小麦之缘---45年小麦育种研究工作总结

45年与小麦结下不解之缘,45年一直从事小麦育种研究工作。45年参与和主持育成小麦品种39个,占1958-2015年全院育成小麦品种总数(55个)的70.9%。其中主持育成品种30个,占育成品种总数的54.6%,国审品种9个,占育成国审品种总数(15个)的60%;创制可供育种利用的骨干亲本材料11份;创制新不育系和恢复系材料16份;17个品种(材料)申报国家植物新品种权保护,14个获品种权证书;发表相关论文123篇,其中主笔发表66篇;参与《中国小麦品种志(1983~1992)》、《四川小麦》、《中国小麦品种改良及系谱分析》、《雨养农业区的小麦育种》等专著的编写工作;参与农业行业标准(NY/967-2006)《农作物品种审定规范小麦》,四川省地方标准(DB51/T1034-2010)《小麦品种抗白粉病性田间鉴定技术规程》的制定。育成品种推广6亿多亩,增加产值100多亿元,获国家技术发明一等奖及部、省、市级重大科技成果奖励26项次。1991年被授予“绵阳市首批有突出贡献的中青年科技拔尖人才”,享受市政府特殊津贴,1992年被国务院评为“为发展我国农业技术作出突出贡献”专家,享受国务院特殊津贴,1999年获绵阳市“科技兴绵”突出贡献个人二等奖,2000年被授予“四川省优秀科技工作者”,2001年被授予“全国优秀科技工作者”,2008年被四川省人事厅、科技厅评为“四川省科技特派员工作先进个人”,2009年被科技部评为“先进科技特派员”,2010年获“四川省劳动模范”荣誉称号。其事迹被收入《中国当代发明家大辞典》、《政协委员丰采录(四川卷)》、《和谐西部论坛》等大型辞典。

45年主要研究工作分三个阶段:

第一阶段:1977-1992年,作为著名小麦育种家冯达仕老师的助手,在老师的主持和指导下进行小麦育种研究工作,是不断学习、提高的15年。参与承担了“六.五”至“九.五”国家、省小麦育种攻关,农业部小麦新品种原原种繁育基地建设,四川省联合育种等重大项目申报、实施及总结验收等工作;拟定实施计划,种子准备,田间实施与管理,田间观察、记载,选配组合,做杂交,后代选择、收获、脱粒、考种,数据整理汇总;新品系参试材料整理上报,稀播繁殖,示范展示,高产栽培,配套栽培技术研究;整理材料参试、技术鉴定、质检及申报品种审定;新品种示范试种考察、调研与指导,大面积示范推广,应用面积收集、整理、汇总,成果鉴定、申报、答辩等全套工作;参与育成绵阳11号,达全国领先水平,1985年获国家技术发明一等奖,成为标志性成果,是小麦育种研究的巅峰时代,为单位发展作出了重大贡献。

第二阶段:1993-2002年,是继承老师遗愿,独立进行小麦育种研究工作最困难的10年。1992年9月2日,冯达仕老师因病辞世,小麦研究失去了顶梁柱,有人担忧,也有人幸灾乐祸。作为老师的助手和研究室副主任,应继承老师遗志,挑起重担,坚持把研究工作搞下去。10年来尽职尽责,??业业,任劳任怨,处处小心憬慎,但还是经常受到个别人的刁难和指责,困难重重,举步维艰;研究工作处于调整中,进展缓慢,压力大;老同志先后退休离开工作岗位,部分中青年技术骨干先后调离小麦研究室寻找新的发展,研究人员由18人减少到6人,而研究任务不断增加,研究人员少,任务重。小麦研究工作受到前所未有的挑战,处于低谷期和爬坡阶段,进展缓慢。

第三阶段:2003-2015年,是研究工作走出低谷,稳步发展,再创辉煌的13年。经过十年的磨难,十年的挣扎,十年的调整和十年的潜心研究,功夫不负有心人,天道酬勤,付出的辛勤劳动终于有了可喜的回报。从2003-2015年,年年有品种审定,2007年审定品种达4个次,12年主持育成25个新品种通过审定,其中9个通过国家审定。育成品种数量,审定品种级别,创造了新的纪录,小麦育种研究进入了新的历史发展阶段。杂交小麦品种绵杂麦168的育成,更是锦上添花,使我院小麦杂种优势利用研究达到国内领先、国际先进水平,创造了小麦育种研究又一个辉煌历史。

一、45年主要工作历程

1971.3-1974.8,绵阳地区农科所工作。

1974.9-1977.7,四川农学院 农学专业学习。

1977.8-1992.9,绵阳地区(市)农科所(院)小麦育种研究工作。

1992.9-2015.12,绵阳市农科所(院)小麦育种研究工作。

二、45年主要工作成效

(一)、育成品种:

1977-2015年主研和主持育成小麦品种39个。其中,主持育成30个,主研育成9个。

1、作为第一完成人,主持育成绵阳22号、绵阳23号、绵阳24号、绵阳8723、绵阳89-30、90-32、940112、绵阳30号、绵阳33号、绵阳35号、绵麦37、绵麦38、绵麦39、绵麦40、绵麦41、绵麦42、绵麦43、绵麦1403、绵麦45、绵麦46、绵麦185、绵麦48、绵麦367、绵麦228、绵麦51、绵麦1618、绵杂麦168、绵杂麦512、绵麦285、国豪麦3号等30个品种,其中国审品种9个(表1)。

2、作为主研人员参与育成品种9个(表2)。

表2,主研育成的小麦品种


序号

品种名称

审定时间

本人排名

1

绵阳11号

1983

5

2

绵阳12号

1984

2

3

绵阳15号

1985

2

4

绵阳19号

1985

2

5

绵阳20号

1987

2

6

绵阳21号

1989

2

7

绵麦47号

2009

2

8

国豪麦15号

2011

2

9

国豪麦18号

2011

2


(二)、品种权保护:

2003年以来,申报植物新品种权保护品种(材料)18个,14个品种(材料)获得植物新品种权证书(表3)。据《中国农业知识产权创造指数报告(2014年)》(http://www.ccipa.org/html/zxgk/zxdt/20140505/4489.html)对农业部植物新品种保护办公室公布的农业植物新品种授权数据统计分析,截止2013年底,李生荣研究员培育的17个小麦品种申请了品种权,位居全国小麦领域第一位。当选为2014年度明星育种人(网址:http://pvp.ipa361.com/)。

(三)、科研成果:

1、获奖成果:1979-2014年获得各级成果奖励26项次。

2、成果储备:(1)“抗病高产小麦品种绵麦41等的选育与应用”成果,2015年度获四川省科技进步奖二等奖(12月11日公示);(2)多抗丰产优质矮秆小麦品种绵麦37的育成与利用及抗病基因的分子标记;(3)国审大穗型高产小麦品种绵麦367及其姊妹系的选育与应用;(4)温光型两系核不育系材料的遗传改良与育种利用;(5)小麦育种研究中骨干亲本材料的创制及育种利用。

(四)、发表论文

从1980年开始至2015年,共发表相关研究论文123篇,主笔发表66篇,12篇论文获省、市优秀论文奖。这些文章的发表,记录了小麦研究的大概历程和进展,宣传、推广了小麦研究的新成果、新技术和新方法,对促进小麦研究工作深入发展,起到了积极的促进作用。

《20世纪绵阳号小麦品种选育与应用》一文,对20世纪50年代以来绵阳号小麦品种的选育及推广应用情况进行了回顾与总结。提出了以选育穗重型小麦新品种为主攻方向的育种目标,并对育种亲本材料的选择、创新和利用,新品种选育方法等进行了分析。本文发表在[西南科技大学学报(自然科学版)],2003年第4期。

《小麦绵阳号品种改良及系谱分析》一文,通过对绵阳号27个优良小麦品种的系谱分析,用大量实例证明了在亲本选配上强调大面积推广良种和亲本材料的创新研究与及时利用在小麦品种改良研究上的重大作用。本文收编於中国农学会主编的[21世纪小麦遗传育种展望]一书,中国农业科技出版社,2001。

《中国西南温光型两系杂交小麦研究进展》一文,总结了西南麦区近半个世纪小麦杂优种优势研究利用取得的主要进展,回顾与评价了西南麦区温光型两系杂交小麦研究中不育系、恢复系的遗传改良,以及强优势组合筛选、亲本材料高产繁育、制种及杂交小麦生产中配套栽培技术体系研究的现状和新进展。本文发表在2008年11月,[作物遗传育种研究-麦类特刊]杂志。

《小麦育种研究中骨干亲本材料的刨制与育种利用》一文,总结了绵阳市农业科学研究院近半个世纪以来在小麦育种研究工作中对亲本材料的创制、鉴定评价与选择利用的主要进展。指出在小麦育种研究工作中,要重视对育种亲本材料的培育与定向选择,创制新的亲本材料,以供育种利用,提高育种效率。并通过对119个育成品种的分析,用大量实例证明在小麦品种改良中利用综合农艺性状优良、新育成的品种(系)作亲本,是育成新品种的重要途径;注重对自创亲本材料(含杂交后代中的F3代以上表现突出的材料)的选择与及时利用,可有效提高育种效率。本文在[农业科技通讯],2015年8期发表。

(五)、育种材料储备

1、新品系储备:

(1)绵麦285(1275-1/99-1522)通过四川省初审,已公示。

(2)国豪麦3号(1227-185/99-1522//99-1572)通过国家初审,已公示。

(3)2015年秋播,有6个新品系参加省级区域试验。其中,绵麦52、绵麦53、国豪麦288、新麦817参加四川省区试,绵麦285参加陕西省区试,绵麦51参加河南省区试。

(4)2015年秋播,有3个新品系参加国豪种业组织在湖北、陕西、安徽、河南4省适应性试验。

(5)2015年秋播,有53个新品系参加品种比较试验,402个新品系参加产量鉴定试验。

2、杂交后代材料遗传基础丰富,类型多,分离大,可逆性强,为“十三五”以后的新品种选育研究奠定了良好基础。

2015年秋播,种植F1代组合365个,F2代组合71个,F3代组合72个,F4代以上高代材料穗行3050行。后代材料大致可划分为三大类群:

一是含有贵协3号血缘的群体。贵协3号系贵州农大张庆勤教授用以色列野生二粒小麦与光稃野燕麦属间远缘杂交育成,具有高产、抗病、耐热、适应性强等优点,与我国目前小麦主栽品种的遗传距离较远,是小麦遗传育种研究和新品种改良的宝贵资源,具有良好的利用价值。该群体分离大,类型多,大穗、多小穗性状突出,抗条锈病和白粉病,耐旱耐瘠性较强,植株偏高,成熟期偏迟,需进一步加强株高和熟期改良。

二是含有黄准麦区周麦28、济麦22等血缘的群体。周麦28、济麦22等品种系黄准麦区主推品种,秆矮、抗倒,株型紧凑,剑叶直立,成穗率高,丰产性好,品质较优,与本生态区品种杂交,可望从中筛选出株叶型明显改良、穗容量明显增加、面粉品质明显改善、丰产性明显提高的新品种。

三是含有中植号、cp抗病材料血缘的群体。中植号、cp抗病材料是中国农科院植保所提供,含有对条锈病新小种的抗病基因和持久抗性基因(Yr5、Yr10、Yr12、Yr591),秆子较高,生育期较长,丰产性较差,与本麦区品种杂交,主要是增强和改进育成品种的抗病力和持久抗性,提高品种抗病性。

3、杂种优势利用研究技术体系基本建立,研究材料储备较为丰富。

杂种优势利用研究中亲本材料创制,育性鉴定,组合配制,强优势组合筛选,产量试验,配套制种技术,高产栽培技术,亲本繁育技术等技术体系建全,基础材料储备丰富。

(1)创制可供育种利用的两系新不育系51s-1、51s-8、52s-2、52s-9、4377s13、4377s121等6份;两系新恢复系MR168、MR-71、MR-46、MR125、MR312、MR755等6份;

(2)成功育成三系不育系材料1275-1A、1275-101A、1227-185A、04854A等4份。

(3)2015年秋播,种植两系测配组合67个,三系测配组合38个,观察结实性、丰产性和抗病性,为进一步试验提供依据。

4、种子资源材料丰富,基本满足育种研究需要。

创制出绵阳01821、04854、80-28-27、85-42、92-8、96-5、1275-1、绵优1号、绵优2号、绵阳1848、2474-31等一大批骨干亲本材料在育种研究中利用,成效显著。如利用绵阳01821作亲本,育成通过审定品种11个次;92-8作主要亲本,育成通过审定品种4个;96-5 作亲本,育成通过审定品种10个;1275-1作亲本,育成绵麦367、绵麦51通过国家审定,绵麦228、绵麦1618通过四川省品种审定,并有一大批新品系参加区域试验。

2015年秋播,种植资源材料700份。其中,株高75cm以下的矮秆材料139份,每穗结实60粒以上的多花多实材料93份,千粒重60g以上的大粒材料19份,优质(全角质、硬粒)材料65份,其他资源材料384份。

三、45年的工作体会

(一)、根据本麦区生态气候特点及小麦生产发展,制定出合乎生产实际的育种目标。

育种研究工作是为生产服务,育种目标的制定不能脱离当地的生态条件和当时的生产需要,要因地因时从一个时期小麦生产发展中的主要矛盾出发,制定出不同阶段的主攻目标,在原有品种的基础上进行遗传改良,不断提高,才能取得较好的成效。

1、六十年代初,冯达仕老师通过调研,针对当时川西北地区生态条件和生产要求,制定出以选育高产和中产兼顾的育种目标,育成绵阳4号、绵阳10号等品种在生产上应用。

2、七十年代以来,生产条件不断改善,需要选育产量更高的品种才能适应生产发展的需要,逐将育种目标调整为以选育高产品种为中心,提出以“矮杆为基础,穗重为中心,调整株叶型,提高穗粒数”的育种策略,育成穗大粒多、粒重、抗病力强、品质优良、适应性广的绵阳11号及其系列小麦品种。

3、进入21世纪,生产条件进一步改善,生活水平不断提高,要术选育产量更高、品质优良、抗病力更强、适宜机械化操作的优良品种才能满足生产需要,率先提出“品种商品性育种”理念,要求育成品种田间表现株高适中,抗倒伏力强,穗层整齐,穗大粒多,田间商品性好,如绵阳30号、绵麦37、绵麦1403、绵麦367等。

(二)、在大量收集种质资源材料的前提下,重视亲本材料的创新研究与利用。在选育新品种时注意对中间育种材料的选拔与鉴定,并及时加以利用。绵阳0182l系绵阳78-7与77-D30l杂交F1,再与绵阳15号杂交后选出的株高60厘米、抗条锈病、千粒重45克,分蘖力较强的矮秆大粒材料,并及时利用绵阳01821作中心亲本,育成绵阳24号、绵阳30号、绵麦45、绵麦48等通过国家审定并在大面积生产上应用。

(三)、加强对主要病害的选择与鉴定,育成综合抗性好的新品种应用于生产。条锈病是四川小麦生产上的最主要病害,加强对不同抗源材料的利用,广泛选用具有不同遗传背景,不同地理、生态远缘的抗条锈病材料,贵农系统、92R系统、CIMMYT系统、辽春10号等组配杂交组合,并采用夏繁加代、异地选择等技术措施,加快抗条锈病小麦新品种的选育研究,育成了一大批对条锈病中抗至高抗,并兼抗白粉病、丰产性状优良的小麦新品种,如绵阳33号、绵麦37、绵麦41、绵麦43、绵麦1403、绵麦367等应用于生产。

从实践中认识到,过分集中使用单一或少数抗源,一定会不可避免促使病菌的定向选择和新小种类型的发展,最终导致推广品种严重感病。而利用抗源类型多,抗病基因丰富,对阻止病菌的繁殖和积累,减少或降低病原菌的变异率,从而提高品种整体抗病性,延长品种的利用时间是十分必要的。在今后的抗病育种中,一是要充分利用不同遗传背景抗源,广配组合;二是要根据不同时期抗病育种的不同要求,采取灵活多变的育种方法。在后代材料的选择上,根据不同年份间病害发生程度的差异,及时调整选择标准,并注重对具有慢锈性材料的选择和利用;三是加强对材料的异地选择和抗性鉴定。马尔康夏播,可对条锈进行鉴定和选择,云南夏播,可对叶锈、秆锈进行鉴定和选择,并送专业研究单位分小种鉴定,全面了解材料的抗性水平,使新育成的抗病小麦新品种能尽快用于生产。

(四)、创新育种技术和方法,加快育种进程,使育种成果尽快转化为生产力。在长期的小麦育种研究实践中,总结、归纳出“四同步,一交叉” 育种技术和方法,即新品种选育与新材料创制同步进行,中间试验与示范同步进行,精播繁育与品种展示同步进行,栽培研究与高产创建同步进行;本地选育与异地加代选择交叉进行。加快育种新材料和新品种选育与利用步伐,促进育种成果尽快转化为生产力。该育种技术和方法经四川省科技成果查新,具有创造性、新颖性、先进性和实用性。

结语:半个多世纪以来,绵阳市农业科学研究院小麦育种研究工作,经过几代科技人员的不断探索和实践,积累了宝贵的育种经验和丰富的育种材料,为小麦育种研究工作的进一步发展奠定了良好基础。本人从事小麦育种研究工作45年,为小麦育种研究发展作出了积极贡献。长江后浪推前浪,未来绵阳市农业科学研究院小麦育种研究工作,必将在前人研究的基础上,再创新的辉煌,育成更多更好的优良新品种,取得更多更大的育种新成果,为四川乃至全国小麦育种和小麦生产发展作出新的更大贡献。

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