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【转载】小麦育种中利用“冬春杂交”的一点理由  

2013-01-11 09:54:05|  分类: 小麦育种 |  标签: |举报 |字号 订阅

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       两年前,抱着玩玩儿的心理,做了几个冬小麦和春小麦的杂交组合,其中一个表现较好的组合现在已经有了几十个4—6代的品系(有经过加代的品系)。在这些冬春小麦杂交后代的种植和选择过程中,特别是当我在冬季将一些品系种植在家里的阳台上时发现,春性或近春性类型的适应性要比冬麦表现好,主要表现在:穗子发育正常;茎秆粗壮;在极端短日(一年中日照时数最短的时期,正是幼穗的分化期)情况下,开花习性好、结实率高。

       当我发现了这些很值钱的性状表现后,一激动,便查看了一些讲述关于春小麦温光反应特点的书籍。在金善宝先生(1895—1997年)著的《中国小麦生态》一书中说到:只要不因严寒或酷热伤害而使植株死亡,在全国各地不论播期早晚、纬度南边或海拔高低,田间温光条件都对完成生育进程起了保证作用。这句话什么意思呢?就是通过作者在1983—1985年设定的自北向南:黑河、北京、济南、南京、福州、拉萨共六个点,每点有相应的秋、冬、春、夏不同播期的春麦种植试验,基本上都能够抽穗成熟,不因为播种期和地域的不同而受影响。书中还说:春小麦的生育进程对温度的要求不严格,生育早期没有低温效应期;生育进程对日长也无严格要求,在一定的温度配合下,短日不一定延缓抽穗,甚至能缩短播种到抽穗的生育进程。书中还有一句话很重要:强春性小麦品种有着宽广的生态适应性。

      在《中国小麦生态》一书的另外一个章节中, 说到了“过渡型”小麦品种。“过渡型小麦品种就是既能够秋播又能够春播的小麦品种。而在不多的过渡型小麦品种中,作者提到了我们很熟悉的两个小麦品种,一个是郑引一号,另外一个是丰产3号。其中的丰产3号小麦品种是60年代后期开始推广的品种,由于增产稳产,很快就在陕西关中、河南省大部分地区、山西南部、河北南部、山东南部、苏皖淮北及甘肃省天水地区广为种植,最大年种植面积近2500万亩。不仅如此,这个过渡型小麦品种丰产3号还在育种上做为亲本发挥了重大作用,是一个出了大量小麦新品种的王牌亲本,我粗略的查了一下,含有丰产3号的较著名的小麦品种有百农3217、百农64、陕7859、陕229、偃师4号、豫麦18、周麦9号、周麦8846 等。我们虽然不能够把育成这些品种的功劳都归到丰产3号的含有春性的成分上,但我想也绝对不会有人怀疑其春性成分在一个小麦品种(亲本)中所占有的重要位置。

      冬春小麦杂交是国际60-70年代发展起来的育种技术,它的理论支撑点是通过冬春麦杂交,可使两个不同基因库的有益基因相互补充、累加,从而扩大遗传背景,增加遗传变异。在过去的几十年小麦育种进程中,利用冬春杂交技术无论是选育冬小麦品种还是选育春小麦品种都有过不少成功的实例。今天我们重新提及此事,是想通过我们的一些新的发现,面对近些年来小麦育种和小麦生产中出现的一些问题,有目的的把一些春性和过渡型小麦品种或材料中的目标性状组合到我们的小麦育种中去,使我们小麦育种的路子更宽,设及的性状面更广,同时也实现新品种适应性更强的目的。

       我们知道,春小麦的春季抗寒性是很强的,在同样的条件下,冬麦由于春季的气温反复(倒春寒),会出现幼穗和叶片受冻的现象,但春小麦的冻害却很难发生。这也使得春小麦的开花习性和结实情况总要比冬麦稳定。正像 《中国小麦生态》一书中说的那样,“生育早期没有低温效应”!特别值得一提的是,经过连续两年的冬季室内种植,没有加光,只是靠每天的几个小时的自然光,就能够满足其幼穗分化和雄蕊的发育,使其穗部性状完整,结实良好。另外,春小麦的成熟期一般都比冬小麦的成熟期稍晚,稍晚则面对的就是高温和雨季,所以,没有一定的较强适应性是绝对不行的。这些,是不是“春小麦宽广的生态适应性”的表现呢?我看沾边儿。

                          下图:是一块小麦生产田。小麦的孕性出了严重的问题,与适应性有关。

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       近些年,随着气候形式的日趋变化与恶化,无论是在小麦生产还是在我们的小麦育种材料中,雄性败育现象屡屡发生,表现出来的就是严重的缺位,秃尖,“掉牙”,甚至完全不孕(空壳),这些都是适应性不好的表现。环境条件不可逆转,育种就一定要跟上,就需要有相应的育种材料,这一类春性和近春性的材料或亲本可能值得我们一用。在十几年前,张爱民先生从墨西哥国际小麦研究中心引进一批春麦材料,当时由于我们的道行还浅,没有把这批材料用好,也正是由于没有用好,才没有对这些材料加以重视,使得这些材料没有能够保存下来。现在通过其中的一个叫Catbird 墨西哥当地的推广品种经我们改良两次后的近高代品系,种植在黄淮麦区后,虽然丰产性还有不及,但表现出了很好的适应性和综合抗性看,这些材料如果用在黄淮的半冬性和弱春性小麦品种上,可能会效果更好(这些工作,我们在加紧进行)。所以,我们认为,小麦育种也是一个因才善用的过程。

       至于春小麦的利用,在以前已经有过不少成功的例子和经验,但对于冬性和半冬性的选择由于春性的显现还是有一定的难度的,在我做的一些冬春杂交组合中,也是如此。前些天,看到了一家介绍利用冬春杂交既选择冬性小麦品种又选择春性小麦品种的文章,他们说的方法很好也很简单。就是:“欲选择冬性小麦品种时对冬春杂交的F1代用冬麦亲本回交;欲选择春性小麦品种时,就用春性小麦亲本回交。”在他们设计思路的基础上,我们也还可以搞一些 “三亲本四交”的形式,再加上一个非主要目标亲本或修饰亲本,如优质的、抗病的等。如果是为了选择冬麦品种时,组合就变成了A / C // A / D  。其中A是我们的冬性品种;C是春性品种;D是优质品种 或其他。同样,当我们要选择春性小麦品种时,就可以是C / A // C / D 了。其中C是春麦亲本;A是冬性亲本;D 还是优质或其他亲本。在这个选择春麦的冬春杂交组合中,由于春麦是显性,也可以不用两次,而增加目标性状亲本的使用次数,也有利于后代目标个体表现机会的增加。 

       同一个冬春杂交组合的F2代群体,在何种季节播种是选择到什么类型小麦品种的关键。也就是说,我们要选择冬性小麦品种时,一定要在秋季播种;选择春性小麦品种时一定要在春天播种;当然,过渡型(冬春通用型)是在F3品系基本稳定以后,采用同一个品系在不同季节播种的办法,同时进行必要的选择。据我的推断,将来过渡型小麦品种的受关注程度和实际的用途都会大有提升。简单的讲,就是小麦籽儿被农民买回了家里,农民想什么时候播种就可以什么时候播种;什么时候适合播种就什么时候播种。甚至,我们的农民工兄弟在春节回家过年时,就可以带上种子、农机具就下地播种了。简单的就是少打两把麻将的事儿,不用惊师动众,千里迢迢的为了咱家的两亩麦地而跑回家一趟了。

      小麦育种人,任重而道远啊!用温总理的一句引典就是:“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”。

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