試論甘肅旱地春小麥育種的組合配制及后代選擇

摘要：結合長期旱地春小麥育種的經驗，從旱地春小麥育種的親本選擇和雜交組合配制、旱地春小麥雜交后代的田間選擇兩方面對甘肅旱地春小麥育種雜交組合配制及雜交后代選擇進行歸納總結，并對今后甘肅旱地春小麥育種未來進行了展望。

關鍵詞：旱地;春小麥;育種;親本選擇;雜交組合配制;雜交后代選擇

Abstract：Combining with the experience of dryland spring wheat breeding for a long-time， the preparation of hybrid combination and the selection of hybrid progeny of dry land spring wheat breeding in Gansu were summarized from two aspects： parent selection and hybrid combination preparation in dry land spring wheat breeding， field selection of hybrid progeny of dry land spring wheat， and gansu province in the future of dryland spring wheat breeding in the future was prospected.

Key words：Dry land; Spring wheat; Breeding; Parental selection; Hybrid combination preparation; Cross selection

小麥是西北旱作區(qū)主要的糧食作物，也是重要的口糧作物，關系到區(qū)域糧食安全。西北旱作區(qū)作為我國糧食生產新的增長極，在保障區(qū)域糧食自給和糧食安全方面承擔著重要作用[1 - 3 ]。旱地春小麥是甘肅省中部主要的糧食作物，種植面積20萬～30萬hm2。新中國成立以來甘肅小麥品種的6次更迭 中[4 ]，平均產量從450～800 kg/hm2增長到目前的750～3 000 kg/hm2，主要種植的品種從新中國成立前的地方品種大白頭、紅光頭、和尚頭、老芒麥等到20世紀50年代引進的品種武功774、甘肅96、阿勃等，一直到20世紀80年代的品種定西24號、定西35號、隴春8139等，到現在的品種西旱2號、隴春27號、定西42號[4 - 5 ]，在較大程度上提高甘肅旱地春小麥的產量，也提升了甘肅旱地春小麥的抗病抗逆性。但進入21世紀以來，甘肅雖然也審定了不少旱地春小麥品種，但優(yōu)良品種較少，從根本上來說并沒有特別大的突破，一方面說明旱地春小麥產量育種處于困難階段，進行新的突破有較大的難度，也說明目前的育種方法和方向存在一定的問題。尤其是各育種單位人員更替造成以經驗育種為核心的旱地春小麥育種工作往往出現育種經驗（長期觀察的綜合感性知識）喪失和重復觀察獲得過程，造成育種水平下降。

旱地春小麥育種不外乎兩個過程，一個是親本選擇及組合配制，另一個則是后代的選擇。小麥育種者需要充分理解親本選擇及組合配制和后代選擇其過程的含義，將親本進行分類觀察和重點性狀記載。首先要明白甘肅中部旱地春小麥正常生長的限制因素，如水分不足、銹病嚴重，現階段白粉病也逐步發(fā)展成主要病害;其次也要知道目前甘肅旱地春小麥生產不僅應考慮產量問題，隨著人民生活水平提高，小麥品質也成為主要的考慮因素，優(yōu)質育種添加進育種雜交和選擇過程，其他的次要限制因素在選擇過程中同樣逐一考慮，有目的地分類選擇。現結合長期以來從事旱地春小麥育種的經驗，就旱地春小麥育種雜交組合配制及雜交后代選擇進行歸納總結，以期為選育出更多更好的旱地春小麥品種提供參考依據。

1? ?親本選擇和雜交組合配制

1.1? ?親本選擇

雜交組合配制首先要遵循常規(guī)配制原則，如親本優(yōu)點多、缺點少，性狀互補，選用不同生態(tài)類型的親本配制組合;以具有較多優(yōu)良性狀的親本作父本;親本之一的性狀應符合育種目標;用一般配合力高的親本配制組合;注意父母本的開花期和雌蕊的育性等[6 - 7 ]?？紤]到甘肅旱地春小麥育種近年來的實際情況，在選擇親本時著重注意以下兩方面。一是選擇遺傳距離較遠的親本。旱地春小麥雜交親本不外乎自有和引進，隨著交通及物流便利，各單位親本流動性大為加強，短距離的親本引進除異質化較大的親本外幾乎沒有太大意義，因此各單位引進親本時必須從較遠的地方引進差異較大的親本，否則就會形成參加省區(qū)域試驗的各品系同質同性化現象嚴重（品質相近、外觀性狀相似，近年來甘肅省西片水地參試品系基本無差別）;同時注意引進小麥近緣植物，擴大基因距離，豐富雜交后代變異類型，創(chuàng)制中間材料，形成新的穩(wěn)定后代作為新親本。二是對經過特性鑒定和遺傳分析的親本材料，應按生態(tài)類型和其具有的主要目標性狀分別歸成豐產、抗病、矮稈、優(yōu)質、早熟等種類，從中選擇優(yōu)異性狀遺傳力高的親本。旱地春小麥育種的核心是產量育種，涉及小麥的各個性狀，最重要的是抗旱性指標、抗病性指標，應通過檢查不同時期的雜交組合、后代選留和進行遺傳力測定[8 - 9 ]。在目前甘肅省農業(yè)科學院小麥研究所保存的旱地春小麥親本中，各方面性狀比較好的親本材料有臨農20、西旱2號、遠品831、05選992-3-1- 5、05選992-3-1- 6、隴春8139、隴春27號、衡7228、隴春23號等。近些年從天津、河南等地引進了部分優(yōu)質旱地春小麥親本，在根據育種目標選配組合時注意應用。

1.2? ?配制雜交組合

配制雜交組合時，要考慮育種目標的完善、生態(tài)氣候的變化和病害病因的變異。近年來，隨著全球氣候的變暖，中部旱區(qū)降水量略有增加，全生育期極度干旱相對減少，“十年九旱”不再是常態(tài)，對品種抗旱性的要求不像原來越強越好，而是尋找優(yōu)異性狀完美結合。銹病小種變異速度較快，注意引進中國小麥條銹病策源地隴南、天水等銹病選擇壓力大的抗銹性品種作為抗源，同時注意利用一些國外的冬性抗源，通過冬春性轉換后進行應用。伴隨著氣候變化，原來沒有出現的病害也逐漸演變成主要病害，如白粉病，赤霉病，短期內可以不作為重點，但必須作為長遠的抗病目標之一。

1.3? ?核心親本的應用

在育種過程要注意應用核心親本，明確核心親本材料優(yōu)劣，提高親本利用效率。確定一些好用核心親本可以使育種工作者少走彎路。目前旱地春小麥核心親本經過多年的應用，其主要性狀的遺傳特性到目前相對清楚。在配制雜交組合時應選擇適應當地田間氣候的核心親本之一作為母本，可以較好地發(fā)揮主體作用，尤其考慮到某些性狀的細胞質遺傳。臨農20、西旱2號、遠品831、05選992-3-1-5、05選992-3-1-6、隴春8139、隴春27號、衡7228、隴春23號等可作為母本應用。父本可根據長遠的育種計劃和育種目標，選擇具有目標性狀的品種或者中間材料，如品質優(yōu)異、抗病性突出、抗旱性強或者遺傳距離遠等。

2? ?雜交后代的田間選擇

如果說雜交組合配制是小麥育種的基礎和前提，那么后代選擇就是對雜交組合的精加工，不同的選種者即使采用同一組合也會選出不同的品種。在進行選擇時，要根據育種基所處地理位置、生態(tài)類型、氣象條件、小麥生長限制因素、預期目標綜合考慮。對于旱地春小麥，雜交后代的選擇貫穿于小麥生長直至收獲的整個過程，重點在抗旱性的選擇。原來普遍認為株高較高的品種抗旱性較強，是依據原地方品種產量不高但株高較高、抗旱性強的表現得來的結論。但旱地春小麥生態(tài)條件和栽培方式的改變也意味著原有選擇標準的改變，因此在雜交后代選擇時要注意以下6個方面。

2.1? ?株高選擇

原來的地方品種株高一般110～140 cm，莖稈細，穗下節(jié)長，占株高的2/5～1/2，但抗倒伏性差。由于近年來降水較多，大風天氣多，選擇類似地方品種的小麥新品種明顯不合時宜。因此育種時應選擇品種的株高一般為95～110 cm，莖稈彈性好，較水地品種細，但比地方品種略微粗。穗節(jié)處直徑0.30～0.35 cm，最多不超過0.4 cm，為選取較大穗、不倒伏留下余地，也能較好適應現在旱地春小麥機械化收割。

2.2? ?芒的選擇

芒的選擇放到第二位。在過去的認識中，芒的作用未得到明顯體現，認為是可有可無的或者作用不明顯。劉效華[10 ]對旱地春小麥器官缺失效應的研究表明，芒長達到6～8 cm的品種，摘掉旗葉和倒二葉，籽粒千粒重相差不到28%，說明芒的光合作用是小麥光合產物的重要來源之一，因為小麥單穗長芒的總表面積達到旗葉面積的42%～60%。另一方面，無芒的小麥品種較有芒的落粒性差，口松，容易落粒;同時芒太發(fā)達也占用一部分光合作用產物。綜合考慮認為，選擇短芒、頂芒品種，在盡量少占用光合產物的同時，不但可減少因病蟲害發(fā)生葉子受損時的產量損失，還可減少機械收割時的籽粒損失。

2.3? ?穗的選擇

小麥不是穗越大產量越高。旱地的水分不充足，大穗意味著后期灌漿需要的水分多，遇到較輕的干旱往往造成穗子青干、籽粒青疪。選擇時留用小穗數13～17個，單穗粒數35～55粒，可以保證在一定水分條件下小麥籽粒性狀良好。過小的單穗雖然籽粒相對較好，但產量潛力不足，應于淘汰。在選擇穗形時，還要考慮小穗之間的距離即穗密度，旱地春小穗之間的距離保持在0.6 cm左右。太大意味著籽粒較大，麥穗太長，容易遇風雨倒伏;太小則為密穗形材料，籽粒太小，千粒重低，產量受限，也不是選擇的標準。有赤霉病、黑穗病、白粉病的麥穗更不是選擇的對象，落黃不好、非正常成熟的麥穗也不是選擇的對象。

2.4? ?葉的選擇

旱地春小麥的主要光合器官是旗葉，對于旗葉的選擇至關重要，小麥品種的抗病性也體現在旗葉對病害的反應。旗葉大意味著光合產物多，有利于形成高產，但消耗的水分也多，尤其灌漿后期水分供應不足時散發(fā)的水分也多，有時得不償失;如果旗葉太小，則是光合產物少，消耗水分少，自然降水沒有充分利用，產量低，因此以選擇旗葉中間類型的單穗為宜。另外旗葉是小麥抗病性的主要體現者，在選擇過程中必須注意銹病、白粉等在旗葉上的反應，葉色正常、葉面干凈是首選。即使出現輕微的病害反應，如少量白粉病斑或者銹病孢子堆，在不過分影響產量的情況下也可考慮選擇。

2.5? ?籽粒選擇

籽粒灌漿到蠟熟期可以進行籽粒選擇。盡量選擇純角質的單穗，意味著籽粒灌漿徹底，粉角質轉換完成，而且品質相對較好。籽粒的角粉質受環(huán)境因素影響較大，一般在降水量較多的情況下，小麥灌漿不是太飽滿，或者粉角質轉換不是太徹底，籽粒出現粉質的情況比較常見，甚至同一單穗中間部位是角質，穗頂部、下部有角質籽粒，還有同一籽粒出現半角半粉的情況，這也反映出該單株灌漿速度的快慢。

2.6? ?品系選擇

單穗選擇主要考慮該單株的各種反應，株行選擇時考察該單行的整齊度、落黃程度。進入鑒定和品比試驗時，單穗放大后的產量性狀變換，尤其是單穗、籽粒大小變化更是觀察重點。隨著群體放大，水、肥、氣（CO2）競爭激烈，群體中單穗變小、籽粒也變小的材料屬于自我調節(jié)能力不足，應及早淘汰，各性狀變換不大的材料才是選擇的對象。對需要進入產量試驗的各個材料進行全面綜合考察，優(yōu)勝劣汰，適當保留，根據各性狀分類處理，或者進入區(qū)域試驗，或者作為中間材料進入親本。

3? ?結束語

品種選擇是各性狀全面選擇，采用的是單一性狀淘汰。育種者在前期選擇時不僅要考慮育成品種的當時當地反應，還要對生態(tài)、種植區(qū)域變化、未來需求等因素進行預判斷，明確育種主攻方向，采用合理的育種技術路線和體系，選育出具有長久生命力和競爭力的優(yōu)良小麥，從而提高育種效率。這種育種過程中預判斷需要育種者也適當掌握一定的哲學知識，提高自身修養(yǎng)，耐得住寂寞。

隨著社會經濟水平的發(fā)展和人們生活水平的提高，對小麥的需求量將不斷增加，而且對小麥品質也有了更高的要求，可見，提高產量和改善品質仍將是今后小麥育種的主攻方向。在制訂育種方案時，要因地制宜，有所取舍，不但要考慮當前需要，而且要有一定的預見性和預判性，在有利的條件下，應能充分發(fā)揮品種的增產潛力;在不利的條件下，應盡可能提高品種對逆境的適應性和抵抗能力。

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（本文責編：鄭立龍）