小麦育种过程中存在的问题及对策

王功庆 王亚珂

（宝丰县农业科学研究所 河南 宝丰 467400）

我国是小麦的进口国，美国、加拿大、澳大利亚等西方国家是世界上主要的小麦出口国。我国主产和主食中筋小麦而缺少强筋小麦和弱筋小麦，西方主要小麦出口国主产和主要出口的小麦类型是强筋和弱筋小麦。再加上西方主要出口国家的农业现代化程度比我国高，生产规模较大，小麦的生产成本低，到达我国口岸的价格远远比国产小麦的价格低，因而，在我国不得不进口小麦的现阶段，我们应该以提高单产、扩大总产以满足我国总量的需求为首要任务与使命，待小麦生产完成自给后再考虑改善小麦品质结构。因此，我国小麦育种和生产在现阶段的主攻方向应该是培育高产小麦品种，以提高小麦单产。

1 育种依据和方向

1.1 高产。对于我国而言，小麦育种长期的首要的最重要的目标是高产，而小麦高产的基础是植株穗多(分蘖早、多，两极分化快)，结实性好，灌浆快，千粒重高，株型紧凑，叶片上举(短、窄、厚、深)，茎秆弹性好，根系发达，抗倒性强。

1.2 稳产。稳产是高产的保障，不能稳产的品种是不可能高产的。稳产的主要表现是对环境中各种不利因素的抗性、适应性或耐性(水、肥、光、温)较好。

1.3 优质。优质指适合于特定食品的制作，即适于制作优良的馒头、面条、面包、糕点和饼干等。但我国小麦生产中强筋和弱筋小麦品种相对较少。

1.4 早熟。即成熟收割较早。早熟可躲避多种后期不利因素，具有稳产的作用，也利于后茬作物早播种或早栽植，利于全年丰产。

2 育种过程中存在问题

2.1 春季冻害频发。春季冻害是河南乃至黄淮麦区常发和严重影响小麦生产的主要气象灾害之一，近年来发生频率明显升高，部分受灾严重的地块小麦减产15%～40%。造成小麦春季冻害的主要原因有：

2.1.1 不可逆性。春季冻害具有不可逆性，会使小麦直接减产，没有回旋余地，不像冬季冻害发生后可以通过后期的田间管理弥补，春冻会造成小麦穗部缺粒，1穗缺1粒，亩产便减少15kg左右。

2.1.2 品种抗寒性不稳定。小麦品种的抗寒性选育难度很大，因为小麦品种的抗寒性不稳定性，不像小麦对冬季低温抗性的表现那么规律。育种当然希望培育抗倒春寒品种，但春季低温不明显时，小麦倒春寒表现就不严重，给配置组合时亲本的选配和后代处理带来很多不确定性。

2.1.3 春季冻害隐蔽性。春季冻害几乎年年发生，只是有的年份发生不严重，没有被关注。例如近些年通过穗部考种发现，小麦下部和顶部小穗缺粒明显，有时看着麦穗很完整，但实际有很多缺粒，尤其是顶部小穗；2022年又发现一个很奇怪的现象，有些中部小穗其小花颖壳长得很完整，但里面没有籽粒。在遗传改良上，春季冻害相对没有冬季冻害容易选择和改良，例如冬春杂交，根据冬季幼苗生长习性，基本可选育出抗寒性较好的单株，如果冬季不幸错过选择机会，后期根据单株成穗数、株高和成熟期，也可基本判断其抗寒性，但春季冻害在选择单株时很难判定，尤其是在春季冻害不重的情况下更不好判定。

2.1.4 抗寒类型品种对小麦育性和花粉量提出较高要求。2022年清明前那场雪对小麦授粉造成严重危害，让育种专家再一次意识到小麦的花粉数量和质量对小麦传种接代的重要性，庆幸的是倒春寒发生时小麦还没有扬花，如果倒春寒发生时间再推迟一些或出现更低的低温，就有可能造成小麦不授粉。因此，在遗传改良上，应重视选择多花多实的亲本。

2.2 干旱严重。气候因素的改变使近年来小麦生长期内的有效降雨越来越少，豫北小麦生育期需浇水4～6次，部分年份田间灌水量较常年增加200%～300%。随着工业的发展、城市的扩张、生态环境资源的破坏和生活质量的提高，干旱会进一步加剧。因此，需进一步做好以下工作。

2.2.1 培育抗旱品种。在培育高产小麦品种过程中品种的抗旱性特别重要，抗旱性能好的品种一般根系发达，对水肥等营养的利用效率高；同时抗旱品种的小麦结实率、抗冬季冻害、抗倒春寒、抗后期高湿、品种的适应性等综合性能都相对较好。例如：豫麦2号(宝丰7228)、温2540、温麦6号、鲁麦14号等抗旱品种的综合性状较好，所以抗旱性是品种高产稳产广适的基础，高产育种中一定要重视小麦的抗旱性。

2.2.2 培育节水品种。随着干旱的加剧，豫北地区小麦生育期干旱年份浇水次数达6次，不仅浪费了大量人力、物力，还限制了土地的规模经营，一定程度上增加了化肥的施用，加剧了茎基腐病的发生蔓延。2019年采用洛旱7号、天禾3号做小麦生产节水试验，洛旱7号在仅浇拔节水的情况下亩产量达600kg，但生长后期有自然倒伏的风险。加强节水品种的培育和利用对于小麦生产具有深远意义，是实现小麦高产优质高效绿色的重要途径。

2.3 病害加剧。在过去的20年，河南地区的小麦主要病害是三锈病(条锈病、叶锈病、秆锈病)和白粉病，但近几年小麦全蚀病、包囊线虫病、叶枯病、颖枯病等病害都有一定程度的发展，尤其是被称作小麦癌症的病害—小麦赤霉病和茎基腐病有大发生的趋势。

2.3.1 小麦赤霉病。程顺和院士曾做过的一个报告提到：赤霉病毒素是国家认定的三级致癌物，2015年全国1/4小麦赤霉病毒素超标，小麦赤霉病是世界性病害，主要是在小麦生长后期气候温暖湿润的地区发生，如北美、南美、欧洲等地。近年来中国的黄淮麦区小麦赤霉病发展迅速，尤其是长江下游冬麦区和东北春麦区，如河南省自豫南往北，赤霉病的发生由过去的南阳、平顶山、信阳和驻马店等地区扩展到了黄河以北的新乡、安阳、鹤壁等地区。2011年新乡小麦赤霉病的病穗率达15%，驻马店小麦赤霉病发生严重的年份，病穗率达40%左右。令人遗憾的是在全世界都找不到能防治小麦赤霉病的有效抗原。目前世界公认苏麦3号抗赤霉病性能最好，但是苏麦3号的抗赤霉病基因难以遗传。国家小麦工程技术研究中心和河南省农科院植保所等征集到很多抗赤霉病的材料，但是这些材料的突出缺点就是丰产性差。

2.3.2 小麦茎基腐病。小麦还有一个重要病害是茎基腐病，该病在遗传上没有抗原，田间防治中没有有效药物。茎基腐病发生率很高，严重地块几乎绝收，该病的发生与耕作制度和品种特性有很大关系。试验发现，高秆、苗期长势好、抗旱性能好的小麦品种对茎基腐病的抗性较好；另外，茎秆较高、长势繁茂的旱地品种对茎基腐病有较好抗性。因此，对抗病品种的选育势在必行。

2.4 丰产性问题。提高产量是小麦育种一个永恒课题，也是国家粮食安全的迫切需要。自20世纪60年代郑引1号在博爱农场亩产突破600kg至今，小麦的产量潜力几乎没有提高。

2.4.1 产量三要素构成模式。20世纪70年代初期，人们开始讨论小麦产量形成的构成要素，有关学者曾设想不同的“超高产品种”产量三要素构成模式：如山东省亩穗数42万～45万穗、穗粒数40～50粒、千粒重45～50g，亩穗数小于30万为大穗、31万～49万为中穗、50万以上为多穗；河南省多穗模式：亩穗数55万～60万穗、穗粒数25～30粒；中穗模式：亩穗数40万穗、穗粒数40粒；大穗模式：亩穗数30万穗、穗粒数50～60粒；河南省周口地区高产模式为亩穗数43万～45万穗、穗粒数38～45粒、千粒重47～50g；陕西省大穗模式：穗子结实100粒以上，千粒重40g，亩穗数20万穗就可突破亩产800kg。以色列提出每穗150粒、千粒重50g、亩穗数10万穗可实现800kg的产量。近40年来，我国冬麦区也多以此来作为评价高产品种的产量性状间的协调性，育种专家也多把注意力集中在使产量三因素实现在高水平上的同步协调提高上。然而，小麦的产量三因素性状是一个由多基因控制的复杂的数量性状，既涉及根、茎、叶、冠层、穗等植物形态学性状，又是一个十分复杂的生物系统。

2.4.2 种质资源的研究。近年来各地涌现出一定数量的创历史高产纪录的高产品种，如河南“兰考906”、山东“莱芜137”，以及武农981、988(在大穗育种方面已是较好品种)等，但往往“只有高产纪录，没有高产面积”，缺乏可重复性，并没有有效带动大面积小麦生产实现大幅度均衡增产。这就说明限制大幅度提高小麦产量潜力的瓶颈问题还没有从根本上得到解决。无论是小麦产量构成“三要素”理论，还是“源—库—流”理论，或是“冠层结构”理论，它们都有一个共同点，就是在形成穗、粒重、产量的问题上探讨的多，而对支撑和保证这一高产目标实现的最重要的性状———种质资源的探讨却很少。在这方面应做的工作：一是种质创新，没有种质资源重大突破，就不可能有新类型小麦品种出现；二是加强种质资源交流，弘扬种质资源公开的良好风气，尤其是国家、省公益的种质创新机构；三是加强对种质资源的利用研究。