关于南阳地区小麦作物育种特性及办法的分析

摘 要：将灰色育种方法与矮败群体改良方法相互杂交结合，提出了小麦灰色轮回群体改良方法的理论。主要内容包括制定育种目标，进行亲本分类，构建基础群体，组建轮选群体，建造改良品种群体，筛选优质品种，合理布局品种，以及良种良法配套。

关键词：群体改良；灰色育种；小麦育种

一、南阳区域性育种特点

南阳处于亚热带向暖温的过渡地带，属典型的季风大陆半湿润气候，四季分明，阳光充足，雨量充沛。年平均气温14.4℃—15.7℃，年降雨量在300—1100毫米之间，无霜期220—240天，年平均日照时数2047小时。古人曾以“春前有雨花开早，秋后无霜叶落迟”的诗句来赞扬南阳良好的气候条件。区内河流众多，分属长江、淮河、黄河三大水系。流域面积在100平方公里以上的河流85条。全市主要河流有丹江、唐河、白河、淮河、湍河、刁河、灌河等。全市水域面积298.4万亩，径流量67亿立方米，水资源总量70.35亿立方米，地下水资源26.6亿立方米，其藏量、亩均水量及人均水量均居全省第一位。所以比较适宜种植经济作物。

二、小麦育种中各项技术的应用

1.转基因技术在小麦育种中的应用

虽然转基因技术已经趋于成熟.但要获得稳定遗传的转基因小麦仍很困难。基因枪法是转基因的主要方法；花粉管通道法在我国得到了普遍应用，并具有较好的效果；农杆菌法的转化效率仍有待提高。应用转基因技术对小麦性状的改良主要包括：抗病性、抗寒（冻）性、抗旱性、抗穗发芽以及品质性状。

2.分子标记技术在小麦遗传育种中的应用

（1）标记和定位目的基因。利用分子标记进行遗传连锁分析可将QTL定位，并借助与QTL连锁的分子标记在育种中对有关的QTL遗传动态进行跟踪，进而提高对数量性状优良基因型选择的准确性和预见性。

（2）构建遗传图谱。遗传图谱的构建是对基因组系统研究的重要内容和基础，也是小麦育种和分子克隆等应用研究的理论依据。

（3）鉴定标记外源染色体片段。分子标记技术在鉴定外源染色体片段方面有着广泛的应用。它不仅可以鉴别外源染色体片段，还可以对其携带的外源基因进行标记和定位。

（4）种质资源鉴定。传统的种质资源鉴定方法是建立在表型与杂交基础之上的，不同程度上均带有一定的人为性，而且耗时耗力，效率与准确度均不高。分子标记的引入应用为这一研究工作提供了一个强有力的工具，极大地提高了种质资源鉴定的成效与准确性。

（5）分子标记辅助育种。目前小麦的许多重要性状都已获得了分子标记，包括与抗病、抗逆有关的质量性状和与产量、品质有关的数量性状。在小麦育种过程中利用这些与目标基因紧密连锁的分子标记进行辅助选择，可以大大提高选择效率、缩短育种年限，有着很大的优越性。

3.利用太谷核不育小麦进行小麦回交育种。用普通小麦与太谷核不育株杂交或回交，其后代仍然会出现一半可育株和一半不育株，可育株不再分离为不育株。优良的可育株经过选择稳定后，可作为良种加以利用，可免去人工杂交。用太谷核不育小麦进行回交，一方面亲本的绝大数优良基因较为容易继承；另一方面，亲本个别的优良基因也容易获得选优汰劣。转交是将目标性状转移给太谷不育株；杂交是用轮回亲本与具有目标性状的太谷不育株杂交；回交是轮回亲本与自己的不育后代继续交配，期望使轮回亲本其它优良性状与新的目标性状相结合；互交是彻底打破各区段不良连锁，克服回交育种的严重阻碍；自交是使杂合体得以纯合稳定和暴露其固有的属性。上述程序只要回交能够完成育种目标的则不必再进行互交，如果不良连锁尚未打破时，则可连续采用互交，互交的次数视后代个体理想程度而定。

三、小麦（具体育种目标性状）遗传改良的进展

小麦品质育种工作的重要筛选指标是选育具有谷蛋白含量高，特别是高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）含量高的品种。原因是HMW-GS中所含的cys残基的二硫键赋予面团弹性，是影响面粉加工品质和烘烤品质的重要因素。小麦HMW-GS及其基因的研究成为育种工作者的重要课题。

与国外小麦相比，我国小麦的蛋白质总量不低，但在加工品质上有较大差距，主要原因是我国大多数栽培小麦品种中缺少这些亚基基因。传统的杂交育种手段由于耗时且性状易分离，难以同时获得1Dx5+1Dy10重组基因且稳定表达的小麦后代。通过基因工程手段改善小麦品质已成为人们广泛的共识。

四、抗病虫性方面的改良

1.抗病性改良。小麦每年因病害减产高达10%～50%。燕飞等将大麦黄矮病毒GPV株系的复制酶基因片段和CP基因片段构建成可在植物细胞内表达含有双链复制酶RNA（茎）和反义CP RNA（环）的复合发夹RNA结构，利用基因枪法将该结构导入小麦幼胚愈伤组织细胞，获得了基因组整合有外源基因的小麦再生植株，其中6株具有高度抗性。

吴宏亚等利用基因枪法将WYMV-Nib8基因和bar基因共转化扬麦158，获得了转基因株系；2001～2004年对4个转基因株系T2～T5代在3个试验点病圃中进行田间抗病性鉴定。结果表明，转基因株系高抗小麦黄花叶病，其发病率在4.0%～7.3%之间，远远低于受体扬麦158的发病率81.5%（平均值），其抗性在世代之间稳定遗传。

周春江等将兔防御素NP-1基因导入小麦品种，田间抗病虫鉴定结果表明：转基因植株对于白粉病、叶锈和条锈病有较强的免疫力和抗性，但对于蚜虫的抗性没有明显提高。

2.抗虫性改良。我國从1998年开始，开展了抗蚜虫转基因小麦的研究。粱辉等研究表明，gna对禾谷缢管蚜在接种当代即表现出明显的毒杀作用，而对麦长管蚜，则是降低蚜虫所生产的若蚜的成活率。但在自然放养条件下，这两种麦蚜均不喜欢取食转gna基因植株且都趋向于取食不含gna基因的对照植株。调查中发现的仔蚜畸形现象，虽然发生频率较低，但说明可能是由于gna的存在而改变了母蚜的生存条件及环境，从而生产出畸形若蚜。

五、结论与建议

本文通过对南阳地区区域性育种特点的相关描述，再根据小麦育种的育种相关的特点以及遗传改良的进展的简单描述，论述了建造改良品种群体，筛选优质品种，合理布局品种，以及良种良法配套的方法，为小麦作物的育种研究提供了一定的意见和见解。总之，我过的小麦育种工程还相对滞后，小麦慢性遗传病、营养品质改良、产量和育种都有待加强改进。

参考文献：

[1]达龙珠，任明全，赵献林 1983―1994年黄淮麦区东西线穿梭育种工作的回顾与体会[J].河南农业科学，2013.

[2]袁建国，袁爱梅，郑跃进 黄淮麦区冬小麦再高产育种途径的探讨[J].麦类作物学报，2014.

作者简历：周鑫（1985-6—），男，河南省南阳市卧龙区人，硕士研究生学历，毕业于河南农业大学，研究方向：农作物育种、食用菌栽培。