現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在小麥育種中的應(yīng)用研究

李相寧　徐占明

當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域也開始向著高科技化發(fā)展，極大的促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。小麥作為我國主要的糧食作物，市場需求不斷增長，這對于小麥的產(chǎn)量提出了更高的要求，同時(shí)隨著人們物質(zhì)生活水平的提升，對于小麥品質(zhì)的要求也越來越高。有鑒于此，培育新型優(yōu)良的小麥品種就顯得極為必要，而現(xiàn)階段我國在小麥的育種方面主要以傳統(tǒng)育種技術(shù)為主，對于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息技術(shù)運(yùn)用相對較少，小麥育種工作總體效果不佳。文章簡要闡述當(dāng)前我國小麥育種的現(xiàn)狀，具體分析當(dāng)前現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在小麥育種中的應(yīng)用。

1、當(dāng)前我國小麥育種的現(xiàn)狀

當(dāng)前，我國小麥育種主要采用的是傳統(tǒng)的育種方式，在小麥育種過程中在數(shù)據(jù)的收集與選擇方面依靠的是育種人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及對于育種過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的觀察和判斷。從確定育種目標(biāo)、選配親本、選擇不同世代以及品系的鑒定，到最后培育出新型小麥品種需要投入大量的人力物力。而且在育種結(jié)束后需要進(jìn)行測試，通常需要等到小麥成熟階段才能對培育品種的優(yōu)劣作出準(zhǔn)確的判斷，對于其產(chǎn)量以及品質(zhì)等方面才能形成明確的認(rèn)知，無法在育種階段提前測試品種的優(yōu)劣。在傳統(tǒng)小麥育種的模式下，影響小麥育種工作進(jìn)展的因素主要有以下幾方面：其一是對于海量性狀的個(gè)體特征的描述工作比較繁瑣，既耗時(shí)又耗力，且在描述的過程中個(gè)人主觀性較強(qiáng);其二是傳統(tǒng)育種過程中數(shù)據(jù)的記錄主要采用的書面形式，對于育種過程中大量的數(shù)據(jù)難以進(jìn)行快速有效的分析，并且不易進(jìn)行世代追溯;其三是對于育種工作的各個(gè)環(huán)節(jié)無法進(jìn)行遠(yuǎn)程觀察，相關(guān)數(shù)據(jù)的查閱也比較麻煩;其四是在材料的篩選中容易受到人為因素的影響;其五是隨著育種的規(guī)模不斷擴(kuò)大，對于優(yōu)異品種的篩選難度也在隨之上升;其六是難以高效的提供以及運(yùn)用優(yōu)良種質(zhì)資源。

而在小麥育種過程中應(yīng)用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息技術(shù)，可以以其精準(zhǔn)、高效、無損等特點(diǎn)有效改善傳統(tǒng)小麥育種過程中的難點(diǎn)。農(nóng)業(yè)信息技術(shù)（agriculturalinformationtechnology）主要是利用現(xiàn)代傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通訊技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)來進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，包括相關(guān)數(shù)據(jù)的收集、整理、分析以及傳輸?shù)?，并且可以提供相關(guān)資料的查詢、技術(shù)的咨詢以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)決策等功能。在小麥育種過程中采用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息技術(shù)可以有效改善傳統(tǒng)育種過程中的弊端，提升小麥育種工作的有效性，同時(shí)這也代表著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向。

2、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在小麥育種中的應(yīng)用

我國在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的信息化研究起步相對晚，在上世紀(jì)80年才開始相關(guān)的研究，一直到90年代的中后期國內(nèi)才開始出現(xiàn)關(guān)于農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的研究機(jī)構(gòu)以及相關(guān)的企業(yè)，并按照當(dāng)時(shí)國內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況構(gòu)建了農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)庫，初步將一些現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息技術(shù)運(yùn)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化的發(fā)展過程中，育種信息化也是一個(gè)重要的方面，得到了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域普遍的關(guān)注，關(guān)于育種信息化主要指的是在進(jìn)行育種的過程中運(yùn)用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對育種過程中各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息以及相關(guān)知識(shí)快速的獲取收集、分析處理以及傳輸，有效提升育種的效率以及育種過程的管理水平。下面具體闡述小麥育種過程中現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的運(yùn)用：

①小麥育種數(shù)據(jù)收集

在進(jìn)行小麥育種的過程中，從親本的選擇、試驗(yàn)過程設(shè)計(jì)、田間觀測以及實(shí)驗(yàn)室測試等各項(xiàng)環(huán)節(jié)中都涉及到大量的數(shù)據(jù)信息，必須要進(jìn)行準(zhǔn)確的收集記錄，以便對其進(jìn)行具體的分析，從而得出培育品種的具體情況。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息收集方式主要依靠人力，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度相對較大，需要的時(shí)間較長，同時(shí)還易受主管因素的影響，很大程度上制約了小麥育種工作的規(guī)模化發(fā)展。而利用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對育種過程中各個(gè)環(huán)節(jié)中相關(guān)數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)化收集記錄，利用智能化檢測設(shè)備可以有效減少育種過程中的人力投入，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，并且可以有效提升育種的效率，促使小麥育種規(guī)?；l(fā)展。譬如利用現(xiàn)代光譜成像技術(shù)以及遙感技術(shù)可以獲取到小麥植株的性狀數(shù)據(jù);利用圖像處理技術(shù)和光電檢測技術(shù)可以對子粒品質(zhì)的性狀含量進(jìn)行檢測;利用快速測產(chǎn)系統(tǒng)可以對小麥生長發(fā)育過程中的長勢、子粒、病蟲害等方面進(jìn)行全過程監(jiān)測和預(yù)報(bào)。諸如上述這類現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在小麥育種中的運(yùn)用，可以有效促進(jìn)小麥育種工作的順利開展。

②小麥育種過程中的數(shù)據(jù)管理

目前在國外關(guān)于育種過程中的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)相對較多，發(fā)展歷史較長，我國雖然在這方面起步較晚，但是也初步取得了一些成就，如NBS育種管理系統(tǒng)、GSM育種管理系統(tǒng)等，這些育種管理系統(tǒng)在國內(nèi)應(yīng)用相對較為廣泛，且取得了一些不錯(cuò)的成效。

③種質(zhì)資源的信息化管理

種質(zhì)資源是進(jìn)行小麥育種工作的基礎(chǔ)，所有育種工作的開展都需要大量的種質(zhì)資源作為參考，同時(shí)種質(zhì)資源也是進(jìn)行生物技術(shù)相關(guān)研究的重要資料。當(dāng)前隨著人類活動(dòng)對于自然環(huán)境的不斷破壞和新品種農(nóng)作物的推廣種植，大量的原有農(nóng)作物品種逐漸被淘汰，這很大程度上造成了大量的遺傳資源流逝，不利于建設(shè)種質(zhì)資源管理的平臺(tái)。而構(gòu)建種質(zhì)資源管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對當(dāng)前各項(xiàng)種子資源的貯存、管理、利用以及分享，避免因人為活動(dòng)造成種子資源的大量流失，為育種工作提供更多的種質(zhì)資源作為參考。目前我國已經(jīng)建立的種質(zhì)資源管理平臺(tái)有中國種質(zhì)資源信息共享網(wǎng)絡(luò)、貴州省種質(zhì)資源共享系統(tǒng)、甘肅省種質(zhì)資源數(shù)據(jù)信息查詢系統(tǒng)、江蘇農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源信息服務(wù)系統(tǒng)以及農(nóng)作物種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（CGRIS），這些種質(zhì)資源信息管理平臺(tái)保留了大量的農(nóng)作物種質(zhì)資源，為農(nóng)作物的育種工作提供了可靠的保障。

綜上所述，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息技術(shù)對于小麥的育種工作具有極大的輔助作用，可以有效改善傳統(tǒng)育種模式的弊端，有效提升育種的效率和水平。因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中要強(qiáng)化對于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。

（作者單位：1.750001寧夏回族自治區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳信息中心;2.753600寧夏回族自治區(qū)惠農(nóng)區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村和水務(wù)局）