小麦常规育种技术分析

安艳阳

摘    要：常规育種技术是小麦育种的重要组成部分，主要涉及育种目标、亲本选择和后代选择环节。随着经济的发展和科技水平的不断提升，有些育种家为了提高育种效率，通过经验和地理环境构建具有特色的育种模式。文章以小麦常规育种技术的概念为切入点，分析了小麦常规育种技术的发展趋势和优化措施，重点分析了小麦常规育种技术，以期为小麦育种提供一些参考。

关键词：小麦;常规育种技术;发展趋势;优化措施

文章编号：1005-2690（2022）02-0055-03       中国图书分类号：S5121.1       文献标志码：B

小麦是我国主要的粮食作物之一，具有种植面积广、生产量高、贸易额大等特点。随着我国农业产业结构的调整，小麦的种植面积占全国耕地种植面积的20%～30%，小麦的产量和质量直接影响国家的粮食安全和社会稳定。利用小麦育种技术能够培育出高产稳产的优质小麦品种，对提高小麦的产量和质量及提高农业资源的利用效率都发挥着重要的作用。经过多年的研究和技术攻关，我国已经培育出很多产量高、适应性强和具有特殊用途的优质小麦品种[1]。

1 小麦常规育种技术概述

常规的小麦育种技术是指将小麦的雌雄细胞结合，目的是更好地形成全新的不同种类的遗传性状，在人工技术和手段的协助下选择需要的小麦品种（系）。该技术的应用主要包括育种目标、挑选亲本材料、配置杂交组合、杂交后代选择性培育等环节[2]。

常规育种技术能培育出多种多样的小麦品种，应用范围广，有很大的利用价值。在育种目标确立方面，不仅要考察当地的生产条件和生态环境等因素，还要考虑新品种应具备的质量、产量和适应性等因素。在亲本材料选择方面，可以选择多个类型的品种，包括地区核心种植的品种、外国引进的品种、已经培育出来的优质品种。在划分杂交组合方面，应该采取多样性的组合方式培育，以期能够培育出更为优质的品种[3]。

2 我国小麦的生产现状

小麦是世界上种植广泛的禾本科植物，是当前全世界许多地区人民的主要粮食之一，我国是小麦重要的生产国和消费国，小麦生产在保证国家的粮食产量方面发挥着重要的作用[4]。近年来，随着经济的发展和细胞工程、基因工程以及分子标记等技术在小麦育种中的应用，小麦生产呈持续增长的趋势，连续增产、增收。

我国主要的小麦种植地区包括山东省、河南省、河北省和安徽省等，这些地区的小麦生产总量占全国总量的1/2以上。在生产资本提高和劳动力不足的背景下，小麦产业的竞争越来越激烈，这就需要做好小麦育种，了解小麦常规育种技术的发展方向和优化措施，保证小麦产业发展符合时代发展的需求。

3 小麦常规育种技术的发展趋势

3.1 选择高产和抗病能力强的小麦品种

为了保证小麦高产同时抗病能力强，在常规育种方面应关注亲本材料的适应性，特别要关注温度、光照、肥力及水分等因素。在材料的选择过程中应选择适应能力较强、种植面积较大的品种，并且经多次组合，发挥亲本优势，减少不足。

3.2 超高产小麦的育种

重点通过增加穗粒重和穗粒数方式提高单穗的生产力技术，是超高产育种的主要目标，伴随优质、多抗、低消耗等优势可以实现小麦产量和质量的突破增长。超高产小麦育种技术的前提条件是在高产小麦育种技术基础上发展而来，通过进一步培育综合性能强的小麦品种，使小麦品种具备高产的能力。

3.3 优质小麦的选育

小麦育种技术就是通过基因优化的方式提高小麦的品质。从当前的常规小麦育种情况来看，优质小麦育种技术是当前小麦常规育种技术的主要发展方向，之后通过杂交的方式可以尝试多种小麦品种的组合，以发挥亲本材料的优越性。

3.4 选择抗性能力强的新品种

针对小麦育种材料以及优良品种单一的问题，应该不断充实育种材料，完善种质资源的优化及利用，形成的抗病后代群体能够抵抗小麦常见的病害和虫害。为此，小麦新品种选育必须将近期目标和长期目标相结合，不断创新优良的基因资源，应用优良的育种材料，培育出抗病能力强的小麦[5]。

3.5 小麦的育种目标应该与市场经济发展相适应

从当前小麦常规育种情况来看，对籽粒品质改良不充分，和其他育种技术发达国家相比还有一定的差距。为此，应结合生产发展和社会市场发展需求制订育种目标。当前的主要目标是提高蛋白质和面筋的含量，满足传统食品加工的需求。此外，培育出的小麦品种还应该具备良好的商业性，能够得到生产和经营加工企业的认可，从而迅速地推广和应用，达到高产和稳产的目的。应该将多份优质的资源配置组合，选择遗传性能强、抗病能力好和籽粒优质的小麦品种。

3.6 将传统的育种方式和新型的育种方式相结合

将传统的育种方式和新型育种方式相结合能够提高育种的效果。在具体育种的过程中，加强对品种的改良，实现个体目标性状的优良。为此，将传统的育种技术和新型育种技术相结合能够培育出高产和稳产的小麦新品种，并且培育效率高。

3.7 正确把控小麦的育种方向

由于对生产用种需求不了解，导致一些小麦品种被培育后无人种植和购买，无法进行成果转化，造成资源的浪费。为此，在小麦品种培育前，要了解当地的种植情况和需求情况，以此制订育种的目标和方向，提高资源的利用效率，减少资源的浪费[6]。

4 主要的小麦常规育种技术

4.1 杂交育种技术

杂交制种的关键在于要对小麦自交系直接实施有效的异花授粉。小麦能够与近缘植物杂交，在我国成功案例的报道较多。调查研究显示，我国小麦远缘杂交一直处于世界领先地位，许多研究学者证明了小麦与许多物种都能够实现远缘杂交。

4.2 单倍体育种

1） 化学诱导法。选择化学诱导法需要使用特定的化学药剂处理去雄后的小麦柱头或子房，目的是刺激细胞分离，产生单倍体，是常规的育种方法之一。该种方法具有成本低、操作简单和效率高的优点，受到许多研究者的青睐。每天19：00将药液注入到颖花内后采取套袋处理，是比较理想的小麦化学诱导方法。

2） 离体培养法。该种方法就是在无菌的环境下将小麦的一部分进行分离操作，并且在人工控制下将其接种在通过人工配制的培养基上进行离体培养，能获得小麦植株的再生。离体培养法主要包括花粉离体培养和花药离体培养。花粉离体培养：该种培养方法又被称为小孢子培养，利用胚胎能直接发育成植株。该种方法在20世纪90年代就已经出现并培养出了小麦的小孢子植株，之后该技术得到了广泛的应用和推广[7]。花粉离体培养技术的主要优点是避免了愈伤组织阶段，同时降低了一些疾病的发生概率，尤其是可以减少白化苗的产生，能有效提高单倍体的产生频率。需要注意的是，在选择小麦花粉培养时要选择农艺性状良好的亲本，因为小麦的再生能力直接和亲本密切相关。在适合的培养条件下，选择适合的培养基和外源激素，能有效提高小麦花粉植株的再生频率。花药离体培养：该培养技术是当前小麦单倍体育种中较成熟的技术之一。在20世纪70年代已经在我国广泛应用和推广，在当前的应用中需要克服一些缺点和难点，包括绿苗的分化率较低和依赖基因等。大量的研究和实践表明，小麦花药离体培养技术直接影响培养绿苗的再生情况，同时也受到细胞质因素的影响，通过了解限制因素，能解决小麦花药的基因性限制问题，从而提出有效解决对策。此外，小麦的遗传物质也会影响花药的培养，有研究学者利用完全双列杂交方法对某地区的小麦花药诱导率进行估算之后分析，该种方法对某些品种具有较高的诱导率。

3） 异源细胞质诱导法。在20世纪50年代，一些研究学者表明，普通小麦的细胞核与某些山羊草的细胞质能够组成杂交的核质，能产生单倍体且频率较高，操作方法简单，在该种诱导技术下产生的单倍体种子能够正常的发育和生长。此外，针对利用异源细胞质诱导产生的单倍体，有些研究学者利用有芒的不育系和无芒的父本进行杂交，再用无芒的不育系和有芒的父本进行杂交。

4） 花粉誘导法。异种属花粉延迟授粉：该种方法就是利用授粉的方式刺激卵细胞发育，并不是让小麦卵细胞受精，因为已经失去受精能力的成熟卵细胞在授粉后仍然能发育，进一步刺激卵细胞分裂。有的研究学者利用硬粒小麦、圆锥小麦和黑小麦的花粉对普通的小麦进行延迟授粉，诱导率能够达到7%。还有的研究学者将普通的小麦品种作为母本，利用黑小麦和硬粒小麦授粉，结果表明去雄后8 d授粉的效果较好。此外，还有一些研究学者分别实践证明，在小麦去雄后延迟7～9 d授粉，能取得很好的诱导效果，尤其是延迟7 d授粉的诱导效果最好。辐射花粉授粉：该种方法就是利用紫外线照射花粉后为去雄母本授粉，之后诱导小麦发生孤雌生殖。研究表明，受到紫外线的照射后精子可能会失去受精能力，但是花粉能够照常萌发，因为这种方式可以刺激卵细胞分裂，产生单倍体。如果受精不完全，可以产生非整倍体。染色体消除型远缘花粉授粉：20世纪70年代有报道显示，一些学者利用球茎大麦为父本，与普通的小麦进行杂交，结果表明父本染色体消失后会产生小麦单倍体，先后出现了普通小麦与高粱和玉米等杂交也能产生小麦单倍体。

4.3 诱变育种

诱发突变技术就是利用各种理化生因素提高基因突变的效率，进而诱发遗传变异，能获得有用的突变体，缩短育种周期，直接或间接培育新的品种。在当前遗传资源枯竭和现有种质资源缺乏的情况下，利用诱变技术可以实现对一些品种性状的改良。比如改良小麦成熟期、小麦株高和穗粒等，同时也能提高小麦的抗病能力，缩短育种周期，保证育种后代性状的稳定性等，已经成为当前小麦主要的育种方法之一。

20世纪50年代，我国的小麦育种已经采取了诱变技术，之后每年都有许多新品种出现，并且在我国许多地区大范围的种植和推广，有着很明显的经济效益和社会效益。随着经济的发展和科技水平的提升，我国利用航天诱变技术培育出了一些新的小麦品种，包括太空5号和太空6号，已经进入生产应用的阶段。利用该技术培育的小麦品种具有抗病能力强、早熟和强筋的优点，可以实现小麦的高产稳产。

利用诱变技术培育小麦品种能为世界小麦品种的培育作出贡献，并且为我国小麦的高产和稳产奠定坚实的基础。2008年，维也纳举行了国际植物诱变技术大会，在大会上提出了高通量突变筛选技术的新方法和技术，同时讨论了一些当下热点问题，例如基因组时代研究诱变技术遇到的机遇和挑战，为诱变技术的发展提供了研究方向。

5 小麦常规育种技术的优化措施

5.1 应用转基因技术

在当前的小麦种植中，转基因小麦育种技术较常见，能在一定程度上保证小麦的产量和质量。利用该技术需要选择不同的育种供给体，然后抽取及分离所需要的目标基因，再通过遗传转化或重组DNA方式，直接将其移植到受体中进行培育，经过大田筛选以及实验室检测之后能够培育和筛选出优良品种。常见的转基因技术包括如花粉管道法、农杆菌介导转化法，目前较常见和广泛的方法是农杆菌介导转化法，需要注意的是，利用该种方法应该重点把控细节。

5.2 通过分子标记选择育种

利用分子标记育种的优势明显，该种方法的应用不会受到小麦生长环境以及阶段的影响，可以直接反映和体现DNA序列中存在的差异性。在标记的过程中，需要建立与目标性状有密切关系的基因，然后通过分子标记来筛选目标个体，再进一步检测目标基因的存在。该种方法在育种初期的筛选阶段应用效果明显，能够确定目标基因，从而有效缩短育种周期。在使用分子标记育种的过程中，选择具有优势性状且有代表性的目标基因作为小麦育种培育的目标。在具体标记的过程中，选择的标记群体必须符合当地种质资源的优势并制订合理的育种计划。通常情况下，小麦基因重组较复杂，在育种的过程中必须全面了解小麦的基因组，同时也要了解小麦基因组的目标性状的遗传性能，确保培育过程的顺利开展。

5.3 利用分子设计育种

借助生物信息学并根据小麦的生长环境和育种的目标做分子育种的具体设计，通过设计选择方法和亲本的选配方法，加强对小麦育种的试验。在利用该种方法的过程中，要充分利用遗传技术和现代技术，培育优质型的小麦品种，控制住主要性状的基因后，在遗传学和统计学等信息的协助下，制订小麦生长的环境和育种目标，选择最佳的育种方案，并进行育种培养和试验。通过该种方式可以减少对环境的过度利用，减少对生态环境的破坏和污染。

5.4 采用合理的耕作制度

从当前小麦种植情况来看，我国的小麦种植还没有实现完全机械化，有些地区还是采取人工播种方式，播种效率低。采用合理的耕作制度对小麦的育种有着非常重要的意义，通过科学的播种方式能有效改善土壤肥力，解决小麦生长中肥力不足的问题，保证小麦的产量和质量。比如，在小麦播种过程中，应加大对技术的投入力度，可以采用机械设备翻动耕地。此外，还应不断提高灌溉管理水平，为小麥营造健康的水源环境，确保小麦的健康生长。为了保证土壤肥力，可以采取轮作种植的方式，保护土壤中的水分和营养物质，针对不同的地形采取不同的耕作制度保护土壤。

6 结束语

农业是国民经济发展的重要组成部分，小麦是我国一些地区主要种植的农作物之一，种植小麦对促进地区经济发展以及提高农民经济收入水平有重要意义。从当前的小麦种植情况来看，小麦生产面临很多的机遇和挑战，为了满足社会经济的发展和人们的生活需求，确保小麦的产量和质量，应加大对小麦常规育种技术的研发力度，不断优化小麦常规育种技术，为实现小麦的高产和稳产奠定基础。

参考文献：

[1]吴冬华.小麦常规育种技术发展趋势与优化措施[J].农业工程技术，2020，40（11）：96.

[2]赵吉平，任杰成，郭鹏燕，等.小麦常规育种技术与改进策略研究[J].中国种业，2019（7）：13-15.

[3]吕甫，赵小甫，曹彦龙，等.小麦常规育种技术改进分析[J].种子科技，2019，37（2）：49，52.

[4]孙劲松.小麦常规育种与分子育种相结合的研究[J].农村经济与科技，2018，29（12）：36.

[5]刘志勇，王道文，张爱民，等.小麦育种行业创新现状与发展趋势[J].植物遗传资源学报，2018，19（3）：430-434.

[6]安霞，张海军，蒋方山，等.小麦常规育种技术概述及应用[J].中国种业，2019（12）：23-25.

[7]王丹，秦海英，李华，等.浅析小麦分子育种技术[J].农业科技通讯，2015（2）：154-155.

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