小麦的主要栽培及育种技术

1、小麦的主要栽培及育种技术姓名:王聪班级:农学 092班学号:093131234二零一二年十二月小麦的主要栽培及育种技术一、 小麦主要育种技术由于小麦的杂种优势利用研究进展缓慢, 现阶段小麦育种仍以常 规育种为主, 分子标记辅助选择在常规育种中有一定应用, 转基因技 术尚未成熟。 按品种特性可大致分为大面积高产广适品种、 优质品种、 旱及超高产品种四大类(何中虎, 2008 。常规育种。 常规育种在相当长的时间内仍将是小麦新品种选育的 主要方法,其技术体系已经成熟,但实施中还存在许多问题,主要是 育种的规范性和规模性还不够, 影响了品种选育效率。 存在的问题和 主要限制因素包括:国家投资少,育种

2、规模小,国内的育种单位和课 题组多, 但有规模的高水平课题组少, 形不成规模效益; 温室条件差, 冬小麦一般一年一代, 育种周期长; 对如何灵活实施常规育种考虑的 较少,如有限回交方法的运用、群体规模的掌握等;穿梭育种、多点 鉴定等行之有效的方法尚未真正实施; 抗病性遗传与品质检测等技术 未能与育种工作紧密结合; 区域试验的质量有待提高, 品种评价不够 客观全面。分子标记辅助选择。分子标记辅助选择将对常规育种技术起到重要补充和提高作用, 因此分子标记研究与常规育种密切结合是成功实施分子技术的核心。 总体来说, 其技术已经成熟, 关键是如何与育种结合, 如何降低成本。 国内外对分子标记的开发与应

3、用主要集中在主效基因为主的抗病虫、 品质和株高等性状,对于数量性状主要通过 QTL 定位寻找效应相对 较大的标记位点。 为了将分子标记真正用于育种实践, 必须具备与目标性状紧密连锁或共分离的分子标记, 因此重点是开发基因的功能标 记,建立为育种服务、经济有效的分子标记检测与应用平台。国内已 开发了一些小麦抗病性和品质性状的分子标记、抗黄矮、 14 亚基和 多酚氧化酶活性等, 且已部分用于育种实践, 高低分子量亚基的生化 标记已广泛用于育种。分子标记育种主要存在三个问题:一是分子标记辅助选择尚未与主流育种项目结合, 分子标记较多 用于亲本检测和高世代分子确认, 真正用于分离世代选择的少, 因而

4、发挥的作用较小;二是分子标记开发未能与我国育种目标很好结合, 抗白粉和条锈病的单基因可通过常规选择取得预期效果, 只有基因累 加需借助分子标记,我国育种中重要的目标性状如抗纹枯、抗蚜虫、 抗穗发芽及慢病性等工作尚未开展或技术尚不成熟, 现有标记的数量 质量尚不能满足育种需求, 这是导致国内分子育种进展慢的重要原因; 三是重标记开发与论文发表, 轻标记验证与应用, 导致部分标记难以 应用。转基因技术。与水稻、大豆、玉米、棉花等农作物相比,转基因 小麦研究与产业化还相当落后。 全球只有美国孟山都公司培育的耐草 甘膦除草剂小麦于 2004 年批准用于食物和饲料生产, 但由于美国和 加拿大意见不一致,

5、至今尚未用于生产,给小麦产业造成巨大损失。 到目前为止,在获得小麦转基因的报道中,基因枪法占 80%左右, 农杆菌介导法约 15%,其它方法 5%。影响基因枪转化的主要因素 包括基因枪轰击参数和外植体的种类、 状态等生物因子。 国内外所涉 及的性状主要包括品质、抗病(抗真菌、抗病毒 、抗逆(旱、盐 、春化相关基因等。 总体来说, 基因枪法转化效率比较低, 插入外源 DNA 片段大小不明确,多拷贝整合比较多,容易发生基因沉默现象,不能 导入大片段 DNA 等缺点,而且成本高,操作比较复杂,在实际应用 中有一定局限性。 影响农杆菌转化效率的主要因素包括基因型、 农杆 菌菌系、表达载体、共培养技术、

6、筛选和再生体系等。其优点是受体 材料广泛、 转化效率高、 所转 DNA 明确、 插入基因多为单拷贝整合、 导入基因易于表达、可转移较大片段、操作简单、成本低等。总体来 说,无论采用基因枪还是农杆菌介导法转化小麦,转化效率还较低, 通常在 1%3%。近几年,孟山都公司、利马格兰公司、 CIMMYT 及 英国洛桑试验站改良优化了农杆菌介导法, 转化效率大大提高, 但由 于国外不允许转基因小麦商业化, 因此应用研究受到较大影响, BASF 公司等仍在进行小麦抗逆性的转基因研究。 国内用农杆菌介导法转化 小麦技术尚未成熟。 今后应重点解决以下两个问题:一是小麦组织培 养技术, 由于品种的再生率低, 导

7、致全球转基因小麦集中在少数几个 基因型, 而这些基因型在生产中的应用价值有限; 二是基因转化的受 体比较单一, 未成熟胚及其衍生物是小麦转基因的主导受体, 而包括 我国在内的发展中国家的温室还不能周年提供小麦未成熟胚。二、小麦主要栽培技术以调整播量为核心的高产栽培技术。 小麦精播半精播高产栽培是在地 力和肥水条件较好的基础上, 适当降低播种量和基本苗, 依靠分蘖成 穗,并综合运用配套栽培技术,改善群体光照条件,建立合理群体结 构,培育壮苗。其优点是减少播量、降低病害发生程度,显著提高小麦的抗倒伏能力,保证高产稳产。要求选用分蘖力强、成穗率高、生 产水平在 350kg/亩以上的品种;播量多少与品

8、种类型有关,山东农 业大学的试验表明, 鲁麦 5 号叶片较挺, 适宜的基本苗为每亩 12 万 株,而鲁麦 7 号叶片较披散,获得高产的基本苗为每亩 6 万株。晚 播小麦则通过“大群体、小个体”的栽培技术获得高产,即采用扩大 群体, 弥补个体生长量不足。 其合理的穗容量一般比适期播种小麦增 加 10%20%, 主要通过适当增加播量和基本苗、 延迟肥水主攻时期, 取得较高产量。以调节施肥为核心的高产优质栽培技术。 平衡施肥是根据作物需 肥规律、土壤供肥性能与肥料效应,在有机肥为基础的前提下,提出 N 、 P 、 K 和微肥的适宜用量和比例以及相应的施肥技术。在不增加甚 至减少化肥投资的前提下,通过

9、调整 N、 P 、 K 的比例来提高肥料的 利用率,达到增产增收的目的,还有利于防病和提高农产品质量,保 护环境。在小麦高产栽培中氮肥的运筹一般分为两次, 第一次为小麦播种 前随耕地将一部分氮肥耕翻于地下, 称为底肥, 第二次为结合春季浇 水进行的春季追肥。传统小麦栽培,底肥一般占 60%70%,追肥占 30%40%;追肥时间一般在返青至起身期。氮肥后移技术将底氮肥 的比例减少到 30%50%,追肥的比例增加到 50%70%,同时,将 春季追肥时间后移, 一般移至拔节期, 部分高产地块甚至移至拔节至 挑旗期。氮肥后移技术有利于北方地区小麦高产、优质目标的实现; 对于长江流域的饼干糕点小麦栽培,

10、 主要目的是降低蛋白质含量, 因此氮肥应适当前移。 小麦垄作技术。小麦垄作技术最早由墨西哥的农民创造，经 CIMMYT 改良后在墨西哥、 印度等国大面积推广。 该技术引入我国后， 在山东、甘肃大面积示范取得明显效果。其主要优点包括： （1）垄作 可降低播种量， （2）与垄作配套的小水沟内渗灌，消除了大水漫灌造 成的土壤板结即随灌水次数增加土壤变粘重的现象， 节水 30%40， （3）与垄作配套的追肥方法为沟内集中条施，当季肥料利用率可达 40%50， （4）垄作显著改善了小麦冠层内的通风透光条件，田间 湿度降低 10%20， 小麦白粉病和纹枯病的发病率下降 40， 5） （ 垄作使小麦基部节间的长度缩短 35cm，株高降低 57cm，抗倒伏 能力显著提高， 6） （ 垄作有利于发挥小麦的边行优势， 千粒重增加 5 左右，增产 5%10。 保护性耕作技术。保护性耕作已在国外大面积普及，甚至被视为 农业的第二次绿色革命。 其核心是保护环境、 降低成本， 提高生产力。 我国北方对其研究较少，且多集中在玉米中，技术尚不成熟。我国南 方麦区在降低生产成本方面创造出一套少（免）耕技术，处于国