小麦杂种优势利用瓶颈待突破

中国科学报，2012-9-3，记者 张行勇

小麦杂种优势利用，一直被称为世界作物遗传与育种领域的“哥德巴赫猜想”。

当前，在杂交水稻种植正向着“亩产逾千斤”的目标迈进时，中国的小麦杂种优势利用研究却一直未见重大突破，杂交小麦产业化推广更是尚需时日。

为此，在日前于西安召开的作物杂种优势利用国际学术大会上，一直从事杂交小麦研究的西北农林科技大学校长孙其信呼吁，必须下大力气解决杂交小麦种子高效生产技术、杂种优势有效改良两个关键问题，才能进一步推动杂交小麦在中国的大面积种植。

西北农林科技大学副教授孙道杰向《中国科学报》记者介绍说，小麦是一种自花授粉作物，杂交育种难度很大，目前常用的是小麦常规杂交育种。

“西农979”是西北农林科技大学通过常规育种选育出的新品种。近两年，“西农979”在我国黄淮麦区推广面积已超过1000万亩，在河南驻马店更是创造了百万亩单产超千斤的纪录。

不过，孙道杰说，如同水稻一样，小麦也存在杂种优势，未来小麦单产瓶颈的突破还是要寄希望于小麦杂种优势利用。“采用杂交优势育种的小麦，在诸多重要性状如长势、产量、抗性等方面，均要优于其亲本。”

然而，近年来，中国的小麦杂交优势研究似乎并非一帆风顺。用孙其信的话说，可以用“历经千辛”来概括。

1965年，时为北京农业大学教授的蔡旭从匈牙利引进“Ｔ型小麦雄性不育系”，我国小麦杂种优势利用研究就此开始。

此后，从1972年被列为全国农林科研重点研究项目，到2006年进入国家“863”计划“强优势组合突破”专项，中国杂交小麦育种研究历经近半个世纪，先后探索出“Ｔ型杂交小麦”、“K、V型杂交小麦”、重庆温光型核不育小麦C49S和C86S、河南温光敏两系BNS等审定新组合。

不过，不育系育性不稳定、恢复源少、群体杂种优势不够显著等问题，一直没有得到很好的解决。

其间，化学杀雄技术曾一度带来希望。

所谓化学杀雄，就是在小麦生长发育阶段，通过施用化学药剂诱导其产生非遗传性的雄性不育做母本，再选另一品种做父本进行杂交而配制出强优组合的杂种。

但是，杀雄效果、安全性、稳定性及制种成本等问题，始终困扰着其在生产上的大规模使用。

值得注意的是，虽然我国两系杂交小麦的研究也比较曲折，但近年来取得了很多重要进展，有可能成为杂交小麦产业化的希望。

孙其信介绍说，目前我国两系杂交小麦制种技术基本成熟，已进入较大面积试种阶段，审定组合也最多。在1998~2009年间，云杂3、5、6号在云南及周边地区和越南累计示范种植约45万多亩，亩增产小麦50~100公斤。

北京市农业科学院研究员赵昌平也表示，自2005年以来，中国两系杂交小麦研发取得了飞速发展，通过不同类型小麦光温敏不育种质资源的发现和利用，在光敏不育系和恢复系创制、规模化高效制种、强优势杂交种创新等技术领域，开展了深入系统的研究和试验，基本建立了一套较完善、实用的温光敏两系杂交小麦育种技术体系。

与此同时，近年来中国农业大学开展的“小麦杂种优势新种质的创制”项目，通过对300多个普通小麦与斯卑尔脱小麦和密穗小麦种间杂种优势的分析鉴定和对人工合成六倍体小麦的利用等，揭示了一些小麦杂种优势形成的遗传及分子基础规律，为未来深入研究小麦杂种优势奠定了基础，而基因组技术的应用更是为作物杂种优势利用的基础研究提供了新的手段。

“作物杂种优势利用是20世纪后期以来人类在农业领域中的重大创新。”孙其信表示，我国在玉米、水稻、油菜等作物的杂种优势利用已经积累了深厚的发展基础，但在小麦等作物上还有待进一步发展。

为此，在作物杂种优势利用国际学术大会上，与会专家已向相关部门建议，更加重视中国的作物杂种优势利用研究工作，整合国内研究力量，加强协同创新，促进小麦等作物的杂种优势利用研究全面深入地展开，以进一步加快杂交小麦在中国的产业化推广进程。