小麦穿梭育种的意义及方法

小麦穿梭育种的意义及方法摘要小麦穿梭育种自20世纪80年代在我国开展以来，已取得了显著的成效。从我国开展小麦穿梭育种的历史入手，重点阐述了小麦穿梭育种的意义、方法和工作中的注意事项，探索小麦育种的方法，以期促进新时期我国小麦育种工作的发展。关键词小麦；穿梭育种；意义；方法；注意事项小麦穿梭育种是指将小麦杂交材料的不同世代，往返交替种植于2种或多种环境条件下进行选育的一种育种方法，因此也叫转移育种或异地选择［1-2］。1982年，我国开展了黄淮麦区东西线穿梭育种，先后有豫麦29、徐州2111等一系列品种成功选育［3］。1988年，由中国农业科学院牵头，正式与国际玉米小麦改良中心（。IMMYT）达成协议，在我国的江苏、四川、黑龙江3个省的农业科学院就丰产、抗耐赤霉病等方面开展穿梭育种工作，经过双方育种家的共同努力，先后选育出一批如杨麦5号、龙麦15、川麦25、川麦35等丰产，抗、耐病，半矮秆的优良新品种。近年来，北京、河南、陕西、新疆等省份多个单位也相继开展了冬小麦丰产抗病性穿梭育种工作，先后获得一批适宜北部冬麦区种植的抗病、优质、矮秆新种质和新品种，如中麦349、中麦895及中麦170等，有些已开始在生产中凸显应用前景及潜力。因此，小麦穿梭育种为我国的小麦育种和小麦生产再上新台阶，实现高效优质农业发挥了重要作用［4］。1小麦穿梭育种的意义一是小麦穿梭育种是在杂种世代开展多种生态条件下的异地鉴定及选择，其对优良变异的评价和鉴定更加科学和准确。从理论上讲，通过穿梭育种育成的品种，要比单一区域定点鉴定选择育成品种的适应性、丰产性和稳定性更强。二是通过单一区域定点鉴定选择育成的品系，需要通过多年多点区域试验鉴定其适应性和稳产性，从而延长了品种的育成时间，缩短或延迟了品种的推广应用年限；而通过穿梭育种育成的品种，在选择世代已完成适应性和稳产性鉴定，因此，穿梭育种可在一定程度上缩短育种年限。三是开展小麦穿梭育种，一定程度上扩大了F2代的种植规模和种植区域，从而提高了优良变异类型出现的概率，增加了品种选育的成功率。四是开展小麦穿梭育种，可促进育种单位之间材料的交换应用，同时实现科研力量的互补提高。因此，小麦穿梭育种是实现小麦高产、稳产和广适性育种的有效途径［5］。2小麦穿梭育种的方法2.1穿梭区域的选择穿梭育种具有目的性，不可盲目穿梭转移。育种家要根据自身单位条件，选择适合自己育种目标和育种材料的区域，形成2个或多个育种单位合作的穿梭育种机制。2.2制定育种目标，选配杂交组合育种家应根据生产需求，与合作单位制定一致的育种目标，根据各自材料特点，选配杂交组合，形成F1带群体。建造符合育种目标的基础群体，要涉及到高产、优质、多抗和广适等一系列重要性状，要根据育种目标和材料特性，尽可能地把全部有用的遗传信息充分地实现基因重组。2.3F2代的穿梭鉴定与选择根据合作单位的数量，将各自F1收获的种子平均分发给各育种单位，种植F2代，按照统一标号、统一规格播种，根据育种目标开展组合评价与鉴定，从而保证了材料的种植群体，同时也提高了组合评定的准确性。通过对各自单位种植的F2代综合评定后，再分头从各合作单位共同确定的优良组合中选择优良单株，进行室内考种，二次选择，当选单株分株脱粒。2.4以后世代的穿梭选育各合作单位把F2代的当选单株种子分成2份，一份留在当地种植F3代，另一份交流到下一单位种成F3代株系，这样每个单位每个F2代当选单株就在F3代形成了本地和异地2个株系，对这2个株系表现可进行综合鉴定，均表现不好的应当弃选，均表现好的应多选，某一个表现好的可在其中适当选择。在当选F3代单株通过室内考种决选后，单株脱粒保存，在F4代，本地株系当选单株可继续在本地种植，异地株系当选单株可交流到下一合作单位，进行F4代的鉴定与选择。依此类推，经过4年的穿梭选育，所选单株进至F6代，一般便可形成遗传性状稳定、农艺性状优良的品系。2.5开展品系鉴定，完成品种选育通过穿梭选育的高代品系，可通过品种比较试验进行鉴定，对其稳定性、丰产性、抗病性等通过科学的方法进行综合评价，进而升级试验，完成新品种审定。3开展小麦穿梭育种的注意事项穿梭育种是一种有效的育种途径和方法。实践证明，小麦穿梭育种对加强育种单位的科研共享、信息交流、材料交流等方面都有很好的效果，同时，开展异地选择和鉴定，可有效地促进小麦育种工作的开展。但是，开展小麦穿梭育种还应当注意一些问题。一是开展小麦穿梭育种要有很强的目的性，穿梭的单位不能太多，各单位用于交流的F1代组合也不宜太多，要少而精，各单位要严格按照育种目标推荐最优组合。二是小麦穿梭育种要以“独立自主，自愿互利，求同存异”的原则开展工作，各项工作要因合作单位的具体情况而定，不能强求一致，但经过共同讨论研究的具体问题应当遵守。三是开展穿梭育种的各合作单位要有规范的合作协议，明确工作程序、工作分工和成果分配。各合作单位应该尽可能地做到科研资源共享、材料共享、成功经验共享，从而有效地促进小麦穿梭育种工作的顺利开展，提高我国小麦育种水平。4参考文献达龙珠，任明全，赵献林，等.1983-1994年黄淮麦区东西线穿梭育种工作的回顾与体会[J].河南农业科学，1995（11）：7-9.袁建国，袁爱梅，郑跃进，等.黄淮麦区冬小麦再高产育种途径的探讨[J].麦类作物学报，1999，19（1）：6-8.周吉红，李彰明.北京小麦穿梭育种浅谈[J].北京农业，2002（10）：33.袁建国，郑跃