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小麥育種之“循規(guī)蹈矩與天馬行空”(一麥眾承 張中良)

 洋溢九洲 2024-11-16

各位老師,大家好!我是“一麥眾承”21組(麥豐鑄夢(mèng))張中良,今天由我代表本小組值日,我們組成員還有孫曉輝、李林志、趙延勃、韓玉林、朱啟迪、葛昌斌、李宏博、唐益苗、張喜浩、黃峰、韓德俊、何流、康國(guó)章、王志敏、王秀芹、高翔、王昆侖、李金峰、李會(huì)群、王秀娥、劉春元、趙德營(yíng)、顧堅(jiān)、張德富等老師。我是一名小麥育種初學(xué)者,業(yè)余愛好者,一個(gè)育種周期都沒走完呢,所以還沒啥育種經(jīng)驗(yàn)可談,就向各位老師匯報(bào)一下育種過(guò)程中的一點(diǎn)學(xué)習(xí)心得吧??捎脙蓚€(gè)成語(yǔ)概括:循規(guī)蹈矩與天馬行空。

   說(shuō)自己是初學(xué)、業(yè)余,是有實(shí)例證明的,第一次做雜交去雄授粉是既沒剪穎也沒捻穗取粉,咱是掰開穎殼去雄套袋后直接放整個(gè)花藥進(jìn)去的,彎腰吭呲半天做了三穗得種子8粒,由于忙工作直到1月份才在院子里種下,鋪膜搭小拱棚,7株早出苗長(zhǎng)勢(shì)旺,1株出苗晚長(zhǎng)勢(shì)緩慢,冬春雜交組合,長(zhǎng)勢(shì)慢的這株最后證明是偏冬性,可惜由于疏忽被麻雀破壞,最后在地上和穗上搜到6粒種子,次年,5株全是粗枝大葉超大穗分蘗少的類型,1株普通類型,每年按系譜法種選,今年觀察對(duì)高溫干旱干熱風(fēng)抗性杠杠滴。雖然成不了品種,卻是不錯(cuò)的資源,特別是出來(lái)的超大穗,彌補(bǔ)了材料類型。記得以前在電視上看到茹振鋼老師展示的超大穗小麥羨慕不已。育種就是這么充滿不確定、運(yùn)氣、遺憾、樂趣。

圖片

雖然第一個(gè)天馬行空的冬春組合結(jié)果還行,隨著學(xué)習(xí)實(shí)踐多了,感覺系統(tǒng)學(xué)習(xí)基本方法越發(fā)重要,更易于理解遺傳育種規(guī)律?!把?guī)蹈矩”的思想認(rèn)識(shí)也更深一層,特別是在“道”“方向性”上,“循規(guī)蹈矩”很重要,“規(guī)、矩”我是緊盯小麥育種領(lǐng)域權(quán)威、大家,不用做思考,照指導(dǎo)做就是。在具體種、鑒、選等“術(shù)”的方面適當(dāng)結(jié)合一些天馬行空無(wú)傷大雅。

一、育種目標(biāo)

育種目標(biāo)上用不著多想,育種大家們站得高看得遠(yuǎn),有著最深最新的研究和政策信息,我等循規(guī)蹈矩就好。這方面有很多指導(dǎo)意見可以遵循:“抗性即產(chǎn)量”、“穩(wěn)定株高、保持畝穗數(shù)、主攻穗粒重”、“現(xiàn)代品種的源庫(kù)關(guān)系:源限制,應(yīng)加大源性狀的改良”、“黃淮南部麥區(qū)高產(chǎn)蘗葉構(gòu)型:半冬性偏春,春生蘗少且不拔節(jié)、直立葉、株高適當(dāng)增加的收斂株型”、“選育中國(guó)大宗面制品優(yōu)質(zhì)專用品種”等等。

二、資源材料

環(huán)視全國(guó),隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,肉蛋奶需求持續(xù)增加,玉米面積持續(xù)擴(kuò)大,作物春播區(qū)小麥面積繼續(xù)縮減趨勢(shì)難以逆轉(zhuǎn),小麥生產(chǎn)向黃淮特別是黃淮南要產(chǎn)量要品質(zhì)的需求壓力持續(xù)增加,品種競(jìng)爭(zhēng)和品種保護(hù)的增強(qiáng)迫使我們要?jiǎng)?chuàng)新要持續(xù)創(chuàng)新。資源材料是育種的基礎(chǔ),也是創(chuàng)新的基礎(chǔ)。在圍繞育種目標(biāo)組材過(guò)程中大可天馬行空。遺傳和環(huán)境影響的不確定性里蘊(yùn)含著我們要的創(chuàng)新基因型、表型等著我們選出來(lái)。

對(duì)資源材料分類或應(yīng)用,我覺得用玉米育種“類群”“基礎(chǔ)群體”“組材”等概念會(huì)有幫助。特別是和目標(biāo)的結(jié)合上,小麥育種沒有專門的概念加以區(qū)分。除西藏新疆材料(未考察了解過(guò)),小麥栽培種大的類群就有“三北春小麥”“華東華南西南秋播春性小麥”“黃淮華北冬性小麥”。在創(chuàng)新組材方面,“三北春小麥”是我冬春雜交利用的重點(diǎn)春小麥資源,這個(gè)類群抗赤、抗銹、抗白、抗旱、強(qiáng)筋、優(yōu)質(zhì)都有;“華東華南西南秋播春性小麥”極少量應(yīng)用;國(guó)外資源、野生和近緣資源以科研院校創(chuàng)制材料基礎(chǔ)上再利用為主;自己也摸索著做一點(diǎn)野生材料和EMS突變材料應(yīng)用。

三、鑒選

鑒選是育種的重中之重,是育種過(guò)程的主要工作內(nèi)容?!跋碌?、下地、下地”、“病害接種鑒定”、“抗旱、節(jié)水、耐鹽堿鑒定”、“多點(diǎn)鑒定”、“分子標(biāo)記輔助”“測(cè)配”“選穗、選株”“系譜法、集團(tuán)法、雙選單不選”等都是鑒選,方法很多。作為初學(xué)且業(yè)余的小麥育種人,目前能用的主要是“下地”“測(cè)配”“選穗選株結(jié)合”“系譜法”。其他方法大多受條件限制無(wú)法開展。所以目前的主要模式是“大量測(cè)配,早代高淘汰,選株選穗結(jié)合,系譜法輔助雙選單不選”。在“鑒”的方面主要依賴于“測(cè)配”,這是借鑒玉米育種方法,F(xiàn)2、F3代組合分離出接近目標(biāo)的類型F3、F4就進(jìn)行下一步利用的配合力測(cè)試,測(cè)配過(guò)程也就是鑒定認(rèn)識(shí)材料基因型配合力的過(guò)程,我是覺得育種就是尋找一般配合力強(qiáng)農(nóng)藝性狀好的材料并聚合它們的優(yōu)點(diǎn)。這是受2022年初“一麥眾承”群聊中王新民老師所講啟發(fā),“鑒定是選擇的基礎(chǔ)和依據(jù)。鑒定不出好的,就是瞎選”,但是基于“測(cè)配”的這種選法容易受“雜種優(yōu)勢(shì)”的干擾,畢竟“產(chǎn)量是數(shù)量性狀”“早代選擇無(wú)效?”。最開始時(shí)我對(duì)“雜種優(yōu)勢(shì)”模糊認(rèn)識(shí)認(rèn)為:玉米和小麥不同僅是“分合”之別,玉米用群體間雜種優(yōu)勢(shì),而父母群體內(nèi)優(yōu)勢(shì)基因聚合和小麥品種選育沒多大區(qū)別,是否可以說(shuō)都是用雜種優(yōu)勢(shì)?玉米用F1,小麥用Fn?玉米用雜種一代雜種優(yōu)勢(shì)而小麥用去“顯性、超顯性、加性效應(yīng)、基因環(huán)境互作下DNA甲基化”后固定下來(lái)的那部分雜種優(yōu)勢(shì)呢?直到在智種網(wǎng)看到丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)院豐光老師關(guān)于“產(chǎn)量、雜種優(yōu)勢(shì)及主要農(nóng)藝性狀的變化規(guī)律,產(chǎn)量及各性狀的相關(guān)性”研究,結(jié)論認(rèn)為“品種產(chǎn)量和中親產(chǎn)量隨年代推進(jìn)逐漸提高”“雜種優(yōu)勢(shì)對(duì)產(chǎn)量提高的貢獻(xiàn)不大,親本產(chǎn)量的提高、種植密度的增加、株型的改善、雄穗分枝的減少及果穗性狀的優(yōu)化是當(dāng)前我國(guó)玉米產(chǎn)量提高的主要原因”。才明白王新民老師講的“群體鑒定,有分離,只要產(chǎn)量及綜合性狀好。選出好品種的機(jī)率才高,才不會(huì)勞民傷財(cái)”。育種歸根結(jié)底是提高利用作物群體光合作用效率并提高作物適應(yīng)環(huán)境的能力。選出和產(chǎn)量抗逆境有關(guān)的綜合性狀好的群體才是出好品種的基礎(chǔ)。雖然現(xiàn)在對(duì)“雜種優(yōu)勢(shì)”“個(gè)體雜種優(yōu)勢(shì)、群體雜種優(yōu)勢(shì)”“一般配合力特殊配合力的關(guān)系”等依然糊里糊涂,但選擇中心里有了一點(diǎn)點(diǎn)“品種的相”--有利于通風(fēng)透光的低競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)生態(tài)株型、協(xié)調(diào)的群體密度、主要病害過(guò)得去的抗性等。

借鑒玉米育種方法是否有用還需要實(shí)踐去檢驗(yàn),邊學(xué)邊思考,邊思考邊實(shí)踐,好的繼承無(wú)效的摒棄。希望在天馬行空中尋找“規(guī)、矩”,在實(shí)踐中歷練,在各位老師指導(dǎo)下快一點(diǎn)成長(zhǎng)吧。

作者簡(jiǎn)介:張中良,小麥育種業(yè)余愛好者。

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