以下文章來(lái)源于一麥眾承 ，作者張勇

 

      作者簡(jiǎn)介

 

 

 

      一、育種目標(biāo)是重點(diǎn)

 

      自2000年和本院棉花研究所合作，面向黃淮麥區(qū)進(jìn)行育種工作以來(lái)，考慮到本課題在小麥品質(zhì)研究和應(yīng)用方面已有一定的基礎(chǔ)，于是將優(yōu)質(zhì)定為主要目標(biāo)，在配制組合時(shí)，優(yōu)先考慮品質(zhì)改良情況。原則是期望將優(yōu)質(zhì)與高產(chǎn)緊密結(jié)合，這里大概可分為3個(gè)階段：

 

      （1）從合作開始到2008年左右。最初品質(zhì)育種只簡(jiǎn)單考慮高分子量麥谷蛋白亞基（HMW-GS）的互補(bǔ)和利用情況，以面筋強(qiáng)度改良為主要方向，配制的目標(biāo)組合大多為優(yōu)質(zhì)/高產(chǎn)類型，通過(guò)將當(dāng)時(shí)的優(yōu)質(zhì)品種與高產(chǎn)品種（系）雜交，再用高產(chǎn)品種作為輪回親本進(jìn)行回交，從而把優(yōu)良的HMW-GS導(dǎo)入到高產(chǎn)品種中，期望快速將優(yōu)質(zhì)與高產(chǎn)相結(jié)合，選育面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間與當(dāng)時(shí)的優(yōu)質(zhì)品種相當(dāng)、而產(chǎn)量與當(dāng)時(shí)的高產(chǎn)品種相當(dāng)?shù)钠废?；選用的優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋品種主要包括PH82-2、陜優(yōu)225、豫麥34、藁城8901、濟(jì)麥20、師欒02-1等，高產(chǎn)抗病品種包括周麥16、內(nèi)鄉(xiāng)188、矮抗58等；這一階段存在的一個(gè)重大問(wèn)題是育種材料儲(chǔ)備不足，“巧婦難為無(wú)米之炊”，于是在育種之初，就開始著手創(chuàng)制優(yōu)質(zhì)親本材料，尤其是利用國(guó)外的優(yōu)質(zhì)材料，如美國(guó)的Jagger、Karl和澳大利亞的Sunstate等，這一時(shí)期選配的雜交組合豫麥49/Sunstate，后來(lái)育成了中麥255（于2007年出圃，代號(hào)07CA255，最初田間表現(xiàn)不整齊，產(chǎn)量一般，但優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋，綜合抗病性較好，于是作為優(yōu)質(zhì)親本加以利用；后經(jīng)不斷系選，同時(shí)得益于國(guó)家相關(guān)政策的調(diào)整，于2021年作為優(yōu)質(zhì)中強(qiáng)筋品種通過(guò)河南省審定）。

 

      （2）在配制大量的組合后，在研究基礎(chǔ)上，逐漸認(rèn)識(shí)到1BL/1RS易位系對(duì)加工品質(zhì)的嚴(yán)重負(fù)向影響，并發(fā)現(xiàn)1BL/1RS的后代材料絕大多數(shù)面團(tuán)粘性較大，加工品質(zhì)較差，于是在進(jìn)行以優(yōu)質(zhì)為主要目標(biāo)的材料選配時(shí)，不再選用含有1BL/1RS易位系的高產(chǎn)品種作為親本材料，有興趣的老師可以參閱一下我們發(fā)表在作物學(xué)報(bào)（2012，38：1743−1751；2015，41：1648(1656）的文章，創(chuàng)制的組合包括PH82-2-2/內(nèi)向188、師欒02-1/周麥16等；這一階段大約持續(xù)了10年時(shí)間，后期配置的組合包括師欒02-1/濟(jì)麥22（后來(lái)將這一組合的高代材料交給本團(tuán)隊(duì)在河北高邑的同志，育成了優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋品種中麥29，于2018年通過(guò)河北省審定）和07CA255/濟(jì)麥22（之后選育成了優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋高產(chǎn)品種中麥578，于2020和2021年分別通過(guò)黃淮南片和黃淮北片國(guó)家審定，2022年3月通過(guò)新疆初審）。

 

      （3）近期在研究的基礎(chǔ)上，我們逐步認(rèn)識(shí)到，延展性是決定優(yōu)質(zhì)品種加工品質(zhì)的一個(gè)非常重要的因素，我們以下表1所列數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。在面團(tuán)筋力達(dá)到一定程度后，延展性對(duì)面包成品加工品質(zhì)的優(yōu)劣起決定作用。因此，針對(duì)這一情況，在了解當(dāng)前品種延展性的基礎(chǔ)上，再針對(duì)優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋品種的面包品質(zhì)進(jìn)行改良，組配雜交組合，應(yīng)該更有效果。

 

      表1 中國(guó)優(yōu)質(zhì)面包麥與澳洲小麥面包品質(zhì)比較

 

 

 

      二、育種技術(shù)為手段

 

      這里重點(diǎn)提一下分子育種。個(gè)人認(rèn)為，育種的突破在于種質(zhì)資源的創(chuàng)新和有效利用，如李晴琪老師的矮孟牛和鄭天存老師的周8425B，對(duì)于黃淮麥區(qū)的小麥育種工作的進(jìn)展均發(fā)揮了重要作用，其實(shí)，這也給分子育種提供了基礎(chǔ)，指引了方向。有目的的育種表象為種質(zhì)的創(chuàng)新和利用，實(shí)際則為優(yōu)異基因的有效利用，很明確的實(shí)例可見品質(zhì)（包括高低分子量亞基、PPO活性、黃色素含量、穗發(fā)芽等）、抗病性（條葉銹、白粉、赤霉病等）及綠色革命相關(guān)株高矮稈基因等方面的文章，在此不再詳述。分子育種為加快常規(guī)育種進(jìn)程提供了手段和可能性，所以，對(duì)于育種親本的把握，特別是基因水平的認(rèn)識(shí)，應(yīng)該是下一步的發(fā)展方向。當(dāng)然，這里還需要考慮基因與環(huán)境互作的問(wèn)題，但主體應(yīng)該是先了解主效基因的作用。了解親本，尤其是主效基因的作用，才能預(yù)期雜交組合的表現(xiàn)，給有目的的品種培育提供可能，而不至于太盲目。這可能也是泰安、徐州、淮安和周口等市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、江蘇里下河地區(qū)農(nóng)科所等一些單位前期育種工作較為突出的原因之一；其實(shí)，在選擇的過(guò)程中，上述單位已經(jīng)通過(guò)表型、有意識(shí)的對(duì)其中的一些基因加以選擇，大家可以參閱骨干親本遺傳解析等方面的文章。借助分子育種技術(shù)，育種的進(jìn)程應(yīng)該會(huì)更加高效和合理。

 

      三、世代選擇用技術(shù)

 

      這里，以本團(tuán)隊(duì)中麥1062的品種選育過(guò)程為例，解釋一下分子技術(shù)在世代選擇中的實(shí)際應(yīng)用情況和效果。在北部冬麥區(qū)，我們選取高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)抗倒、多穗落黃好、中抗白粉病的廣適性主栽品種輪選987為骨干親本，與矮桿、早熟、籽粒大且均勻的優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋面包品種豫麥34雜交后回交2次，目的是改造輪選987晚熟、品質(zhì)差、籽粒大小不勻、商品性差的缺點(diǎn)。在進(jìn)行2次回交時(shí)，每株做2個(gè)雜交穗，單穗收獲，每穗隨機(jī)取3-5個(gè)籽粒，混合提取DNA，進(jìn)行高分子量麥谷蛋白亞基7+8、5+10等標(biāo)記選擇，將中選單穗種子點(diǎn)播，系譜法選擇至F4，獲得熟期比輪選987早2d、矮稈、穗多且大、綜合抗病性和落黃好的株系3個(gè)；其中1個(gè)經(jīng)揉混儀測(cè)定，為中強(qiáng)筋類型，并于F5經(jīng)揉混儀分析加以確認(rèn)。采用上述方法育成的中麥1062于2016年通過(guò)國(guó)家審定。與輪選987相比，中麥1062熟期早2d，籽粒外觀和加工品質(zhì)顯著改良，穩(wěn)定時(shí)間8.3分鐘，延伸性136mm，最大抗延阻力422E.U.，基本達(dá)到了當(dāng)初設(shè)計(jì)的育種目標(biāo)。需要注意，對(duì)于品質(zhì)育種來(lái)說(shuō)，從F3開始，就可以按株系進(jìn)行分類，中選單株留足種子備播后，同一株系的單株剩余種子可以混在一起進(jìn)行和面儀參數(shù)等品質(zhì)性狀分析，以有效進(jìn)行面筋強(qiáng)度選擇和表型驗(yàn)證工作。

 

      四、高代成品鑒定是關(guān)鍵

 

      個(gè)人認(rèn)為，當(dāng)前我國(guó)的品質(zhì)測(cè)試還存在著一些不足，年度間和環(huán)境間測(cè)試結(jié)果差異較大。我們的做法是，對(duì)于中選的優(yōu)質(zhì)目標(biāo)品系在高世代出圃時(shí)，從多點(diǎn)鑒定試驗(yàn)的種子中至少選取3個(gè)代表性試點(diǎn)，每個(gè)試點(diǎn)回收2公斤籽粒，在采用降落數(shù)值儀分析確認(rèn)籽粒沒(méi)有發(fā)芽的情況下，再進(jìn)行包括面筋強(qiáng)度、延展性、淀粉品質(zhì)、顏色及面包、面條等成品品質(zhì)性狀在內(nèi)的全面品質(zhì)評(píng)價(jià)，重點(diǎn)推薦在多個(gè)環(huán)境條件下均達(dá)到優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn)的材料，以確保品種審定后的品質(zhì)表現(xiàn)；這里需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，成品品質(zhì)的測(cè)試至關(guān)重要，有些品系雖然能穩(wěn)定達(dá)到強(qiáng)筋標(biāo)準(zhǔn)，但成品品質(zhì)一般，如果產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀不突出，也會(huì)直接淘汰。

 

      需要說(shuō)明的是，強(qiáng)筋不等于優(yōu)質(zhì)面包，弱筋不等于優(yōu)質(zhì)餅干或糕點(diǎn)。當(dāng)前國(guó)家和省級(jí)品種審定時(shí)多采用混合樣進(jìn)行品質(zhì)分析，測(cè)試時(shí)比較看重粉質(zhì)儀參數(shù)等指標(biāo)，而對(duì)終產(chǎn)品品質(zhì)重視程度不夠，希望大家注意；且國(guó)內(nèi)的樣品進(jìn)行品質(zhì)分析時(shí)，優(yōu)質(zhì)對(duì)照品種的利用程度不夠，而國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家的通常做法是進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)試，同時(shí)參照多個(gè)優(yōu)質(zhì)對(duì)照的品質(zhì)指標(biāo)來(lái)對(duì)育成的品種（品系）進(jìn)行分類，這一做法值得借鑒。

 

      需要注意，種植戶關(guān)心的是最終效益如何，考慮到我國(guó)人口眾多，產(chǎn)量一直是最重要的育種目標(biāo)。當(dāng)前，氣候變化加劇，條銹、葉銹和白粉等病害生理小種發(fā)生變化，部分主栽品種抗病性逐漸喪失，小麥-玉米輪作及秸稈還田引起赤霉、莖基腐等重大病害頻發(fā)和重發(fā)面積逐步擴(kuò)大。因此，多環(huán)境鑒定特別是準(zhǔn)確的表型鑒定至關(guān)重要，在國(guó)內(nèi)多個(gè)育種單位的幫助下，我們每年在河南安陽(yáng)、溫縣、許昌、周口、駐馬店和陜西咸陽(yáng)、安徽阜南和宿州、江蘇淮安、山東濟(jì)南、河北高邑、山西臨汾、新疆澤普等地安排多點(diǎn)產(chǎn)量比較試驗(yàn)和抗病抗逆性鑒定，這大大促進(jìn)了我們對(duì)材料的了解程度。個(gè)人認(rèn)為，這可能也是近年來(lái)我們的育種工作取得較好進(jìn)展的原因之一。就分子育種而言，由于產(chǎn)量、水肥利用效率、抗寒抗旱抗熱等性狀表型鑒定復(fù)雜且工作量巨大，短期內(nèi)發(fā)掘效應(yīng)較大、育種家可用的基因并開發(fā)其功能標(biāo)記的難度相當(dāng)大，高產(chǎn)高效廣適抗逆小麥新品種的培育仍需主要依靠常規(guī)育種技術(shù)。

 

      來(lái)源：一麥眾承