藁城區(qū)優(yōu)質(zhì)麥種質(zhì)資源現(xiàn)狀及發(fā)展建議

牛慶坤 劉志連 周曉棟 侯 程 馬潔云

（石家莊市藁城區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 河北石家莊052160）

農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源是保障國家糧食安全與重要農(nóng)產(chǎn)品供給的戰(zhàn)略性資源，是農(nóng)業(yè)科技原始創(chuàng)新與現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。河北省是我國重要的強筋麥優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)，石家莊市具有得天獨厚的優(yōu)質(zhì)麥生產(chǎn)與資源條件，為強筋麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。發(fā)展優(yōu)質(zhì)小麥?zhǔn)翘岣呒Z食生產(chǎn)水平的重要途徑，但是種植小麥的比較效益偏低，加之河北省地下灌溉水嚴(yán)重虧缺，小麥播種面積逐年減少，現(xiàn)有小麥種植面積也很難維持。新品種的培育則是實現(xiàn)增產(chǎn)的主要途徑，研究發(fā)現(xiàn)中國選育的小麥品種（系）的遺傳基礎(chǔ)日趨狹隘，生產(chǎn)中主推的優(yōu)質(zhì)強筋麥品種很多是以藁優(yōu)8901、師欒02-1、新麥26、鄭麥9023為親本來源，進(jìn)行雜交選育而成，品種（系）之間缺少明顯的特性和創(chuàng)新性[1]。優(yōu)異種質(zhì)資源的發(fā)現(xiàn)、正確評價及合理利用關(guān)系著小麥育種研究的進(jìn)展與突破[2]。因此，拓寬種質(zhì)材料的遺傳基礎(chǔ)，加強種質(zhì)資源創(chuàng)新是今后優(yōu)質(zhì)麥育種研究的重中之重。

1 種質(zhì)資源的發(fā)展歷史

1.1 種質(zhì)資源的重要性

縱觀我國農(nóng)業(yè)的歷史，從國外引進(jìn)的優(yōu)異種質(zhì)與我國的作物品種相結(jié)合，通過雜交、輻射及其他生物技術(shù)不斷培育出新的品種，對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響更深遠(yuǎn)、貢獻(xiàn)更持久，對保障我國糧食安全和國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。

作物種質(zhì)資源研究是新中國成立后發(fā)展起來的科研領(lǐng)域。我國自20世紀(jì)50年代開始，由董玉琛院士、錢曼懋研究員、鄭殿升研究員等老一輩種質(zhì)資源專家牽頭開始種質(zhì)資源的廣泛收集工作[3]。我國種質(zhì)資源的收集、整理和保存工作，經(jīng)過幾代人幾十年的努力，達(dá)到了一定的規(guī)模和水平。農(nóng)作物品種持續(xù)增產(chǎn)來源于兩部分，一部分是種質(zhì)資源的貢獻(xiàn)，另一部分是育種人員貢獻(xiàn)的各種人力資本、物質(zhì)與技術(shù)[4]。糧食生產(chǎn)中種子的增產(chǎn)作用雖然已經(jīng)被廣泛地認(rèn)同，但培育良種，真正使小麥糧食生產(chǎn)實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、抗逆、再高產(chǎn)的轉(zhuǎn)變，還需要對種質(zhì)資源不斷的進(jìn)行創(chuàng)新和挖掘。

1.2 藁城區(qū)優(yōu)質(zhì)麥種質(zhì)資源利用現(xiàn)狀

藁城區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所先后審定了9個藁優(yōu)系列強筋麥品種，其中藁優(yōu)2018是河北省第一大優(yōu)質(zhì)強筋麥品種，后來審定的藁優(yōu)5766和藁優(yōu)5218品種已推廣到安徽、山東、河南、陜西等地種植，并取得了顯著的社會與經(jīng)濟(jì)效益。早在20世紀(jì)90年代，李振橋先生就開始注重骨干親本的選擇和利用工作。藁優(yōu)8901就是李振橋先生用臨漳麥作為親本來源，經(jīng)過雜交組配育成。20多年來藁城農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所一直從事優(yōu)質(zhì)強筋小麥品種選育研發(fā)工作，積累了一批國內(nèi)外優(yōu)異種質(zhì)資源。從藁優(yōu)8901開始利用到后續(xù)選育成功的十幾個藁優(yōu)系列品種，全部采用這些優(yōu)異種質(zhì)資源作為育種的骨干親本，其作用不言而喻。

藁城區(qū)缺少專門從事資源學(xué)研究的專業(yè)人才，而當(dāng)?shù)剞r(nóng)科所早在十幾年前就開始種質(zhì)資源的搜集與整理工作。早期主要靠田間種植保存，后來采購了一批種子儲藏柜，按照品種類型、收取年份進(jìn)行分類排序，并將品種信息錄入種子信息檔案。即使如此，一般要每隔4～5年進(jìn)行田間種植，以維持種子的生活力。目前，國內(nèi)外對小麥種質(zhì)資源的研究已從形態(tài)的描述提升到分子水平的全方位鑒定。而藁城區(qū)小麥種質(zhì)資源鑒定、創(chuàng)新與利用研究工作更多是表型性狀分析，尚未深入到基因和分子水平，生物技術(shù)手段運用少，資源評價主要來自本單位的鑒定結(jié)果。鑒定材料因地點、氣候、栽培條件等影響結(jié)果不能完全代表材料之間的遺傳差異，導(dǎo)致在資源的利用上仍存在著較大的盲目性。近年來，藁城農(nóng)科所在常規(guī)雜交育種技術(shù)的基礎(chǔ)上，更注重新種質(zhì)資源創(chuàng)制與加快育種進(jìn)程方法的研究，采用小麥幼胚接種及夏季溫室加代的方法開展本地加代工作。

2 藁城區(qū)優(yōu)質(zhì)麥種質(zhì)資源發(fā)展建議

2.1 強化種質(zhì)保護(hù)和收集意識

建立和規(guī)范資源保護(hù)及利用的有效機制，將來自各不同渠道的種質(zhì)資源及時進(jìn)行注冊登記編目和妥善保存。尤其要注意將從國外引進(jìn)的、外省引進(jìn)的、農(nóng)家長期保存自種自留的、野外采集的資源，首先分類別進(jìn)行標(biāo)記，并備注好種質(zhì)資源引進(jìn)的時間及渠道，連年種植觀察其田間農(nóng)藝性狀表現(xiàn)并加以詳細(xì)記錄?，F(xiàn)有的種質(zhì)資源要進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)范化管理。

2.2 特色種質(zhì)資源的收集

針對藁城區(qū)種質(zhì)資源存在的問題，建議更深入持續(xù)的開展國內(nèi)外種質(zhì)資源搜集工作，加強特色小麥資源的創(chuàng)新利用研究。在優(yōu)質(zhì)資源的基礎(chǔ)上，注重引進(jìn)超強筋、強筋、大粒品種，加大對具有高產(chǎn)、早熟、抗旱、節(jié)水、抗逆、優(yōu)質(zhì)、保健等特殊性狀種質(zhì)及近緣植物的收集。

2.3 深度評價

首先，在加大資源引進(jìn)的同時,應(yīng)對不同的地理來源和不同生態(tài)遺傳類型的小麥資源，以藁城區(qū)生產(chǎn)和育種中急需的小麥特征、特性和育種目標(biāo)為依據(jù)，進(jìn)行鑒定、評價與篩選，以不斷充實現(xiàn)有小麥優(yōu)質(zhì)資源基因庫，加強有效利用國內(nèi)外優(yōu)異小麥種質(zhì)資源的力度。在種質(zhì)資源評價工作中，采用室內(nèi)鑒定與室外鑒定結(jié)合，同時運用分子生物學(xué)技術(shù)手段精準(zhǔn)評價種質(zhì)資源，指導(dǎo)種質(zhì)利用，需要創(chuàng)新鑒定體系，提高鑒定效率與準(zhǔn)確度。加大對鑒定各指標(biāo)的分子生物學(xué)基礎(chǔ)的解析，研究并闡明優(yōu)質(zhì)、抗旱、抗蟲、抗病、高產(chǎn)等優(yōu)異性狀的分子機理，推進(jìn)種質(zhì)資源評價與利用工作。

其次，建設(shè)并完善計算機信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。借助當(dāng)今先進(jìn)的分子生物學(xué)技術(shù)手段，不斷地引進(jìn)發(fā)掘和篩選有益的基因資源，為種質(zhì)資源的精準(zhǔn)評價和創(chuàng)新利用、系列種質(zhì)的創(chuàng)制和品種的改良提供有效的支持。

2.4 建立種質(zhì)資源中期庫

目前，藁城區(qū)還沒有建設(shè)使用的作物種質(zhì)資源保存中期庫，種質(zhì)資源多是靠單位內(nèi)自行保存，大量的資源得不到定期的繁殖更新。需重點保護(hù)的資源材料也因保存條件有限，不得不頻繁的更新。一是加大了基因漂移的概率，再就是增大了混雜的機會。不規(guī)范的保存在客觀上導(dǎo)致了許多珍貴的資源得而復(fù)失。建設(shè)種質(zhì)資源中期庫可以使種質(zhì)資源保存更持久、更安全，避免在中間輪換種植時出現(xiàn)錯誤。

2.5 加強種質(zhì)資源創(chuàng)新研究

種質(zhì)資源的搜集整理是一個重要的工作，但更重要的是在這些資源中發(fā)掘有價值的等位基因，然而利用現(xiàn)有資源的雜種優(yōu)勢潛力畢竟有限，需要改善現(xiàn)有資源的性狀、尋找新的資源，以便更好的利用雜種優(yōu)勢。比如利用高新技術(shù)如輻射誘變（射線及空間誘變）、生物技術(shù)（化學(xué)誘變及組織培養(yǎng)），不斷地創(chuàng)新種質(zhì)資源，應(yīng)成為我們接下來種質(zhì)資源創(chuàng)新的熱點。這將有效加快有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病綜合遺傳性狀優(yōu)勢的突破性新品種的選育步伐。

綜上所述，為加強藁城區(qū)優(yōu)質(zhì)麥種質(zhì)資源保護(hù)及收集工作，要進(jìn)一步利用現(xiàn)有的基礎(chǔ)，研究重點要逐步從本地現(xiàn)有資源的有效保護(hù)和合理利用向?qū)Ρ镜刭Y源的精準(zhǔn)鑒定和深度研究等方面轉(zhuǎn)移，從傳統(tǒng)的表型評價轉(zhuǎn)向基因資源評價。借助于當(dāng)今先進(jìn)的分子生物學(xué)技術(shù)手段，不斷地引進(jìn)發(fā)掘和篩選有益的基因資源，為本區(qū)優(yōu)質(zhì)麥種質(zhì)資源庫充實提供新的動力，也為優(yōu)質(zhì)強筋麥系列種質(zhì)的創(chuàng)制和品種的改良提供有效的支持。