以下文章來源于一麥眾承 ，作者陳新宏

 

 

 

      一、全國年種植500萬畝以上重大小麥品種表現(xiàn)特點分析

 

      根據(jù)收集保存的2004-2020年全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心統(tǒng)計的17年全國冬小麥主要品種推廣面積資料，整理了年推廣在500萬畝以上的小麥品種推廣面積，未超過500萬畝的面積未列入統(tǒng)計，所以不代表全部，僅反映品種表現(xiàn)總體趨勢。結(jié)合各品種國審公告資料，分析了重大品種表現(xiàn)特點和規(guī)律。

 

 

 

      17年中，年種植超過500萬畝的重大品種共有43個，其中省審品種6個，國審品種37個（黃淮南片25個，黃淮北片9個、旱地2個、長江中下游1個）。

 

      強筋品種11個，累計種植面積76307萬畝，占種植總面積213829萬畝的35.6%；中筋品種32個，累計種植面積137522萬畝，占總面積的64.3%。

 

      抗病性表現(xiàn)較好的：中抗赤霉病1個（寧麥13），中感赤霉病2個（鄭麥366、豫麥70）；高抗條銹病4個（百農(nóng)AK58、周麥22、鄭麥366、新麥18），中抗或慢條銹病18個；高抗白粉病3個（濟麥22、良星66、良星99），中抗白粉病4個；中抗紋枯病3個（新麥26、豫麥70、邯6172）。

 

      累計種植面積超過1億畝的有5個：濟麥22、鄭麥9023、煙農(nóng)19、百農(nóng)AK58和西農(nóng)979；累計超過5000萬畝有7個：邯6172、周麥22、百農(nóng)207、魯源502、濟麥20號、山農(nóng)20和鄭麥366；累計超過2000萬畝的有10個。

 

      年種植500萬畝以上超過10年次的有4個：濟麥22、鄭麥9023、煙農(nóng)19和西農(nóng)979；超過5年次的有11個：百農(nóng)AK58、邯6172、周麥22、百農(nóng)207、魯源502、濟麥20號、山農(nóng)20、鄭麥366、中麥895、良星99、小偃22。

 

      獲國家科技進步一等獎的2個：鄭麥9023和百農(nóng)AK58；獲國家科技進步二等獎的9個：濟麥22、煙農(nóng)19、西農(nóng)979、邯6172、魯源502、濟麥20號、山農(nóng)20、鄭麥7698和偃展4110。

 

      因黃淮南片和黃淮北片試驗區(qū)域和對照品種不同，所以對品種表現(xiàn)分開進行統(tǒng)計，見下表2和表3：

 

 

 

 

 

 

      黃淮南片平均株高77.8cm，變化范圍70-88cm，平均畝穗數(shù)40.3萬穗，變化范圍36.5萬-45.3萬穗，平均穗粒數(shù)32.9粒，變化范圍27-37.6粒，平均千粒重42.1g，變化范圍37.4-47.2g；2年區(qū)試平均畝產(chǎn)520.2kg，變化范圍453.35-570.05kg，平均比對照增產(chǎn)4.5%，生產(chǎn)試驗平均畝產(chǎn)497.7kg，變化范圍415-602.8kg，平均比對照增產(chǎn)4.6%。

 

      黃淮北片平均株高76.8cm，變化范圍72-81cm，平均畝穗數(shù)42.9萬穗，變化范圍39.6萬-46.1萬穗，平均穗粒數(shù)34.0粒，變化范圍31.4-36.8粒，平均千粒重42.2g，變化范圍39.2-47.1g；2年區(qū)試平均畝產(chǎn)521.7kg，變化范圍464.0-594.8kg，平均比對照增產(chǎn)4.4%，生產(chǎn)試驗平均畝產(chǎn)512.7kg，變化范圍393.1-611.5kg，平均比對照增產(chǎn)3.8%。

 

      從統(tǒng)計結(jié)果來看，黃淮南片和北片平均數(shù)據(jù)差異不大明顯，南片平均株高略高1cm，北片平均畝穗數(shù)高出2.6萬，平均穗粒數(shù)高出1.1粒，平均千粒重、區(qū)試畝產(chǎn)和比對照增產(chǎn)都基本相當(dāng)。

 

      按照品質(zhì)類型，見表4、表5對中筋和強筋重大品種國家審定公告中品種表現(xiàn)進行分類匯總：

 

 

 

 

 

 

      中筋重大品種平均株高77.8cm，畝穗數(shù)41.2萬穗，穗粒數(shù)33.4粒，千粒重42.5g，2年區(qū)試平均畝產(chǎn)526.0kg，平均比對照增產(chǎn)5.3%，生產(chǎn)試驗平均畝產(chǎn)514.6kg，平均比對照增產(chǎn)5.5%。

 

      強筋重大品種比中筋品種平均株高降低1.3cm，畝穗數(shù)低0.6萬穗，穗粒數(shù)低0.8粒，千粒重低1.5g，2年區(qū)試平均畝產(chǎn)降低21.6kg，平均比對照增產(chǎn)2.0%，生產(chǎn)試驗平均畝產(chǎn)降低50.6kg，平均比對照增產(chǎn)1.0%。

 

      二、小麥育種的認識和感想

 

      ?1、小麥遠緣雜交與種質(zhì)創(chuàng)新

 

      眾所周知，品種選育最重要、最基本的物質(zhì)基礎(chǔ)是種質(zhì)資源，農(nóng)作物種質(zhì)資源被喻為農(nóng)業(yè)科技原始創(chuàng)新和現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展的“芯片”。大量育種實踐表明，每次作物產(chǎn)量突破都有賴于特異種質(zhì)資源的發(fā)現(xiàn)和利用。小麥的近緣種是一個巨大的、彌足珍貴的基因資源庫, 蘊藏著非常豐富的遺傳變異, 具有許多栽培小麥所不具備的優(yōu)良特性, 如抗病、抗逆、耐瘠薄，高營養(yǎng)、高蛋白和大穗多花多粒等優(yōu)異性狀。應(yīng)用遠緣雜交、染色體工程的方法，可以將小麥近緣種屬中的優(yōu)異基因?qū)氲狡胀ㄐ←溨? 創(chuàng)制新種質(zhì)基因資源, 拓寬小麥的遺傳基礎(chǔ), 進而培育出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗廣適小麥新品種。

 

      西北農(nóng)林科技大學(xué)從上世紀50年代以來就開展了小麥遠緣雜交與染色體遺傳育種研究，以李振聲院士、李璋研究員、薛秀莊研究員和吉萬全研究員等開創(chuàng)的小麥遠緣雜交及染色體工程研究工作為基礎(chǔ)，形成了一套小麥遠緣雜交與染色體工程育種理論與技術(shù)體系。先后開展了小麥與偃麥草、大麥、黑麥、濱麥、山羊草、簇毛麥和華山新麥草等8個屬的遠緣雜交，創(chuàng)制出一大批雙二倍體、倍半二倍體、異附加系、異代換系和易位系等近緣種屬種質(zhì)；通過聚合雜交、回交等篩選創(chuàng)制了一批綜合性狀優(yōu)良的小麥育種新材料，獲得了普通小麥穩(wěn)定自交結(jié)實缺體系統(tǒng)20個；綜合采用基因組原位雜交、分子標(biāo)記、芯片分析、經(jīng)典細胞遺傳學(xué)鑒定等手段，對這些新創(chuàng)制的小麥新種質(zhì)進行了染色體和基因定位，遺傳效應(yīng)、傳遞規(guī)律等系統(tǒng)分析，在國內(nèi)外期刊發(fā)表論文200余篇；結(jié)合常規(guī)育種技術(shù)，育成高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗廣適的小麥品種20余個；獲得國家技術(shù)發(fā)明三等獎1項，國家科技進步二等獎3項，陜西省科技進步一等獎3項。

 

      近年在小麥-華山新麥草衍生后代種質(zhì)創(chuàng)制和鑒定分析方面取得較大進展，創(chuàng)制出全套華山新麥草二體異附加系，開發(fā)了華山新麥草染色體特異分子標(biāo)記，發(fā)表相關(guān)研究論文50余篇。

 

 

      小麥-華山新麥草衍生后代的GISH、EST- STS鑒定和QTL定位分析

 

      遠緣雜交雖然是創(chuàng)制種質(zhì)很有效的技術(shù)，但遠緣雜交需要克服三大困難，所創(chuàng)制的異附加系、異代換系和易位系、滲入系等小麥新種質(zhì)存在遺傳不穩(wěn)定性，外源基因在保存的過程中容易出現(xiàn)丟失和變異，需要大量的細胞學(xué)鏡檢工作。新種質(zhì)除具有優(yōu)異性狀外會攜帶外源植物不利性狀，需要大量的回交轉(zhuǎn)育成育種可用的綜合性狀較好的新材料。深度挖掘、精細鑒定和有效地利用小麥親緣物種優(yōu)異基因，需要結(jié)合利用前沿的轉(zhuǎn)基因、基因編輯，基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、代謝組學(xué)、表型組學(xué)等生物技術(shù)。

 

      面對品種間同質(zhì)化愈來愈高的問題，不僅要加強種質(zhì)資源的創(chuàng)制、收集、保存，更要重視種質(zhì)資源的利用。

 

      從43個重大品種育種方法和親本來源看，大都采用常規(guī)育種技術(shù)和普通品種（品系）之間雜交改良育成的。遠緣種質(zhì)材料、國外引進資源、農(nóng)家種等雖然在個別性狀上有突出表現(xiàn)，但大部分農(nóng)藝性狀和生產(chǎn)中品種有較大差異，通過1-2次雜交或回交難以得到有效改良。小麥是異源六倍體，遺傳背景復(fù)雜，眾多性狀之間相互關(guān)聯(lián)和影響，通過轉(zhuǎn)基因和基因編輯技術(shù)也難于僅改變個別性狀而不影響其他性狀。另外，通過分子標(biāo)記輔助育種、轉(zhuǎn)基因、基因編輯等現(xiàn)代生物技術(shù)只是有計劃的創(chuàng)造變異，其后代還需要常規(guī)育種技術(shù)在大田進行選擇和適應(yīng)性鑒定，常規(guī)育種將是長期的和不可替代的。

 

      ?2、大品種和小品種

 

      俗話說“小富由勤、大富由天”，小麥育種也一樣，只要努力就可能培育出幾個小品種，但要出大品種就很難了，有一定的機遇存在，一個育種家一生能出一個大品種就很幸運了。近年，新品種審定出現(xiàn)井噴現(xiàn)象，但據(jù)統(tǒng)計55%的品種只有1-3年的生命周期，品種數(shù)量多，競爭更大，要成為重大品種會更難。

 

      不少品種在區(qū)試中有突出的表現(xiàn)，要成為大品種，還需要在生產(chǎn)中檢驗其優(yōu)秀的適應(yīng)性，生產(chǎn)中表現(xiàn)綜合性狀良好、有一定的優(yōu)點（買點），沒有推廣區(qū)域致命缺點。大品種有時代性，能滿足一定時期社會和區(qū)域生產(chǎn)的需求。

 

      沒有十全十美的品種，大品種推廣中，要篩選適宜推廣區(qū)域，制定配套栽培技術(shù)，揚長避短發(fā)揮品種的優(yōu)勢，注重品種提純復(fù)壯，防止品種退化，常種常新，保持品種的生命力。

 

      ?3、美國通用育種方法的借鑒

 

      近來大量介紹和討論了小麥育種后代選擇方法，有不少值得借鑒，下面對美國采用的育種方法進行介紹，有條件的可以借鑒參考。

 

      育種目標(biāo)：優(yōu)質(zhì)（高蛋白質(zhì)、強面筋以及賴氨酸、色氨酸含量高）、抗?。|部抗銹病、白粉病和赤霉病，中部抗稈銹病，西北部抗根腐病和黑穗?。?、高產(chǎn)、抗旱耐寒，適應(yīng)性強。

 

      育種方法：常規(guī)雜交育種為主

 

      后代選擇程序：

 

      F0：在溫室做600－900雜交組合。

 

      F?：種植在Lincoln溫室或南方的亞利桑納州大田以避免凍害。

 

      F?-F?：按大群體小區(qū)（4行約8m）種在冬季最冷內(nèi)的Mead試驗站，稈銹病接種，這樣耐寒性差、稈銹病重就會被凍死或染病。從F?選擇45000左右穗子。

 

      F4：在Mead試驗站種植45000F4穗行，稈銹病接種，根據(jù)株型和抗病性收獲1800左右穗行，對收獲的種子評價后篩選1500-1800株系。

 

      F5：在Lincoln試驗站按小區(qū)（4行3m）種植1500-1800F5株系，所有株系在溫室進行稈銹病鑒定。根據(jù)株型、產(chǎn)量、抗病性收獲400-450個小區(qū)，所收獲的所有種子在品質(zhì)實驗室進行面粉蛋白質(zhì)和粉質(zhì)參數(shù)測定，根據(jù)品質(zhì)評價結(jié)果篩選300個左右株系。

 

      F6：在內(nèi)布拉斯加州不同地區(qū)的7個試驗站（Mead, Lincoln, Clay Center, North Platte, Sidney, and Alliance)按單個重復(fù)小區(qū)種植F6株系和對照。根據(jù)株型、產(chǎn)量、抗病性，結(jié)合加工品質(zhì)（磨粉和烘烤品質(zhì)）測定結(jié)果，篩選50多個株系。

 

      F7：在內(nèi)布拉斯加州8個試驗站按2個重復(fù)小區(qū)種植F7株系和對照。并送種子到美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究室鑒定稈銹病和小麥癭蚊抗性。根據(jù)株型、產(chǎn)量、抗病性，結(jié)合加工品質(zhì)（磨粉和烘烤品質(zhì)）測定結(jié)果，篩選25個株系。

 

      F8-F??：在內(nèi)布拉斯加州8個試驗站按2個重復(fù)小區(qū)種植，根據(jù)株型、產(chǎn)量、抗病性，品質(zhì)，篩選10個系。繁殖10個系種子進入?yún)^(qū)域試驗。第二年保留6個系進入第二年區(qū)域試驗，根據(jù)試驗結(jié)果提交4個系進入國家品種試驗。建立種子繁殖基地。1-2個F??系通過審定。

 

      田間記載：葉銹病、稈銹病、赤霉??；揚花期，成熟期；株高。

 

      室內(nèi)考種：千粒重、容重、PPO、品質(zhì)測定（蛋白質(zhì)、粉質(zhì)參數(shù)、烘烤）。

 

      田間管理：施肥一炮轟，使用除草劑，不中耕，不灌溉。

 

      播種收獲：機械化程度高，具有多種多個播種機和收割機，6個分散在州內(nèi)各基地播種、收獲期持續(xù)很長時間。

 

      育種單位：每個州僅一個育種家組織一個團隊，育種力量集中。

 

      育種協(xié)會：全國有一個小麥育種協(xié)會，每年召開一次年會。

 

      美國人育種不大關(guān)注后代株型、粒型、畝穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重和田間觀察，注重抗病性鑒定結(jié)果、品質(zhì)分析結(jié)果、多點產(chǎn)量匯總資料，進行數(shù)據(jù)分析，基本按綜合數(shù)據(jù)來決選。由于條件所限，注重田間觀察和育種經(jīng)驗。他們的試驗田（育種田和區(qū)試田）種植一般采用當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)的栽培管理和種植習(xí)慣，所以育成品種更能適應(yīng)生產(chǎn)。

 

      ?4、單穗-穗行-穗系循環(huán)法

 

      小麥育種就是創(chuàng)造變異和選擇變異的過程，從43個重大品種來源來看，采用單交的28個，復(fù)交12個，系選改良2個。大家在雜交親本組配講了很多，我就不再贅述。

 

      現(xiàn)在品種井噴時代，普通品種價值愈來愈低，所以在后代選擇中盡量減少用工、材料和土地成本，就需要一種快速、簡便、高效的后代選種方法。

 

      大道至簡，在條件有限情況下，推薦“單穗-穗行-穗系循環(huán)法”：

 

      這種方法從分離的F?（或矮敗可育株）開始選單穗，根據(jù)材料變異好壞確定選穗數(shù)量，F(xiàn)?以后的所有高代（可不分世代），只要有分離，就選單穗進行純化分離，下一年在穗行中選優(yōu)良穗行，優(yōu)良穗行有分離的繼續(xù)選單穗；入選優(yōu)良穗行種成穗系，選優(yōu)良穗系，有分離的穗系繼續(xù)選單穗，沒有分離穩(wěn)定的穗系，結(jié)合農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量表現(xiàn)，選優(yōu)良穗系大區(qū)示范和多點試驗，從中選出優(yōu)良品系進入?yún)^(qū)試。

 

單穗-穗行-穗系循環(huán)法示意圖

 

      選單穗時根據(jù)所屬單株的株高、株型、熟期、熟相、抗病性、分蘗、穗大小、結(jié)實性等進行選穗，特別優(yōu)異的單株可多選幾個穗子。單穗脫粒后，室內(nèi)選種時淘汰種子顏色發(fā)黃發(fā)黑，黒胚率高，籽粒小、籽粒瘦癟、種子量少的（量少表示該單穗不是穗子小就是結(jié)實差），保留大粒、角質(zhì)、色亮、飽滿、量多的。

 

      穗行種植時加對照，可單行2-3m種植，也可雙行1-2m種植，人工均勻溜種即可，穗行之間可空行也可不空，有空行時，容易發(fā)現(xiàn)分離和選分離單穗。選穗行時先看同一組合整體表現(xiàn)，根據(jù)單穗的株高、株型、熟期、熟相、抗病性、分蘗多少、穗大小、結(jié)實性，莖稈彈性，大致豐產(chǎn)性進行田間選擇，入選優(yōu)良穗行脫粒后、同單穗一樣進行室內(nèi)種子淘汰，保留大粒、角質(zhì)、色亮、飽滿、種子量多的穗行。

 

      一般穗行可收獲500-700g種子，可安排種植2個小區(qū)（13.34m²），入選穗系建議種植2個重復(fù)，2個重復(fù)采用不同的地點或不同管理方式，常采用一個重復(fù)冬灌，一個重復(fù)一水不灌，根據(jù)墑情播種期也可安排不同時期。這樣可根據(jù)不同重復(fù)表現(xiàn)差異，選出適應(yīng)性好的穗系。對照2個小區(qū)各穗系綜合農(nóng)藝性狀田間表現(xiàn)，入選優(yōu)良穗系脫粒后進行室內(nèi)種子考察，結(jié)合產(chǎn)量表現(xiàn)，篩選出優(yōu)良穗系進入大區(qū)示范和多點試驗，進一步考察豐產(chǎn)性和抗性。

 

      選單穗比選單株優(yōu)點在于省工、可多選，第二年放大成穗行更容易和全面比較群體效應(yīng)，多選的單穗更能保留豐富的變異。單穗種植質(zhì)量要求低點，密度適當(dāng)可大一些。收獲運輸、脫粒、存放更簡單。室內(nèi)考種僅眼觀種子即可，不必像單株要考察單株分蘗、株高、穗長、穗粒數(shù)、小花結(jié)實數(shù)，小穗數(shù)和千粒重等細節(jié)。缺點是田間所選單穗，要么保留種植，要么淘汰棄去，后代沒有保留的種子，如果遇天災(zāi)就會出現(xiàn)高代斷種的風(fēng)險，但一般不會出現(xiàn)這種情況，而且還有穗行和穗系種子會有結(jié)余保存。

 

      穗行、穗系進行大田抗病性接種，穗行種子可進行簡單品質(zhì)初檢，穗系種子進行品質(zhì)檢測。

 

      穗行、穗系等后代選種時熟相和種子商品性是最重要的2個關(guān)鍵性狀，重視兩好：晚節(jié)好、后代好。

 

      熟相是小麥成熟時的長相，和人的氣色一樣，很重要。熟相小麥發(fā)育狀況和光合產(chǎn)物轉(zhuǎn)運是否流暢的總結(jié)性表達，也是抗病、抗逆能力的綜合外觀表現(xiàn)，是小麥遺傳型與栽培環(huán)境相適應(yīng)的表現(xiàn)，是“源、流、庫”相協(xié)調(diào)的表現(xiàn)。大品種熟相好是基本要求。

 

      種子商品性是小麥最終的產(chǎn)物外觀表現(xiàn)，大粒、角質(zhì)、色亮、飽滿等良好的種子商品性，就是指標(biāo)未達到強筋標(biāo)準，它也會是優(yōu)質(zhì)中筋小麥，會滿足國人饅頭、面條等主要消費習(xí)慣的要求。種子有賣相，種子經(jīng)銷商和農(nóng)民會喜歡。所以種子商品性和到達強筋指標(biāo)一樣重要。

 

      后代選種時，不追求超大穗、超大粒，小麥植株講究的是“源、流、庫”協(xié)調(diào)，超大穗、超大粒是“庫”大，必然要求一個大“源”來支撐供給，這樣植株會表現(xiàn)葉大、稈粗、分蘗少，“流”容易受到栽培和氣候影響，不利情況下不能保證營養(yǎng)物質(zhì)的流暢轉(zhuǎn)運，就容易出現(xiàn)早衰、籽粒不飽滿，產(chǎn)量降低。分蘗也不宜太大，畝穗數(shù)太多，影響通風(fēng)透光、容易發(fā)生病害和倒伏，一般也會穗小、粒小，農(nóng)民也不喜歡。所以我們追求產(chǎn)量三因素在較高水平上達到協(xié)調(diào)，中大穗、中大粒、中分蘗，取中間道路，不追求極端。從高產(chǎn)中筋重大品種匯總表現(xiàn)（表4）來看，平均畝穗數(shù)41.2萬穗，變化范圍36.5萬-46.7萬穗，平均穗粒數(shù)33.4粒，變化范圍28-37.6粒，平均千粒重42.5g，變化范圍35.2-47.2g，生產(chǎn)中還沒有一個超大穗或超大粒的重大品種出現(xiàn)。從高產(chǎn)重大品種匯總平均株高為77.8cm，高稈品種容易倒伏，低稈品種不容易抗病和耐旱，所以后代選中矮稈為宜，株高70-75cm。

 

      來源：一麥眾承