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未来小麦育种目标是什么

近十年来我国小麦连年丰收,除有利的政策措施、气候因素和改进栽培技术外,新品种在增产中发挥了重要作用,主产麦区普遍实现了1~2次品种更换。小麦育种的主要进展可概括为两个方面。一是育成并推广了一批高产稳产广适性品种,其中最为突出的是山东的济麦22和河南的矮抗58,前者不仅实现了高产潜力的突破,更为重要的是将高产与抗倒伏、抗逆、抗病性及水肥高效有机结合起来,适应性特别广,连续6年为黄淮北片第一大品种;矮抗58的最大特点是矮秆抗倒伏,抗病性好,在播量普遍大幅增加的情况下,几乎没有过出现倒伏,特别适应目前的简易机械栽培,近几年一直是黄淮南片的第一大品种。除此之外,种植面积较大的品种还有周麦22、西农979、郑麦9023、郑麦366和山农20等,中麦175则是水旱兼用型高产广适新品种,已成为北部冬麦区水地和黄淮旱地的主栽品种。二是育种技术研究取得重要进展,分子标记辅助育种技术开始用于品质和抗病性品种培育,其中中麦996等已通过审定并大面积示范推广;用小麦与玉米杂交诱导单倍体育成的高产广适品种中麦155已大面积推广;小麦品质评价体系建立和分子技术研究取得较大进展,把不育和矮秆两个基因紧密连锁在一起的“矮败小麦”正在育种中应用。

近几年小麦生产也出现了一些突出问题,对新品种提出了新的和更高的要求。一是气候变化的影响日益明显,如2013年安徽北部和河南南部在4月中旬出现极端低温,导致至少3000万亩小麦严重减产;2014年5月底至6月初,黄淮麦区连续出现35℃~38℃高温,导致河北、山东及北京周边地区严重减产,高温逼熟使北京地区小麦熟期提前7~10天。为了适应这一变化,要求新品种在前期发育略慢一些,而在后期具备更快的灌浆速度。二是病害问题日益严重,赤霉病已成为黄淮麦区最重要的病害,2012年严重发病面积约1.5亿亩,最近三年黄淮局部地区也相当严重;2014年纹枯病在河南普遍发生;出现了致病性强、发展速度很快的条锈病新小种V26,使我国主产麦区广泛应用的抗条锈病基因Yr26和被寄予厚望的Yr10普遍丧失抗性,人工合成小麦、簇毛麦易位系和贵农号品系已丧失对条锈病的抗性;2015年叶锈病在主产麦区相当严重,白粉病和叶锈病在很少发病的新疆也大面积发生。三是优质和高产节水品种不能满足生产需求。由于普遍重视产量,忽视了品质改良,品质育种有下滑的趋势,导致优质麦面积下降;对高产节水品种的选育投资不够,旱地育种力量有所下降。

我国小麦生产面临严峻挑战,在气候变化和纹枯病及赤霉病日益加剧的情况下,既要保证较高产量和可接受的品质,还要降低水肥等投入,以提高产业竟争力并保护环境,这在缺水十分突出的黄淮北片显得更为重要。另外,主产区所用亲本趋于单一,导致新品种的遗传相似性增加,今后育成突破性品种的难度加大。因此,除部分地区继续加强高产更高产甚至超高产品种培育之外,大部分地区应把培育高产、水肥高效、抗病、抗逆、广适性品种作为主要任务,当然优质面条和馒头及专用面包品质等还要继续重视。就育种技术而言,考虑到产量、水肥利用效率及抗热性等的复杂性及表型鉴定的巨大工作量,在近期内发掘出效应较大、育种家可用的基因标记难度相当大,因此,高产高效广适性品种的培育仍需主要依靠常规育种技术。具体来讲,目前应重点做好三方面的工作。一是加强抗赤霉病品种的选育。鉴于赤霉病已由过去的偶发性和区域性病害发展成为全国性的常发病害,同时培育抗病品种和防病难度较大,因此必需高度重视赤霉病的研究工作,通过分子标记和常规选择相结合,尽快将国内外已有的抗病基因快速转育到现有主栽品种和苗头品系中,普遍提高黄淮麦区品种的抗性水平。需要说明的是,黄淮麦区应适度扩大小麦与豆类轮作面积,只有同时改进品种抗性与现有耕作制度才能有效减轻赤霉病的危害。二是尽快培育兼抗条锈病、叶锈病和白粉病的成株抗性新品种,为防止抗性频繁丧失提供技术支撑。国内外的研究和育种实践皆以证实,Yr18等基因对上述三种病害均表现成株抗性,且抗性已保持了60年以上,通过这些基因的合理累加已培育出兼抗主要病害的持久抗性品种。三是加强高产节水及优质品种选育,加强亲本和育成品系品种的系统鉴定至关重要。首先根据大面积生产表现和系统可靠鉴定,明确高产、水肥高效、抗热及优质等亲本,在此基础上合理配置组合;其次,要尽量扩大产量鉴定和品种比较试验的规模和点次;第三,在高世代材料鉴定中,应及时大胆采用一些可用的分子标记,以便为表型鉴定补充有益信息。经过长期不懈努力,我国定能培育出一批高产高效广适性新品种,为小麦产业发展做出新的贡献。

(作者何中虎系中国农业科学院作物科学研究所研究员、国际玉米小麦改良中心中国办事处主任)

转自微信公众号农民日报·现代种业

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