zhì)基因遺傳發(fā)生變異。在核質(zhì)雜種優(yōu)勢利用方面，普通小麥核與節(jié)節(jié)麥細胞質(zhì)產(chǎn)生的核質(zhì)雜種沒有發(fā)生不良反應(yīng)，且部分品種蛋白質(zhì)與產(chǎn)品相對較高。當(dāng)小麥品種選擇合適時，將育種生長優(yōu)勢有效發(fā)揮出來[2]。

2.2 兩系法與化學(xué)殺雄法

相對于普通小麥而言，雜種小麥本身具備很強的生命力，能夠吸收的營養(yǎng)量較多，可以累積更多產(chǎn)物。雜種小麥具有較強的抗病性，能夠降低病蟲害侵染。當(dāng)前雜種小麥育種主要通過亞種雜交、近緣屬雜交及人工誘變等方式獲取小麥雄性不育株，品種超過70種。在小麥產(chǎn)量提升方面，細胞質(zhì)光溫敏感性不育能夠發(fā)揮較大作用，促進小麥雜種優(yōu)勢發(fā)揮。在小麥兩系法雜種優(yōu)勢利用過程中，可以為不育系種子純度提供保障，簡化不育系繁殖程序。因為胞質(zhì)不育系本身存在一定缺陷，所以在使用過程中可能會受到限制。國內(nèi)為了解決這一問題而研究出二系雜交小麥技術(shù)，經(jīng)試種發(fā)現(xiàn)這種技術(shù)能夠有效提升品種產(chǎn)量，對國內(nèi)雜種小麥大規(guī)模種植具有一定促進作用。

在小麥雜種優(yōu)勢利用方面，化學(xué)殺雄法是一種有效方法，能夠有效提升殺雄效果，使小麥不育度及不育株率達到100%?；瘜W(xué)殺雄法雖然能夠大面積推廣雜種小麥，但這種方法操作難度較大，應(yīng)用成本較高。藥物殺雄方法本身存在一定缺陷，在實際應(yīng)用過程中必須加強噴對藥劑量的控制，避免藥害發(fā)生。在化學(xué)殺雄法應(yīng)用方面，可以聯(lián)合小麥兩系法提升雜種小麥純度及不育效果，降低藥物對小麥產(chǎn)生的不良影響。

3 結(jié)語

雜交小麥優(yōu)勢比較顯著，在未來田間作物培育方面具有較大開發(fā)利用優(yōu)勢。在小麥高產(chǎn)育種與雜種優(yōu)勢利用方面，必須擴大生產(chǎn)規(guī)模，吸引更多企業(yè)參與小麥高產(chǎn)品種項目研究。在具體操作方面，根據(jù)小麥品種選擇合適生長環(huán)境，充分發(fā)揮小麥育種與雜種優(yōu)勢，以提高小麥產(chǎn)量。