小麦高产育种与杂种优势的利用

2019-01-06刘明芳胡易冰

吉林农业 2019年7期

刘明芳，胡易冰

（阜阳市棉花原种繁殖场，安徽阜阳236000）

在小麦育种研究方面，杂种优势研究已经取得一定进展，且部分杂种优势已经逐步推广，经过实践验证。然而，国内杂种小麦种植范围相对偏少，有关研究部门应该深入探索小麦杂种优势，通过实验研究寻找小麦品种优势，结合相关技术方法将小麦高产品种优势发挥出来。

1 小麦高产品种特点及发展现状

1.1 特点分析

高产小麦叶片颜色较深，光合作用较好，能够对小麦正常生长发育产生促进作用，从而提高小麦产量。

小麦具有良好的通风效果，叶片功能期相对较强，有机物需要在光合作用下逐渐成长。小麦籽粒中多数有机物需要经过光合作用形成，对开花后叶片功能正常发挥具有重要影响。

高产品种小麦必须具备良好株叶型，半直立与直立形态能够保障小麦透光效果，从而提升小麦协调性。从开花至成熟阶段历时近40天，小麦叶片能功期具有差异性，差距控制在1～4天。高产小麦种杂交品种叶片功期偏长，杂种叶片功期能够直接影响到颗粒质量。小麦产量与麦秆高低存在一定关联，理想高度在80～90厘米，麦秆偏高或者偏低都会影响到产量。当小麦秆偏高时，在恶劣天气中则可能发生倒伏，从而影响小麦质量。若麦秆偏矮便有可能导致营养空间下降，通风效果不足，从而增加病虫害的发生率。

小麦产量与收获指数存在密切联系，例如20世纪80年代的黑麦异位体能够提升小麦产量[1]。优质小麦应该拥有较强的抗病性，能够对赤霉病、抗条锈病及叶锈病等产生抵抗作用。在小麦长期种植要常更换品种，通过品种更换抵抗病虫害，保障小麦产量。山西各区域常会出现病害问题，对小麦产量造成的影响比较严重。因为技术水平受限，所以小麦产量偏低，若品种审定中无法达到抗病性标准则必须淘汰掉。

1.2 发展现状分析

在小麦品种种植方面，杂交品种能够获得一定成果，然而，在实际应用过程中可能会面临一些困境。经过对各品种的小麦实践研究发现，小麦优势利用较少，不育系品种使用过程中可能会被一些细胞干扰，导致开花之后脱落，难以恢复。虽然化学杀雄法能够发挥出小麦的高产品种优势，却会对小麦雄性发育产生不良影响。不同化学药剂本身优缺点也不一样，实际操作过程中难以实现机械化目标。部分化学药剂源于国外，小麦品种优势利用成本相对偏高，且操作难度较大，易对小麦品种产生药害。部分化学药剂使用之后没有效果，导致杂交小麦培育无法达到理想效果。两系法是小麦杂种优势发挥中的一种创新，这种培育方式相对简单，能够有效提升小麦纯度。但这种小麦培育方式可能会出现细胞质问题，导致其应用范围受到限制。核质杂种形状受到细胞核影响，部分新型杂交品种可以通过细胞质杂交获得，便于相互弥补缺陷。二系杂交、核质杂交等已经在小麦培育中产生作用，能够有效提升品种产量及安全性。

2 小麦育种与杂种优势利用

2.1 小麦体细胞杂交技术与核质杂种优势利用

在小麦育种优势利用方面，小麦体细胞杂交技术能够解决非质与远缘目标基因问题，可以为生物性安全提供保障。在小麦体细胞杂交技术应用方面，需要对小麦体细胞杂种优质功能与后代遗传规律等进行研究，通过不对称体细胞杂交技术将优良品种培育出来。国内小麦体细胞杂交技术仍然在研究阶段，无法试种。核质杂种是指用物种细胞代替其他物种细胞，在小麦育种优势利用方面常会使用回交置换法。在具体操作方面，主要通过小麦近缘种属使细胞质基因遗传发生变异。在核质杂种优势利用方面，普通小麦核与节节麦细胞质产生的核质杂种没有发生不良反应，且部分品种蛋白质与产品相对较高。当小麦品种选择合适时，将育种生长优势有效发挥出来[2]。

2.2 两系法与化学杀雄法

相对于普通小麦而言，杂种小麦本身具备很强的生命力，能够吸收的营养量较多，可以累积更多产物。杂种小麦具有较强的抗病性，能够降低病虫害侵染。当前杂种小麦育种主要通过亚种杂交、近缘属杂交及人工诱变等方式获取小麦雄性不育株，品种超过70种。在小麦产量提升方面，细胞质光温敏感性不育能够发挥较大作用，促进小麦杂种优势发挥。在小麦两系法杂种优势利用过程中，可以为不育系种子纯度提供保障，简化不育系繁殖程序。因为胞质不育系本身存在一定缺陷，所以在使用过程中可能会受到限制。国内为了解决这一问题而研究出二系杂交小麦技术，经试种发现这种技术能够有效提升品种产量，对国内杂种小麦大规模种植具有一定促进作用。

在小麦杂种优势利用方面，化学杀雄法是一种有效方法，能够有效提升杀雄效果，使小麦不育度及不育株率达到100%。化学杀雄法虽然能够大面积推广杂种小麦，但这种方法操作难度较大，应用成本较高。药物杀雄方法本身存在一定缺陷，在实际应用过程中必须加强喷对药剂量的控制，避免药害发生。在化学杀雄法应用方面，可以联合小麦两系法提升杂种小麦纯度及不育效果，降低药物对小麦产生的不良影响。