小麦常规育种的主要环节
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小麦常规育种的主要环节
小麦常规育种方法程序主要包括育种目标、亲本选配和后代选择三大基本环节。
一、育种目标
育种目标是硬性纲领,在特定历史阶段是不变的,而对于小麦组合配制和后代选择技术却有不同流派,不同育种单位根据自己经验和知识形成了适合自己并有特色的育种方法。
二、关于亲本选配及组合数量
在现阶段育种目标要求下,配制组合数量取决于对亲本熟悉的数量。在充分掌握亲本特性前提下尽量多配组合,没有熟悉或者没有合适亲本宁愿不配组合。亲本是育种的物质基础,只有不断引进和创造亲本材料,育种才能是有水之源,而实现育种目标的设计要靠对亲本性状的熟悉掌握。亲本来源除了当地主推品种和外引品种外,还有自己创造的中间材料。一些优良性状只有被转至综合性状好的背景中才能被生产所利用,因此不断创造综合性状好的中间材料作亲本并不断提高的过程,其实就是育种的过程。
为了提高育种效率,根据育种单位现有的土地、人力和物力,必须考虑杂种各世代的种植和选育规模。首先是配置和保留杂交组合多少的问题,尽管育种家都很慎重地选配亲本和配置组合,但组合成功率依然很小。尤其象小麦这样已经高度改良的作物,其组合成功率大约在1/200—1/300。对杂交组合的数目不同育种家有不同的见解,一种是以多取胜,一种则强调精选和少配组合。在实际工作中杂交组合的多少应根据育种目标难度,所掌握亲本的多少和对其了解的深度,以及各育种单位的经济条件而定。目前我国大多数小麦育种单位每年配置的组合在200—300左右。
三、亲本组合方式
在一定育种目标内能用单交实现的就不用复交,因为复交后代基因型更复杂,更难以选择,纯合也更慢。但在2个亲本无法完成育种目标时,就必须采用3个或3个以上亲本来完成。采用复交时,一是要注意当地丰产品种的使用频率,二是要注意F3代亲本的利用。举个例子:比如育种目标是高产的优质小麦品种,
而有一个丰产和适应性都很好的当地高产亲本,但不优质。首先要选择一个优质小麦做为优质性状的目标亲本,但这个优质亲本杆子特别高,且高产亲本的茎秆也不是很矮时,不得不启用一个矮秆的第三亲本来解决这个组合中的矮秆问题。为了实现这个育种目标有2种做法,一般传统的做法是配制(优质亲本×矮秆亲本)×高产亲本,或(高产亲×矮秆亲本)×(优质亲本×高产亲本),这里一定要强调高产亲本的使用频率,或占有份额。另外,如果这时的矮秆亲本也是一个丰产性较好的推广品种时,就可以大胆的将优质亲本的份额提高,比如(优质亲本×矮秆亲本)×(优质亲本×高产亲本)。这样会使得后代中既优质又丰产的个体有比较多的出现机会。另一种做法是配制两个单交组合(高产亲×矮秆亲本)和(优质亲本×高产亲本),当这两个组合到了F3代时,可以在这2个不同组合的F3品系中选择符合要求的品系进行不同组合间优良品系的F3组合。最好其中的(优质亲本×高产亲本)F2中选单株是经过了微量沉淀值测定后,符合最基本优质标准的个体F3品系。可以根据具体的情况,做若干个组合:(高产亲本×矮秆亲本)F3×(优质亲本×高产品种)F3,或(优质亲本×矮秆亲本)F3×高产品种。如此的组合方式,因为它是经过在基本的F2群体中选择到的,符合要求的较为优良的后代品系,是已经接近育种目标的类型再组合。相对的来说,目标性更强了,组合的后代更有利于选择。有研究指出,中间材料的选用,代数越晚,丰富遗传性的作用越小。因为F3代属于分离世代,因此F3×F3看似单交,实为复交。
四、后代选择
结合育种实践和本地区实际情况,对传统系谱选育作了一些改革。基本程序为:由于杂种优势、显性规律作用F1代不能反映组合的真实水平,所以主要任务是淘汰有严重缺陷的组合,拔除假杂种,并选优良穗混合脱粒。脱粒后种子按生产密度种植F2代,使其充分分离,在较大基数下打破基因连锁;F2代根据群体表现把组合分级,然后选穗。育种实践证明,凡是出了品种的组合在分离各世代都表现很好,所以根据F2代群体表现把组合分出等级;高产基因型多的组合丰产性好,要重点多选,选择标准放宽,除严格控制株高适当兼顾抗性外,其他性状不选;群体丰产性一般的组合,严格控制株高、抗性、生育期等遗传力较高性状,群体不好的除个别带有目标性状的少量选外其他淘汰。采用穗选法选择面广,保持了基因型的丰度,有利于遗传力较低的高产类型的保留,又比系谱法省时省力,
同时对遗传力较高的株高、抗性选择又比集团法目的性强,减少了后期选择难度和工作量。F2代选的穗子混合脱粒,按生产密度种植F3代,继续对组合进行丰产性评估,预留组合继续按株高、抗性选单穗;F3代所选单穗种植成穗行,让丰产性好、株型好、株高矮但在密植条件下竞争力不强的基因型充分表现,穗行种植对照,严格选择每行的综合性状,并大量淘汰不合格穗行,预留穗行选择单株其余统收,统收后室内观察籽粒性状,选优去劣;F5代单株种植成株系,3行1系,小群体内继续观察丰产性等其他综合农艺性状,预留株系选株后统收升入鉴定,F6代同F5代,直到品系稳定。
五、总结
目前杂种小麦应该开展的工作①开辟新的不育细胞质源的研究;②扩大恢复源的研究;③.杂种优势的研究④开拓产生杂种小麦新途径的研究;⑤.质核杂种的研;⑥雄性不育与育性恢复机理的研究。
小麦常规育种技术是不可垄断的、最高境界的公益技术,它是在实践中不断改进的。其实组合配制数量决定于育种者熟练掌握的亲本数量,亲本注意F3代早期利用,大胆提出了单交组合本质也是复交的概念。F1代选优去劣,F2、F3代密植条件下连续选组合,并按株高、抗性选穗混合脱粒,即保留了高产基因型的多样性,又对遗传力高的性状早代选择,所选穗混合脱粒,比系谱法省时省力;F4代种植穗系,使丰产性好但群体竞争力不强的基因型充分表达,并大量去劣,优系选单株并统收,室内考种继续淘汰劣系;F5代3行1系,小群体内考察丰产性等数量性状,优系升级直至稳定。整个选择过程比系谱法简便,又比混合选择法节省时间。