西藏地區(qū)青稞良種選育與繁育技術(shù)及科學(xué)示范應(yīng)用研究

貢久

DOI： 10.3969/j.issn.1003-1650.2024.18.006

青稞是一種傳統(tǒng)的高原糧食作物，主要分布在青藏高原地區(qū)，是西藏和青海等地的主要糧食作物之一。青稞富含蛋白質(zhì)、膳食纖維、維生素、礦物質(zhì)等多種營養(yǎng)成分，被公認(rèn)為一種健康的糧食。青稞中含有豐富的抗氧化劑，具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤等多種功效，被賦予了功能性食品的屬性，備受消費(fèi)者青睞。為更好地滿足市場對優(yōu)質(zhì)青稞的實(shí)際需求，就需要注重做好品種的選育和繁育工作。良種選育的目標(biāo)是在保持青稞傳統(tǒng)特性的基礎(chǔ)上，提高產(chǎn)量、抗逆性、品質(zhì)等方面的性狀。同時(shí)，通過雜交育種等手段提高種子率和育種效果。通過遺傳學(xué)、分子生物學(xué)以及育種學(xué)等各種技術(shù)手段進(jìn)行研究和實(shí)踐。其中，常用的手段包括親本選擇、雜交育種、突變育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等。

一、西藏地區(qū)青稞良種選育與繁育的現(xiàn)實(shí)意義

1、提升青稞產(chǎn)量與品質(zhì)

品種的生產(chǎn)潛力和生產(chǎn)水平直接影響到青稞的單位面積產(chǎn)量。因此，通過良種選育與繁育，可以挑選出適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂?、產(chǎn)量高、品質(zhì)好的優(yōu)良品種，并通過繁育擴(kuò)大其種源供應(yīng)，這能夠提升青稞的產(chǎn)量和品質(zhì)，滿足居民的食物需求，并為市場提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

2、提高經(jīng)濟(jì)收入，促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程

優(yōu)良品種的選育和繁育在提高農(nóng)作物產(chǎn)量的同時(shí)，也能夠增加農(nóng)民的收入。高產(chǎn)量的青稞能夠?yàn)檗r(nóng)民帶來更多的經(jīng)濟(jì)收益，提高他們的生活水平，并有助于減少貧困現(xiàn)象。品種的選育和繁育也是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要組成部分。通過引進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技手段，如分子標(biāo)記輔助選擇、遺傳改良等技術(shù)，可以促進(jìn)青稞的育種速度和效果，推動(dòng)農(nóng)業(yè)的科技創(chuàng)新與發(fā)展。青稞是西藏地區(qū)的重要農(nóng)產(chǎn)品之一，良種選育與繁育對于促進(jìn)地方農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。通過優(yōu)良品種的推廣和種植，可以推動(dòng)青稞產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提高地方農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，增加就業(yè)機(jī)會，促進(jìn)農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

3、保護(hù)生態(tài)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展

青稞良種選育與繁育能夠提高作物的耐逆性和抗病蟲性，減少對化學(xué)農(nóng)藥和化肥的依賴。這有助于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，降低農(nóng)業(yè)對環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

二、西藏地區(qū)優(yōu)良青稞品種種質(zhì)資源存在的問題

1、基礎(chǔ)種子資源嚴(yán)重缺乏

當(dāng)前，西藏地區(qū)青稞種植主要依賴傳統(tǒng)的品種，基礎(chǔ)種子資源呈現(xiàn)單一和有限的狀況。這對于青稞的品種改良和優(yōu)化提出了挑戰(zhàn)，限制了其發(fā)展和適應(yīng)不同環(huán)境和市場需求的能力。由于缺乏足夠的基礎(chǔ)種子供應(yīng)，很難滿足廣大農(nóng)民對青稞種植的需求。導(dǎo)致了種植規(guī)模的限制，無法滿足市場需求，影響了青稞作為主要糧食作物的地位和產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。高海拔地區(qū)種植條件、保存和運(yùn)輸?shù)纫蛩氐南拗?，部分基礎(chǔ)種子的質(zhì)量無法得到有效保障。這會引發(fā)種植風(fēng)險(xiǎn)，可能導(dǎo)致產(chǎn)量下降和品質(zhì)不穩(wěn)定，進(jìn)而影響到產(chǎn)品市場競爭力。再加上西藏地區(qū)缺乏完善的基礎(chǔ)種子儲備和管理體系。無論是種子的收集、保存、繁育還是質(zhì)量控制等方面都存在問題，導(dǎo)致種子資源未能得到充分發(fā)掘和合理利用。

2、現(xiàn)有品種退化

西藏地區(qū)位于高海拔、寒冷的氣候條件下，土壤貧瘠，這對青稞的生長和品種選擇造成了困難，導(dǎo)致目前種植的青稞品種較為有限。由于長期以來對特定品種的種植偏重，西藏地區(qū)的一些優(yōu)良青稞品種已經(jīng)存在老化現(xiàn)象，其抗性能力逐漸減弱，產(chǎn)量和品質(zhì)也有所下降。個(gè)別地區(qū)不適合大范圍的青稞種植，導(dǎo)致基礎(chǔ)種質(zhì)資源相對匱乏，缺乏多樣性的品種選擇，限制了青稞的進(jìn)一步發(fā)展。再加上技術(shù)和設(shè)備的限制，部分農(nóng)民在選種和保存種子時(shí)做法不規(guī)范，導(dǎo)致種子質(zhì)量下降，無法保證新一代種子的品質(zhì)和抗性。

3、氣候變化因素影響

西藏地區(qū)的氣候條件獨(dú)特，海拔高、溫差大、日照長，這些因素共同塑造了青稞生長的特殊環(huán)境。然而，氣候變化對青稞種質(zhì)資源的影響尤為顯著，已成為威脅青稞產(chǎn)量與品質(zhì)的重要因素。當(dāng)前，全球氣候變化導(dǎo)致的極端天氣事件頻發(fā)，干旱、霜凍、冰雹已經(jīng)成為影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全的主要因素，對青稞的生長周期和產(chǎn)量造成了極大的不確定性。尤其在西藏地區(qū)，氣候變化引起的溫度上升可能導(dǎo)致青稞生長周期提前，但同時(shí)也可能導(dǎo)致晚霜等現(xiàn)象，影響青稞的正常成熟。氣候突變還會對青稞的病蟲害發(fā)生頻率和強(qiáng)度產(chǎn)生了影響，高海拔地區(qū)隨著氣溫的升高，一些原本在較低溫度下不易發(fā)生的病蟲害開始泛濫，如青稞條銹病、白粉病等嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致青稞減產(chǎn)。再者氣候變化對青稞的種質(zhì)資源本身也構(gòu)成了威脅。西藏地區(qū)的特殊氣候條件使得青稞種質(zhì)資源具有獨(dú)特的適應(yīng)性，但氣候變化可能導(dǎo)致這些適應(yīng)性特征的改變，使得原有的良種在新的氣候條件下不再適應(yīng)，影響其繁育和生長。

三、西藏地區(qū)青稞良種選育和繁育技術(shù)要點(diǎn)

1、基礎(chǔ)種質(zhì)資源的收集

在實(shí)際收集之前，需要制定一個(gè)詳細(xì)的收集計(jì)劃。這個(gè)計(jì)劃應(yīng)該包括目標(biāo)區(qū)域、預(yù)計(jì)的收集種類、收集的時(shí)間表，以及所需的人力和物力資源。收集人員需要接受相關(guān)的培訓(xùn)，學(xué)習(xí)如何鑒別和收集種子，以及如何記錄重要的信息（比如種子的來源、生長環(huán)境等）。按照計(jì)劃進(jìn)行實(shí)地收集。在收集過程中，要盡可能多地收集各種類型的種子，以保證所收集種質(zhì)的多樣性。每個(gè)收集的樣本，需要做好詳細(xì)地記錄，包括收集地點(diǎn)、時(shí)間、環(huán)境條件、種植特征等。這些信息將對后續(xù)的種質(zhì)鑒別和利用非常有用。收集回來的種子需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，比如清洗、晾干等，以保證種子的活性。然后按照適當(dāng)?shù)臈l件進(jìn)行儲存。對收集回來的種質(zhì)進(jìn)行鑒定和評價(jià)，以確定其遺傳特性和農(nóng)藝性狀。這一步驟對于后續(xù)的良種選育和繁育非常重要。

2、優(yōu)良品種的篩選

根據(jù)青稞的產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病性、抗逆性等關(guān)鍵性狀，建立一套完整的評價(jià)指標(biāo)體系。其評價(jià)指標(biāo)主要包括了生物學(xué)性狀、農(nóng)藝性狀、遺傳多樣性、生態(tài)適應(yīng)性和綜合評價(jià)生物學(xué)性狀鑒定包括對青稞的形態(tài)特征進(jìn)行鑒定，如株高、穗長、穎色、粒色、粒形等。這些形態(tài)特征可以直接反映出青稞種質(zhì)資源的生物學(xué)差異。農(nóng)藝性狀是評價(jià)青稞種質(zhì)資源的重要指標(biāo)，包括生育期間、抗逆性（如耐旱、耐寒、抗病等）、產(chǎn)量性狀（如穗粒數(shù)、單粒重、千粒重等）、品質(zhì)性狀（如蛋白質(zhì)含量、淀粉含量等）。遺傳多樣性分析通過分子標(biāo)記技術(shù)（如SSR、SNP等）對青稞種質(zhì)資源進(jìn)行遺傳多樣性分析，可以進(jìn)一步揭示其遺傳背景和遺傳差異，為優(yōu)良性狀的挖掘和利用提供指導(dǎo)。生態(tài)適應(yīng)性評價(jià)主要是評價(jià)青稞種質(zhì)資源在不同生態(tài)環(huán)境下的生長性能和穩(wěn)定性，如地方品種的適應(yīng)性、抗逆性等。綜合評價(jià)根據(jù)以上各項(xiàng)指標(biāo)，進(jìn)行青稞種質(zhì)資源的綜合評價(jià)，確定其在良種選育中的利用價(jià)值。在進(jìn)行青稞種質(zhì)資源的鑒定與評價(jià)時(shí)，需要采取科學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)分析方法，以確保評價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時(shí)，評價(jià)工作應(yīng)是持續(xù)的，隨著新技術(shù)和新方法的不斷出現(xiàn)，應(yīng)定期對青稞種質(zhì)資源進(jìn)行重新鑒定與評價(jià)。根據(jù)評價(jià)指標(biāo)體系，對收集到的青稞種子進(jìn)行初步篩選。可以通過田間種植觀察，對不同品種的青稞在產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病性、抗逆性等方面的表現(xiàn)進(jìn)行評價(jià)，初步篩選出表現(xiàn)較好的品種。對初篩出的優(yōu)良品種進(jìn)行進(jìn)一步的篩選?？梢酝ㄟ^室內(nèi)實(shí)驗(yàn)分析，如檢測青稞的蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、淀粉含量等營養(yǎng)成分，以及抗病性、抗逆性等生理指標(biāo)，對品種進(jìn)行綜合評價(jià)。在不同的生態(tài)區(qū)域進(jìn)行區(qū)域試驗(yàn)，觀察各品種在不同地區(qū)的表現(xiàn)。根據(jù)區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果，篩選出適應(yīng)性強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)好的優(yōu)良品種。對篩選出的優(yōu)良品種進(jìn)行植物品種鑒定，確保其品種純度。同時(shí)，邀請農(nóng)業(yè)專家、種子企業(yè)代表等對篩選出的優(yōu)良品種進(jìn)行評價(jià)，提出改進(jìn)意見。

3、青稞雜交育種

①育種流程

對收集的種子進(jìn)行整理，去除破損、發(fā)霉、病蟲害等劣質(zhì)種子。對整理后的青稞種子進(jìn)行性狀調(diào)查，包括產(chǎn)量、品質(zhì)（蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等）、抗病性、抗逆性（如抗旱、抗寒、抗鹽堿等）、生育期等關(guān)鍵性狀。記錄各品種在各性狀上的數(shù)據(jù)。整理收集到的性狀數(shù)據(jù)，計(jì)算各品種在各性狀上的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。通過數(shù)據(jù)分析，篩選出具有優(yōu)良性狀的親本品種。根據(jù)數(shù)據(jù)分析和性狀評價(jià)，初步篩選出具有較高產(chǎn)量、優(yōu)質(zhì)、抗病、抗逆性等性狀的親本品種。對初步篩選出的親本品種進(jìn)行進(jìn)一步的篩選?？梢圆捎锰镩g試驗(yàn)、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)等方法，對親本品種進(jìn)行綜合評價(jià)，確保其具有穩(wěn)定的優(yōu)良性狀。根據(jù)復(fù)篩結(jié)果，最終確定用于雜交育種的親本品種。根據(jù)確定的親本品種，進(jìn)行雜交組合設(shè)計(jì)，確保組合間的遺傳多樣性?？梢圆捎秒S機(jī)雜交或指定雜交等方式。將選定的親本品種進(jìn)行雜交，獲得雜交種子。在雜交后代的生長過程中，觀察并記錄關(guān)鍵性狀，如植株高度、穗長、穗粒數(shù)、千粒重等。對各性狀進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析，評估各親本組合在產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病性、抗逆性等方面的表現(xiàn)。

②技術(shù)指標(biāo)

在青稞良種選育期間，需要確保雜交組合間的遺傳多樣性，提高育種效果。觀察并記錄關(guān)鍵性狀，評估其在產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病性、抗逆性等方面的表現(xiàn)。對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與分析，為品種選育提供依據(jù)。對選育出的新品種進(jìn)行進(jìn)一步試驗(yàn)與評價(jià)，確保其穩(wěn)定性與適應(yīng)性。

4、青稞良種繁育

①種子繁育

青稞良種繁育期間種子繁育的優(yōu)勢在于通過選育具有優(yōu)良性狀的青稞品種，可以提高產(chǎn)量，滿足市場需求。新品種往往具有更好的品質(zhì)，如蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等營養(yǎng)成分，提高青稞的商品價(jià)值。同時(shí)，新品種往往具有較強(qiáng)的抗病性和抗逆性，可以降低病蟲害發(fā)生率和減少對環(huán)境的依賴，提高青稞的產(chǎn)量和品質(zhì)。在雜交育種過程中，將選定的親本品種進(jìn)行雜交，獲得雜交種子。對收獲的雜交種子進(jìn)行純度檢測，確保其純度達(dá)到生產(chǎn)要求。將檢測合格的雜交種子進(jìn)行播種，進(jìn)行育苗。強(qiáng)化育苗階段的幼苗進(jìn)行管理，包括澆水、施肥、病蟲害防治等，確保幼苗的健康生長。在植株生長過程中，觀察并記錄關(guān)鍵性狀，如植株高度、穗長、穗粒數(shù)、千粒重等。對各性狀進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析，評估雜交種子的表現(xiàn)。根據(jù)植株性狀的表現(xiàn)，從中選擇具有優(yōu)良性狀的單株。對選擇的優(yōu)良單株進(jìn)行繁殖，可以通過無性繁殖（如扦插、壓條等）或有性繁殖（如自交、雜交等）方式進(jìn)行。繁殖后的植株進(jìn)行種子收獲，并進(jìn)行加工處理，包括晾曬、脫粒、清選等，以提高種子的品質(zhì)。收獲的種子進(jìn)行質(zhì)量檢測，包括純度、水分、發(fā)芽率等指標(biāo)。根據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行分級，確保種子質(zhì)量達(dá)到生產(chǎn)要求。合格的種子進(jìn)行包裝，并進(jìn)行貯存，以保證種子質(zhì)量的穩(wěn)定。

②無性繁育

對于青稞等作物，無性繁育通常不常用，因?yàn)樗鼈冏陨砭途哂泻芨叩淖曰ㄊ诜勐?，種子繁育更為方便。然而，在某些特殊情況下，例如病毒清除、特定性狀的保留或者快速繁殖等，無性繁育（如組織培養(yǎng)）可能會表現(xiàn)出其優(yōu)勢。無性繁育可以在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的植株，加速良種的推廣。植株是父代植株的克隆，可以完全保留其性狀，不會出現(xiàn)性狀的分離。通過組織培養(yǎng)等無性繁育技術(shù)，可以從病毒感染的植株中獲得無病毒的健康植株。選擇健康、無病蟲害、生長狀態(tài)良好的青稞植株作為無性繁育的材料。所有的無性繁育操作都需要在無菌條件下進(jìn)行，以防止微生物的污染。將青稞植株的莖、葉或其他組織切成適當(dāng)大小的塊段，用作無性繁育的材料。將切塊放入含有適當(dāng)激素的培養(yǎng)基中，通過誘導(dǎo)分化，可以得到新的植株。培養(yǎng)得到的植株移栽到土壤中，進(jìn)行適應(yīng)性管理，以保證其生長和生存。

5、選擇性育種

在青稞種群中，根據(jù)具體的育種目標(biāo)（如產(chǎn)量、抗逆性、品質(zhì)等），選擇表現(xiàn)最優(yōu)的個(gè)體或者家系，并將其繁殖。在下一代中，繼續(xù)進(jìn)行同樣的選擇，這就是連續(xù)選擇。通過連續(xù)選擇，可以提高優(yōu)良性狀的頻率，加速品種的改良。在進(jìn)行連續(xù)選擇的同時(shí)，也可以進(jìn)行雜交。選擇兩個(gè)性狀互補(bǔ)的親本進(jìn)行雜交，可以產(chǎn)生具有兩親優(yōu)良性狀的雜交后代。通過雜交，可以將多個(gè)優(yōu)良性狀集成到一個(gè)品種中，加速品種的進(jìn)化和改良。對雜交后代進(jìn)行詳細(xì)的性狀評價(jià)，選擇表現(xiàn)最好的個(gè)體或家系，進(jìn)行進(jìn)一步的繁殖和選擇。這樣可以持續(xù)提高優(yōu)良性狀的頻率，同時(shí)也可以增加種群的遺傳多樣性。進(jìn)行連續(xù)選擇和雜交的同時(shí)，也可以結(jié)合其他育種方法，如分子標(biāo)記輔助選擇、基因編輯等，以更高效地提升優(yōu)良品種的頻率，加速品種的進(jìn)化和改良。這個(gè)過程需要在多年、多地點(diǎn)進(jìn)行，以確保選育出的新品種具有廣泛的適應(yīng)性和穩(wěn)定的性狀。同時(shí)，這個(gè)過程需要嚴(yán)格遵循相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和法律法規(guī)，以確保育種的科學(xué)性和合規(guī)性。

6、示范栽培

選擇適宜的地塊建設(shè)青稞示范基地，確保土壤質(zhì)量良好、水源充足并配備必要的農(nóng)業(yè)設(shè)施和管理設(shè)備。通過科學(xué)的品種篩選和評估，選擇具有較高產(chǎn)量、抗病蟲害能力強(qiáng)、品質(zhì)優(yōu)良的青稞優(yōu)良新品種。在示范基地中，提供全方位的栽培技術(shù)指導(dǎo)，包括播種、肥水管理、病蟲害防治、采收等環(huán)節(jié)的操作方法和注意事項(xiàng)。開展定期的示范演示活動(dòng)，邀請農(nóng)民和相關(guān)利益相關(guān)者進(jìn)行觀摩，向他們展示優(yōu)良新品種的表現(xiàn)和栽培技術(shù)，進(jìn)一步增加農(nóng)民對新品種栽培的興趣和信心。組織青稞農(nóng)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)班，邀請專家學(xué)者和農(nóng)業(yè)技術(shù)人員就青稞栽培與管理進(jìn)行系統(tǒng)的培訓(xùn)，提升農(nóng)民的技術(shù)水平和管理能力。與農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)、農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門等合作，共享資源和技術(shù)，共同推動(dòng)青稞優(yōu)良新品種的示范推廣工作。選擇有一定經(jīng)驗(yàn)和能力的農(nóng)戶作為示范戶，通過他們的實(shí)際示范和經(jīng)驗(yàn)分享，將技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)傳遞給更多的農(nóng)戶，擴(kuò)大示范效果。建立青稞優(yōu)良新品種示范區(qū)的監(jiān)測與評估體系，及時(shí)跟蹤記錄栽培過程和產(chǎn)量、品質(zhì)等數(shù)據(jù)，評估示范效果，為后續(xù)推廣提供科學(xué)依據(jù)。制定切實(shí)可行的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策，如補(bǔ)貼優(yōu)良新品種種子和肥料、提供貸款支持等，鼓勵(lì)農(nóng)民積極采用優(yōu)良新品種。通過各種媒體和渠道進(jìn)行宣傳和推廣工作，提高社會對青稞的認(rèn)知度和關(guān)注度，增加青稞市場需求。

（作者單位：851100西藏山南市浪卡子縣農(nóng)牧綜合服務(wù)中心）