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摘 要:小麦生产对我国粮食安全十分重要, 品种改良是最主要的科技因素。本文分析了优质品种( 系) 与普通型品种农艺性状的差异,探讨了小麦品种改良方法。
关键词:小麦;品种;改良
一、前言
我国在80 年代以前, 为解决粮食间题小麦育种普遍重视高产量和抗病性的选育, 比较忽视品质的选育, 因而推广品种的品质没有得到相应的改良, 甚至某些品种的品质有所下降。
二、优质品种( 系) 与普通型品种农艺性状的差异
从各品种( 系) 农艺性状值( 表1) 可以看出, 优质品种( 系) 的株高范围为81—96 cm, 平均88. 3 cm, 明显高于普通型生产品种( 74—77 cm, 平均75. 7 cm) , 平均相差12. 6 cm( 16. 64% ) ; 优质品种( 系) 的生物学产量为12 009. 7—13 995. 9 kg×hm- 2, 平均13 300. 9 kg×hm- 2。普通型品种的生物学产量为15 882. 1—16 433. 8 kg×hm- 2, 平均16 204. 7 kg×hm- 2, 比优质品种( 系) 平均高2 903. 8 kg×hm- 2( 21. 83%) 。表明优质品种( 系) 制造的干物质总量偏少, 生长势较弱, 总体生产能力不足; 优质品种( 系) 的子粒产量为4 623. 73~ 5 934. 25 kg×hm- 2, 平均5 456. 16 kg×hm- 2。普通型品种产量水平为7 592. 42—7 725. 36 kg×hm- 2, 平均7 678. 82 kg×hm- 2,平均比优质品种( 系) 高2 222. 66 kg×hm- 2( 40. 74%) ; 优质品种( 系) 收获指数38. 5—42. 4%, 平均41. 0% 。普通型品种收获指数46. 2— 48. 6% , 平均47. 4% , 比优质品种( 系) 平均高6. 4 个百分点( 15. 61% ) 。可见优质品种( 系) 不仅本身生物学产量低, 而且分配到子粒中的干物质比例小, 该二者是优质品种( 系) 子粒产量低的主要原因, 收获指数低与优质品种( 系) 植株高大有关, 干物质分配到秸秆中的比例偏大, 影响了子粒产量的形成; 从群体上看, 优质品种( 系) 的公顷穗数为502. 3—593. 2 万, 平均568. 9 万。普通型品种公顷穗数为603. 7— 653. 1 万, 平均624. 0 万, 比优质品种( 系) 的平均值高55. 1 万( 9. 69 %) , 可见优质品种( 系) 的成穗偏少; 从穗部性状看, 优质品种( 系) 穗粒数为27. 8—30. 4 粒, 平均29. 4 粒。普通型品种穗粒数36. 2—37. 2 粒,平均36. 7 粒, 高出优质品种( 系) 7. 3 粒( 24. 8 %) , 表明优质品种( 系) 结实率偏低, 育性较差; 优质小麦的千粒重28. 7—40. 5 g, 平均32. 8 g, 普通型品种千粒重34. 4—38. 8 g, 平均36. 9 g。虽然优质品种( 系) 比普通型品种平均千粒重低, 但有2 个优质品种( 5099 和河农341) 明显高于普通型品种, 不像上述其它性状那样普遍低于普通型品种, 表明千粒重的高低不是导致品种( 系) 产量高低的主要因素。
三、小麦品种改良的方法和策略
1.良种良法配套, 充分发挥现有优质品种的作用
许多研究表明, 小麦控制蛋白质含量的基因位于所有染色体上, 即蛋白质含量为多基因的数量性状, 其表达较易受环境条件所左右, 但二者互作大小又因品种而异。据此,首先应将近年来各地推广应用的小麦品种对主要品质指标全面测试, 反复鉴定, 将其中的一些较优质品种, 在其最适合的土壤、气候等生态条件下种植, 并通过栽培手段创造最佳的环境条件, 使其优质性状得以充分发挥。从而生产出市场急需的专用品质小麦, 以解目前南方小麦品质较差的燃眉之急。
2.杂交育种
据研究, 与品质性状有关的基因广泛分布于各类小麦材料中, 将具有有关性状的材料杂交, 利用基因的重组和累加作用, 可出现优质的基因型后代。国外曾通过杂交育种, 选育出蛋白质含量高达19%以上的NE7060。因此, 以优质材料为亲本的杂交育种, 是改良小麦品质的最有效方法之一。
3.诱变育种
利用物理和化学方法处理小麦种子, 以增加基因突变频率, 从突变后代中选择品质好的品种、材料, 国内外均有报道。江苏省农业科学院原子能所通过C射线、EMS 等处理, 选得了一些高蛋白、高赖氨酸的突变体, 其中蛋白质含量高的近20%; 印度用C射线和紫外线相继照射红粒小麦Sonora 64 的种子, 从中选育出琥珀色新品种Sharbarti— sonora , 其蛋白质含量达16. 5% ,比原品种提高2. 5%。
4.远缘杂交和生物技术
某些小麦近缘野生种类型, 具有突出高的蛋白质含量。结合利用组织培养、体细胞杂交、DNA 操作和遗传转化等生物技术, 将其中优质的基因导入小麦, 将可明显地改进小麦品质。
四、小麦品种的合理利用
培育一个小麦品种一般需要8 年左右, 品种育成后还需经过2~3 年的国家或省级区域试验和生产示范, 合格者被审定为推广品种。通过审定只是获得推广许可而已, 或被依法认可为合法品种。而根据多年的推广情况来看, 黄淮麦区的品种年种植面积超过6 万hm2、其它麦区超过3 万hm2, 才能被同行实际认可为生产品种。2004 年黄淮麦区种植面积6 万hm2 以上的品种为47 个,其它麦区3 万hm2以上的品种63 个。据此, 估计全国小麦主要推广品种90~100 个为宜, 其中黄淮麦区40~50 个, 其它麦区50~60个。目前, 我国每年国家、省( 市、区) 两级审定品种100 个左右, 一个品种至少可以使用5 年, 品种总数足以满足生产需求。因此, 迫切需要将表现突出的品种筛选出来作为主导品种加大推广力度,限制表现一般甚至有较多缺点的品种进入生产环节, 改变目前一些地区生产品种多、杂、乱的无序局面。
五、结论
在农业部组织的全国农业科技入户示范工程中, 各级专家总结出了目前较好的小麦生产技术推广方式: 在对主导品种、主推技术进行财政资金补贴扶持的前提下, 首先由技术人员种植的示范区作为农民眼见为实的示范样板, 同时以在当地农户中有带动作用的科技示范户为核心, 由技术指导员深入田间地头, 面对面、手把手地指导示范户采用主导品种和主推技术, 并向周边农户辐射扩展, 使示范结果能脱离财政支持而得到进一步推广。
参考文献:
[1] 全国农业技术推广服务中心. 2004 年全国农作物主要品种推广情况统计表[R], 2005.
[2] 庄巧生. 中国小麦品种改良及系谱分析[M]. 北京: 中国农业出版社,2003.
关键词:小麦;品种;改良
一、前言
我国在80 年代以前, 为解决粮食间题小麦育种普遍重视高产量和抗病性的选育, 比较忽视品质的选育, 因而推广品种的品质没有得到相应的改良, 甚至某些品种的品质有所下降。
二、优质品种( 系) 与普通型品种农艺性状的差异
从各品种( 系) 农艺性状值( 表1) 可以看出, 优质品种( 系) 的株高范围为81—96 cm, 平均88. 3 cm, 明显高于普通型生产品种( 74—77 cm, 平均75. 7 cm) , 平均相差12. 6 cm( 16. 64% ) ; 优质品种( 系) 的生物学产量为12 009. 7—13 995. 9 kg×hm- 2, 平均13 300. 9 kg×hm- 2。普通型品种的生物学产量为15 882. 1—16 433. 8 kg×hm- 2, 平均16 204. 7 kg×hm- 2, 比优质品种( 系) 平均高2 903. 8 kg×hm- 2( 21. 83%) 。表明优质品种( 系) 制造的干物质总量偏少, 生长势较弱, 总体生产能力不足; 优质品种( 系) 的子粒产量为4 623. 73~ 5 934. 25 kg×hm- 2, 平均5 456. 16 kg×hm- 2。普通型品种产量水平为7 592. 42—7 725. 36 kg×hm- 2, 平均7 678. 82 kg×hm- 2,平均比优质品种( 系) 高2 222. 66 kg×hm- 2( 40. 74%) ; 优质品种( 系) 收获指数38. 5—42. 4%, 平均41. 0% 。普通型品种收获指数46. 2— 48. 6% , 平均47. 4% , 比优质品种( 系) 平均高6. 4 个百分点( 15. 61% ) 。可见优质品种( 系) 不仅本身生物学产量低, 而且分配到子粒中的干物质比例小, 该二者是优质品种( 系) 子粒产量低的主要原因, 收获指数低与优质品种( 系) 植株高大有关, 干物质分配到秸秆中的比例偏大, 影响了子粒产量的形成; 从群体上看, 优质品种( 系) 的公顷穗数为502. 3—593. 2 万, 平均568. 9 万。普通型品种公顷穗数为603. 7— 653. 1 万, 平均624. 0 万, 比优质品种( 系) 的平均值高55. 1 万( 9. 69 %) , 可见优质品种( 系) 的成穗偏少; 从穗部性状看, 优质品种( 系) 穗粒数为27. 8—30. 4 粒, 平均29. 4 粒。普通型品种穗粒数36. 2—37. 2 粒,平均36. 7 粒, 高出优质品种( 系) 7. 3 粒( 24. 8 %) , 表明优质品种( 系) 结实率偏低, 育性较差; 优质小麦的千粒重28. 7—40. 5 g, 平均32. 8 g, 普通型品种千粒重34. 4—38. 8 g, 平均36. 9 g。虽然优质品种( 系) 比普通型品种平均千粒重低, 但有2 个优质品种( 5099 和河农341) 明显高于普通型品种, 不像上述其它性状那样普遍低于普通型品种, 表明千粒重的高低不是导致品种( 系) 产量高低的主要因素。
三、小麦品种改良的方法和策略
1.良种良法配套, 充分发挥现有优质品种的作用
许多研究表明, 小麦控制蛋白质含量的基因位于所有染色体上, 即蛋白质含量为多基因的数量性状, 其表达较易受环境条件所左右, 但二者互作大小又因品种而异。据此,首先应将近年来各地推广应用的小麦品种对主要品质指标全面测试, 反复鉴定, 将其中的一些较优质品种, 在其最适合的土壤、气候等生态条件下种植, 并通过栽培手段创造最佳的环境条件, 使其优质性状得以充分发挥。从而生产出市场急需的专用品质小麦, 以解目前南方小麦品质较差的燃眉之急。
2.杂交育种
据研究, 与品质性状有关的基因广泛分布于各类小麦材料中, 将具有有关性状的材料杂交, 利用基因的重组和累加作用, 可出现优质的基因型后代。国外曾通过杂交育种, 选育出蛋白质含量高达19%以上的NE7060。因此, 以优质材料为亲本的杂交育种, 是改良小麦品质的最有效方法之一。
3.诱变育种
利用物理和化学方法处理小麦种子, 以增加基因突变频率, 从突变后代中选择品质好的品种、材料, 国内外均有报道。江苏省农业科学院原子能所通过C射线、EMS 等处理, 选得了一些高蛋白、高赖氨酸的突变体, 其中蛋白质含量高的近20%; 印度用C射线和紫外线相继照射红粒小麦Sonora 64 的种子, 从中选育出琥珀色新品种Sharbarti— sonora , 其蛋白质含量达16. 5% ,比原品种提高2. 5%。
4.远缘杂交和生物技术
某些小麦近缘野生种类型, 具有突出高的蛋白质含量。结合利用组织培养、体细胞杂交、DNA 操作和遗传转化等生物技术, 将其中优质的基因导入小麦, 将可明显地改进小麦品质。
四、小麦品种的合理利用
培育一个小麦品种一般需要8 年左右, 品种育成后还需经过2~3 年的国家或省级区域试验和生产示范, 合格者被审定为推广品种。通过审定只是获得推广许可而已, 或被依法认可为合法品种。而根据多年的推广情况来看, 黄淮麦区的品种年种植面积超过6 万hm2、其它麦区超过3 万hm2, 才能被同行实际认可为生产品种。2004 年黄淮麦区种植面积6 万hm2 以上的品种为47 个,其它麦区3 万hm2以上的品种63 个。据此, 估计全国小麦主要推广品种90~100 个为宜, 其中黄淮麦区40~50 个, 其它麦区50~60个。目前, 我国每年国家、省( 市、区) 两级审定品种100 个左右, 一个品种至少可以使用5 年, 品种总数足以满足生产需求。因此, 迫切需要将表现突出的品种筛选出来作为主导品种加大推广力度,限制表现一般甚至有较多缺点的品种进入生产环节, 改变目前一些地区生产品种多、杂、乱的无序局面。
五、结论
在农业部组织的全国农业科技入户示范工程中, 各级专家总结出了目前较好的小麦生产技术推广方式: 在对主导品种、主推技术进行财政资金补贴扶持的前提下, 首先由技术人员种植的示范区作为农民眼见为实的示范样板, 同时以在当地农户中有带动作用的科技示范户为核心, 由技术指导员深入田间地头, 面对面、手把手地指导示范户采用主导品种和主推技术, 并向周边农户辐射扩展, 使示范结果能脱离财政支持而得到进一步推广。
参考文献:
[1] 全国农业技术推广服务中心. 2004 年全国农作物主要品种推广情况统计表[R], 2005.
[2] 庄巧生. 中国小麦品种改良及系谱分析[M]. 北京: 中国农业出版社,2003.