小麥高產(chǎn)高效育種技術(shù)及新品種培育手段探討

我國是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國，小麥作為世界第二大經(jīng)濟(jì)作物，在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)體系中始終占據(jù)不可忽視的重要地位。我國幅員遼闊，物產(chǎn)資源豐富，但是人均種植面積長期處于世界標(biāo)準(zhǔn)線以下。現(xiàn)階段，隨著我國科技的不斷進(jìn)步，利用各類時(shí)下最先進(jìn)的技術(shù)研制出產(chǎn)能相對(duì)較高的小麥品種是目前農(nóng)業(yè)研發(fā)的主要目的。本文簡要概述小麥高產(chǎn)高效的育種技術(shù)，重點(diǎn)分析其新品種的培育。

在我國北方大部分地區(qū)，小麥?zhǔn)侨藗儾妥郎献顬槌Ｒ姷募Z食，其在全國的地位始終穩(wěn)居前列。現(xiàn)如今，隨著社會(huì)的高速發(fā)展，我國的人口基數(shù)在不斷增多，國民對(duì)小麥等作物的需求量在進(jìn)一步增大。但是，在實(shí)際生活中，因?yàn)橹毓I(yè)的發(fā)展，大量的農(nóng)田逐漸被征用，農(nóng)田面積在進(jìn)一步減少，由此可見，推廣小麥作物高產(chǎn)高效的育種技術(shù)，加強(qiáng)新品種的培育力度勢在必行。

一、小麥高產(chǎn)高效育種技術(shù)

1、育種目標(biāo)

在小麥新品種的培育過程中，為順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的變遷，還要從不同角度滿足人們的日常所需，進(jìn)而要求新品種的小麥必須具備一定特點(diǎn)。提升年產(chǎn)值、增強(qiáng)作物果實(shí)質(zhì)量、提高抗病抗旱能力和適應(yīng)能力等，是培育全新的小麥種子的幾大目的。但是，伴隨著社會(huì)的發(fā)展，小麥育種的目的也會(huì)發(fā)生改變。盡管如此，在特定的周期內(nèi)，目標(biāo)還是一成不變的?，F(xiàn)階段，隨著人們的生活日漸富足，經(jīng)濟(jì)條件也在逐漸變好，漸漸對(duì)高品質(zhì)的生活趨之若鶩。因此，質(zhì)量高、香氣四溢的小麥種類更符合大眾的需求。在農(nóng)業(yè)市場上，擁有多種多樣的小麥品種。有的雖然可以實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)，但是質(zhì)量相對(duì)較差。有的品質(zhì)優(yōu)越，但是無法實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。盡管種類多種多樣，但是質(zhì)量參差不齊，無法滿足全社會(huì)的要求。正因如此，科研工作者需要加倍努力，研制出效率更高、品質(zhì)更優(yōu)越的高產(chǎn)小麥種類，從根本上提升作物的產(chǎn)值和質(zhì)量。培育出品質(zhì)較高的小麥種子是現(xiàn)階段小麥研發(fā)工作的重心所在，該工作的主要目的在于從根本上優(yōu)化小麥現(xiàn)有的特點(diǎn)，全面提升果實(shí)質(zhì)量和產(chǎn)能，大力開展試驗(yàn)物種的種植工作，確保小麥的產(chǎn)量能夠穩(wěn)步增長。

2、二系法雜交

在農(nóng)作物新品種的培育工作中，必須始終秉承實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、研究有機(jī)融合的理念開展研發(fā)。積極為各大專業(yè)院校、科研部門輸送品質(zhì)較高的資源和科研人員，為農(nóng)業(yè)研發(fā)注入更多來自社會(huì)各界的資金。截至目前，關(guān)于高產(chǎn)高效小麥的研發(fā)工作早已取得了顯著成效，二系法雜交體系已經(jīng)初步成型，在國際社會(huì)的影響力也在不斷擴(kuò)大。應(yīng)用相關(guān)方法培育出的小麥種子，不僅擁有極強(qiáng)的抗病抗旱能力，還能有效提升水分與肥料的利用率，真正意義上實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收的目標(biāo)。由此可見，小麥新品種的培育工作已經(jīng)初見成效，在不久的將來還需要借助科技的力量，制定小麥新品種的繁育目標(biāo)，重點(diǎn)關(guān)注質(zhì)量更好、產(chǎn)量更高的品種研發(fā)。

3、基因組合

根據(jù)農(nóng)作物的特點(diǎn)，利用質(zhì)壁分離、基因自主排序、交叉轉(zhuǎn)換的原理，將原物種中優(yōu)秀的部分完成分割，并將不同種類的優(yōu)良成分?jǐn)U容到一處，具有指向性的培育出滿足市場需求的高產(chǎn)高效小麥種類，即為小麥育種的內(nèi)容。具體的研發(fā)步驟如下：①研制出具備優(yōu)良特點(diǎn)的新物種。借助人工誘導(dǎo)等時(shí)下最新的技術(shù)手段，研發(fā)出擁有一定青霉桿菌的高質(zhì)植株，應(yīng)用基因重組的特點(diǎn)繁育出表面附著大量胰島物質(zhì)的大腸桿菌植株。②在小麥種子中，將品質(zhì)優(yōu)良的部分剝離出來，亦或是將多個(gè)種子上的優(yōu)秀性質(zhì)融合到一處，借助基因分解的手段，在根莖較高的小麥種子中將相關(guān)性狀移至抗倒伏能力相對(duì)較差的品種上，應(yīng)用基因重組的手段，實(shí)現(xiàn)抗病與低稈性狀的融合，培育出矮稈抗病能力強(qiáng)的高質(zhì)量小麥種類。

4、親本選配

親本遺傳和不同親本之間受遺傳等特性的相互牽制，導(dǎo)致種子出現(xiàn)變異的現(xiàn)象即為雜交種子的特點(diǎn)來源。需要注意的是，小麥新品種的培育必須將親本視作標(biāo)準(zhǔn)開展工作，完成初始品種的變異的關(guān)鍵在于親本材料的選取。唯有如此，才有可能培育出質(zhì)量更高的小麥種類。如若不然，在親本材料不充足的條件下，新品種的育種工作就無法開展。因此，科研工作者必須堅(jiān)持尋找最新的親本物質(zhì)，完成親本材料數(shù)據(jù)庫的擴(kuò)充，為研發(fā)出更多高產(chǎn)高效的小麥品種做出充足準(zhǔn)備。但是在材料的選取和制造的過程中，必須依照育種的目的開展相關(guān)工作。

正常情況下，親本材料主要通過三個(gè)渠道進(jìn)行挑選：第一，培育工作者手動(dòng)制作?？蒲腥藛T想要從根本上化解在研發(fā)過程中出現(xiàn)的一系列問題時(shí)，可以采用這種方法。一旦無法在第一時(shí)間找到最佳的親本材料時(shí)，研究所就會(huì)根據(jù)內(nèi)部的人力情況開展研發(fā)工作，培育出質(zhì)量較高、可以有效迎合研發(fā)所需的材料。另外，由科研人員在意外的情況下，培育出質(zhì)量一般但是擁有某種特殊性狀的種子，例如麥穗較大、成熟期較早等特點(diǎn)的物種，都可以當(dāng)做親本材料，有效應(yīng)用其自身具備的特性。第二，現(xiàn)階段市場上的主推品類。根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際狀況選擇合適的親本材料，利用材料的特點(diǎn)開展新物種的研發(fā)，并將其賦予較強(qiáng)的適應(yīng)能力和抗病能力。但是，利用這種手段培育新物種時(shí)，盡可能保留其自身優(yōu)點(diǎn)，去除缺點(diǎn)。唯有如此，才能充分發(fā)揮原親本材料的優(yōu)點(diǎn)。第三，引入材料。該材料通常指的是市面上全部種子的親本材料來源渠道。由我國的相關(guān)部門建設(shè)出更加專業(yè)的機(jī)構(gòu)，完成小麥種類的搜集、整合和存儲(chǔ)。

5、后代選取

高產(chǎn)高效的小麥育種實(shí)則是一種適者生存的過程，由此可見，選擇工作也是十分重要的。科研人員需要將存在嚴(yán)重不足的部分移除，將假性優(yōu)良的雜交物種剔除。選取穗大粒多、質(zhì)量較高的物種，完成脫粒處理后，應(yīng)用合理密植的手段開展相應(yīng)的種植工作。在播種的過程中必須選擇合理的距離，控制好種子的間距。實(shí)現(xiàn)點(diǎn)播與條播有效融合的方式，應(yīng)用單個(gè)序列和多個(gè)物種相結(jié)合的手段開展雜交育種的種植工作，摒棄老舊的系譜方法，借助相應(yīng)的表現(xiàn)形式，完成新物種的培育工作，提升整體的時(shí)效性。其中一代為點(diǎn)播物種、二代為第一次播種的序列，將質(zhì)量較差的物種淘汰后，留存剩余部分；三代為分離序列，可以直觀體現(xiàn)出種子的好壞程度。

6、親本組合

在培育高產(chǎn)高效小麥種子的過程中，盡管選用了質(zhì)量較高的親本材料，也不意味著后續(xù)的工作過程中就能培育出品質(zhì)優(yōu)良的物種，在研發(fā)時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)一系列問題。在選擇最合適的親本材料組合方法時(shí)，必須明確標(biāo)注相關(guān)材料的數(shù)量。一般情況下，親本數(shù)量的選取有兩種觀念。第一，部分科研人員覺得只需完成部分試驗(yàn)。第二，盡可能多次完成相對(duì)繁瑣的實(shí)驗(yàn)。兩種方式都有價(jià)值，可以應(yīng)用于多種狀況。盡管如此，精挑細(xì)選并沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，更不能準(zhǔn)確測定淘汰的序列鐵定不能培育出質(zhì)量更高的新物種。植物在成長時(shí)，受遺傳基因等因素的干擾，過程更加復(fù)雜化，新品種的培育工作難度更高。因此就算是親本材料的質(zhì)量較高，在完成一系列試驗(yàn)和排列組合后，也可能無法培育出質(zhì)量更好的種子。換言之，目前盡管親本材料多種多樣，還需大量完成組合排序，全面增強(qiáng)培育出高產(chǎn)高效小麥種子的概率。

新品種小麥的培育過程中，關(guān)于親本材料的排列方式多種多樣，結(jié)合試驗(yàn)過程中的材料種類和數(shù)量情況，大致可以區(qū)分成單株雜交和復(fù)數(shù)雜交兩類。并且隨著質(zhì)量的提升，針對(duì)物種的研發(fā)要求也會(huì)有所提升。其中復(fù)數(shù)雜交需要選用數(shù)目更多的親本材料，產(chǎn)生的結(jié)果也更加多樣。盡管如此，將成果再次視為全新的親本材料，將其應(yīng)用至最新的研究工作中，分析難度就會(huì)進(jìn)一步加大。相反，單株雜交的方法就較為簡單，成果的基因序列也更容易解析。但是這種方法可選用的親本材料相對(duì)較少，可應(yīng)用的排列方法也更少。因此，在親本材料的選擇時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況開展。一旦采取單株雜交的手段，就不能應(yīng)用復(fù)數(shù)雜交。當(dāng)單交無法滿足需求時(shí)，也可以利用復(fù)交。

7、分子標(biāo)記

在高質(zhì)高產(chǎn)小麥種子的育種時(shí)，常見的輔助工具即為分子標(biāo)記。不僅可以有效更新現(xiàn)有小麥育種工作的特性，還能完成展現(xiàn)出小麥育種的特征和具體的操作流程，確保小麥能夠在合適的環(huán)境中生長，并保證成長時(shí)不會(huì)受到任何外界因素的干擾、利用DNA分子排列順序的差異性，可以更加立體的將物種的特點(diǎn)展示出來。不僅如此，還能開展針對(duì)性的選擇工作，在目的選取時(shí)利用基因的特點(diǎn)，對(duì)所需基因序列開展標(biāo)記，在合理的情況下判斷是否需要深度優(yōu)化目的基因，從根本上找出所需的材料并完成分子標(biāo)記。借助分子重組的手段，從根本上實(shí)現(xiàn)高質(zhì)高產(chǎn)的育種處理。新物種的培育時(shí)，可以利用生物學(xué)、遺傳學(xué)等專業(yè)知識(shí)視作理論基礎(chǔ)。在實(shí)際的應(yīng)用時(shí)，研究人員必須掌握更加專業(yè)的理論知識(shí)和手段。生物學(xué)原理是新小麥品種研制的理論基礎(chǔ)，科研工作者可以根據(jù)小麥的成長條件和研究目的開展研發(fā)工作。并在實(shí)際的研制過程中尋求最合適的方法，根據(jù)出臺(tái)的計(jì)劃設(shè)計(jì)基因序列，應(yīng)用親本材料的特點(diǎn)，在原有的基礎(chǔ)上更新技術(shù)，完成育種的工作目標(biāo)。

二、小麥新品種培育

1、結(jié)合實(shí)際培育品種

根據(jù)我國的實(shí)際情況和對(duì)廣大農(nóng)民群眾的調(diào)查來看，盡管麥穗相對(duì)較大的種子得到了廣泛種植，但是因?yàn)橄嚓P(guān)物種的成穗量較少，無法從根本上實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的種植計(jì)劃，更不能完成高質(zhì)量的耕種。因此，科研人員在進(jìn)行多種實(shí)驗(yàn)后，研制出每畝成穗量高達(dá)40萬穗，顆粒數(shù)為每株60粒、重量高達(dá)40克的新型大穗小麥種類。相關(guān)植株的實(shí)際高度比市面上常見的種子矮5—10厘米左右。不僅從根本上符合生產(chǎn)要求，其自身還具備極強(qiáng)的抗病和抗倒伏能力，能夠有效實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的目標(biāo)，適口性較高，成功打破科學(xué)研發(fā)的壁壘。在新品種研發(fā)的過程中，種植農(nóng)田常常會(huì)遇到極端天氣，當(dāng)風(fēng)力超過7級(jí)時(shí)，試驗(yàn)基地中大部分小麥植株都出現(xiàn)了倒伏情況，但是研發(fā)出的新品種并沒有發(fā)生倒伏。實(shí)驗(yàn)表明，該物種能夠有效實(shí)現(xiàn)小麥的增產(chǎn)增收，還能從根本上提升生產(chǎn)效率。另外，新品種擁有較高的抗病抗凍能力，在實(shí)際的生長過程中，可以有效保證質(zhì)量。盡管新品種已經(jīng)符合當(dāng)前的市場需求，但是很多科研工作者仍然認(rèn)為，該物種具備一定的上升空間。目前，不同的小麥種子同向性相對(duì)嚴(yán)重，產(chǎn)量較高的品種也在不斷研發(fā)上市，如果想要順應(yīng)我國國民的日常所需，從根本上提升小麥品質(zhì)。先應(yīng)結(jié)合市場要求，在培育的過程中，為其增添抗病、抗倒伏的能力。我國市場上最常見的高質(zhì)高產(chǎn)小麥種子有：濟(jì)麥40、5022等。在不久的將來，還需要加強(qiáng)研發(fā)程度，建設(shè)出質(zhì)量更高的小麥產(chǎn)業(yè)鏈。此外，注重技術(shù)手段的更新，應(yīng)用全新的觀念，在確保小麥產(chǎn)量達(dá)標(biāo)的前提下，實(shí)現(xiàn)整個(gè)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

2、根據(jù)需求研制品種

增加產(chǎn)量、保證產(chǎn)值的關(guān)鍵在于選取什么種子用作培育材料，更是研發(fā)工作的基礎(chǔ)。根據(jù)以往的數(shù)據(jù)顯示，可以根據(jù)傳統(tǒng)的小麥作物耕種和相關(guān)加工產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)等內(nèi)容，從根本上更新小麥的生產(chǎn)種植技術(shù)。提高對(duì)小麥種子的遺傳基因優(yōu)化力度，引入最新的研發(fā)方法，實(shí)現(xiàn)小麥的高產(chǎn)。首先，培育節(jié)源物種。產(chǎn)量較高的小麥品種不但需要具備極強(qiáng)的抗病能力，可以被大面積的種植，還需要擁有極強(qiáng)的吸收水分和營養(yǎng)物質(zhì)的能力。我國的科研團(tuán)隊(duì)目前已經(jīng)根據(jù)時(shí)下最先進(jìn)的理論和方法，研制出了具有抗旱能力和節(jié)水能力的全新小麥種子。其次，培育產(chǎn)量較高的物種。實(shí)現(xiàn)全新品種和傳統(tǒng)的有效聯(lián)合，圍繞高產(chǎn)小麥種子的培育手段和原理，利用先進(jìn)的技術(shù)解決培育手段的滯后性等問題，順應(yīng)市場發(fā)展，研發(fā)出國民滿意度更高、質(zhì)量更好、能夠有效抵御病蟲害等產(chǎn)量更高的優(yōu)質(zhì)小麥種子，全面提升我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的增長速度。再次，培育具有抗旱能力的物種。在我國北方地區(qū)，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)干旱少雨的情況，為從根本上增強(qiáng)小麥年產(chǎn)值，可以將抗旱性視作新品種研制工作的中心，緊緊圍繞相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行研究，培育出產(chǎn)量較高的旱地種子。最后，培育強(qiáng)筋物種?？梢栽谠械幕A(chǔ)上，認(rèn)真研究現(xiàn)有小麥種子的基因序列，利用國外先進(jìn)的技術(shù)，加強(qiáng)品種研發(fā)工作的力度，將我國北部的高產(chǎn)小麥研發(fā)工作視作重心。

3、技術(shù)創(chuàng)新

在小麥新品種的研發(fā)過程中，關(guān)于技術(shù)的創(chuàng)新工作可以從三方面出發(fā)：①應(yīng)用栽培工藝。例如為有效實(shí)現(xiàn)干旱地區(qū)小麥農(nóng)田的水肥管控，避免干旱等極端問題抑制小麥的正常生長，技術(shù)人員可以使用科學(xué)有效的種植方法，借助精耕細(xì)作、秸稈保田等原理，對(duì)農(nóng)田精準(zhǔn)施肥，施加一定濃度的保水藥劑，在相對(duì)干旱的田地上強(qiáng)化研究力度和管控力度，確保小麥的生長過程中都能獲取足量的養(yǎng)料和水分，增強(qiáng)小麥作物的抗旱能力，全面實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的水肥管控，從根本上提升小麥產(chǎn)量。②選取高質(zhì)高產(chǎn)的小麥種子。根據(jù)相關(guān)政策和北方地區(qū)的實(shí)際需求，結(jié)合試驗(yàn)田的環(huán)境和特點(diǎn)，選取最能滿足種植田間、有效適應(yīng)農(nóng)田環(huán)境和環(huán)境，單株的產(chǎn)能較高、發(fā)展?jié)摿Ω蟆碛袠O強(qiáng)抗旱抗寒抗病能力，可以更好的完成光合作用的優(yōu)質(zhì)小麥種子。③精細(xì)化耕種。我國北方地區(qū)，因?yàn)殚L時(shí)間應(yīng)用農(nóng)機(jī)設(shè)備進(jìn)行種植，土地的結(jié)果和深淺程度發(fā)生了明顯變化。應(yīng)用秸稈還田技術(shù)，當(dāng)前期種植的是玉米等農(nóng)作物時(shí)，農(nóng)民可以應(yīng)用機(jī)器打碎秸稈，并將其均勻與土壤混合。絞打兩次左右，秸稈的長度應(yīng)控制在5厘米左右。另外，應(yīng)用最新的耕種手段，全面實(shí)現(xiàn)各個(gè)生產(chǎn)步驟的有效互動(dòng)，耕種出高質(zhì)高產(chǎn)的小麥果實(shí)。

綜上所述，為真正實(shí)現(xiàn)小麥的增產(chǎn)增收，新品種的培育工作是十分重要的，更能充分滿足國民對(duì)小麥質(zhì)量的追求。在新時(shí)代的背景下，科研工作者要注重對(duì)小麥新品種的研發(fā)，加快探索的腳步，幫助我國農(nóng)業(yè)煥發(fā)全新的生命力。根據(jù)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展來看，科研人員需要不斷深入研究小麥高產(chǎn)高效的育種技術(shù)，提升種子抗病能力的同時(shí)，利用轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，幫助我國廣大基層農(nóng)民實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收的偉大目標(biāo)。

（作者單位：252400山東省莘縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局）