1、小麥種子繁育的一般原則和通用程序中國(guó)摩學(xué)通報(bào)2009,25(15):109112chineseagriculturalsciencebulletin小麥種子繁育的一般原則和通用程序牛吉山,尹鈞(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)國(guó)家小麥工程技術(shù)研究中心,鄭州450002)摘要:小麥(tritic”maestivuml.)是中國(guó)的重要糧食作物,種子繁育是小麥產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié).中國(guó)現(xiàn)行小麥種子繁育程序包括三圃制,二圃制,一圃制,四級(jí)種子生產(chǎn),株系循環(huán)選擇,一圃三級(jí)種子生產(chǎn)等六種.為了適應(yīng)現(xiàn)代小麥產(chǎn)業(yè)化的需要,在分析現(xiàn)有種子繁育程序的基礎(chǔ)上,根據(jù)小麥遺傳特征,提出小麥種子繁育的一般原則和通用程序,供小麥育種,繁種,推廣者

2、參考.關(guān)鍵詞:小麥;種子;繁育;原理;程序中圖分類(lèi)號(hào):s5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a論文編號(hào):20090627generalprinciplesandauniversalprocedureforwheatseedproducfionniujishan,yinjun(nationalcenterofengineeringandtechnologicalresearchforwheat,henanagriculturaluniversity,zhengzhou450002)abstract:wheat(triticumaestivuml.)isaveryimportanteerealcropinchina.s

3、eedproductionisakeystepforwheatindustrialization.currently,thereare6proceduresforwheatseedproductioninchina.theyarethree-nursery,twonursery,one-nursery,four-stageseedproduction,circularselectionfromlinesandonenurserythreestageseedproduction.tomeettheneedofwheatindustrialization,generalprinciplesanda

4、universalprocedureforwheatseedproductionareproposedbasedonwheatgeneticcharacterizationsandanalysisonthecurrentproceduresforseedproduction.thispapercanbeconsultedbywheatbreeders,seedproducersandspreaders.keywords:wheat,seed,production,principle,procedure0引言小麥(triticumaestivuml.)是中國(guó)的重要糧食作物,小麥生產(chǎn)直接關(guān)系到中國(guó)

5、的糧食安全.研究表明,小麥生產(chǎn)中優(yōu)良品種對(duì)小麥產(chǎn)量的貢獻(xiàn)大約在16%46%之間”.2002-2007年河南省小麥新品種更新使小麥單產(chǎn)平均提高_(dá)j14.6%皿.推廣和使用優(yōu)良品種是小麥增產(chǎn)的一項(xiàng)關(guān)鍵措施,而種子繁育則是優(yōu)良品種推廣的關(guān)鍵環(huán)節(jié).小麥種子繁育歷來(lái)受到廣大小麥工作者的重視.新中國(guó)成立以來(lái),隨著小麥生產(chǎn)水平的提高,不斷提出與之相適應(yīng)的種子繁育程序.當(dāng)前,小麥生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)體制正在發(fā)生變化,小麥的集約化生產(chǎn),規(guī)模化經(jīng)營(yíng)是小麥產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的趨勢(shì).為此,建立科學(xué)合理的小麥種子繁育程序,保證中國(guó)小麥生產(chǎn)穩(wěn)步提升顯得更加重要.此文簡(jiǎn)要概述了現(xiàn)行小麥種子繁育程序,結(jié)合小麥遺傳學(xué)特征,提出小麥種子繁育的一般原

6、則和通用程序,供小麥生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者參考.1中國(guó)現(xiàn)行小麥種子繁育程序的種類(lèi)及特點(diǎn)小麥為白花授粉作物,其混雜的主要原因是剩余變異,機(jī)械混雜和基因突變.針對(duì)小麥種子的混雜退化特點(diǎn),廣大農(nóng)業(yè)科技工作者在幾十年的種子生產(chǎn)實(shí)踐中,探索出了多種小麥種子繁育技術(shù),形成了各具特色的種子繁育程序.這些程序的2個(gè)基礎(chǔ)是循環(huán)選擇和重復(fù)繁殖.代表性種子繁育程序有三圃制,兩圃制,一圃制,株系循環(huán)法,四級(jí)種子繁育程序和一圃三級(jí)種基金項(xiàng)目:”十一五國(guó)家科技支撐重大項(xiàng)目”黃淮南部小麥玉米兩熟豐產(chǎn)高效技術(shù)集成研究與示范”(2006bad02a07)第一作者簡(jiǎn)介:牛吉山,男,1965年出生,山西陽(yáng)城人,副研究員,博士,主要從事小麥遺傳

7、育種研究;通信地址:450002河南省鄭州市農(nóng)業(yè)路62號(hào),河南農(nóng)業(yè)大學(xué)國(guó)家小麥工程技術(shù)研究中心,telfaxemail:jsniu.通訊作者:尹鈞,男,教授,博士,主要從事小麥栽培生理與生物技術(shù)研究:e-mail:xmzxyj126.corn.收稿日期:2009.03.27,修回日期:2009.0507.?110.中囤農(nóng)學(xué)通報(bào)子繁育程序睜.1.1三圃制三圃制是中國(guó)應(yīng)用時(shí)間最長(zhǎng),使用最廣泛的種子生產(chǎn)程序,至今仍在廣泛應(yīng)用,其程序是:單株選擇一株行鑒定一株系比較一混系繁殖原種.第一年從育種者種子田或基礎(chǔ)種子田中選擇單株,下年種成株行,即株

8、行圃.一般株行長(zhǎng)2m,行距0.251ti,走道o.5m,每667m2播l000行左右.第二年將上年當(dāng)選株行種成株系圃,一般每系播種5m8m,每667m2播量5kg,基本苗10萬(wàn)左右,應(yīng)按系種成小區(qū),每排間留走道0.511ti.第三年將上年混收種子稀播繁殖即為原種圃,生產(chǎn)的種子即為原種.三圃制經(jīng)過(guò)一次單株選擇,一次分系比較,實(shí)現(xiàn)優(yōu)中選優(yōu),提純復(fù)壯的效果好,原種純度高,適于在品種混雜退化較嚴(yán)重的情況下采用.1.2兩圃制兩圃制是由三圃制簡(jiǎn)化而來(lái),與三圃制相比,它少了一個(gè)株系圃.兩圃制的株行圃不單收單脫,只是嚴(yán)格去除雜行,然后對(duì)當(dāng)選株行混合收獲脫粒,種于原種圃生產(chǎn)原種.1.3一圃制一圃制生產(chǎn)程序可概括

9、為:單株點(diǎn)播,分株鑒定,整株去雜,混合收獲.種源一般為育種家種子或原種,田間去雜拔除了少量的雜株,保留的是大量的本品種的標(biāo)準(zhǔn)株,因而能保持品種群體的遺傳平衡和遺傳穩(wěn)定性,提高群體選擇效果.一圃制生產(chǎn)原種的關(guān)鍵技術(shù)是種源必須具有較高的純度,精細(xì)整地,足墑下種,一播全苗,嚴(yán)格去雜去劣.一般每667m2播1.5,行距30cm,株7cm.1.4株系循環(huán)法該程序是以育種者種子或原種為材料,經(jīng)過(guò)第一輪的單株和株行選擇后,在每個(gè)當(dāng)選株系中留出一部分植株作下一年的株系材料,其余混合繁殖原種.以后每年從株系中選一部分單株繼續(xù)種成株系,其余混合繁殖原種,如此反復(fù)循環(huán)】.株系循環(huán)法中,當(dāng)種子生產(chǎn)進(jìn)入株系后,建立保種

10、圃,保種圃的株行一般不超過(guò)100個(gè),長(zhǎng)期保留,每個(gè)株系種一個(gè)小區(qū),鑒定淘汰雜系和劣系.保種圃分系留種,下一年繼續(xù)種植保種圃,其余種子混系繁殖,下一年即可生產(chǎn)原種.1.5四級(jí)種子繁育程序四級(jí)種子生產(chǎn)程序應(yīng)用的是重復(fù)繁殖技術(shù)路線,該程序根據(jù)世代把小麥種子劃分為育種家種子,原原種,原種和良種.由育種家種子開(kāi)始,按稀播技術(shù)依次種植成原原種圃,原種圃,良種生產(chǎn)田,經(jīng)幾代重復(fù)繁殖而成.四級(jí)程序中的育種家種子,指該品種通過(guò)審定時(shí),育種者所掌握的那部分遺傳性質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)種子.四級(jí)程序的核心是育種家種子,它是以后各代種子繁殖的基礎(chǔ).因此應(yīng)采用低溫貯藏,以延長(zhǎng)種子壽命,每年拿出一部分種子供繁殖原原種之用,條件不具

11、備時(shí),也可由育種家通過(guò)單株選擇,分系鑒定的程序生產(chǎn).1.6一圃三級(jí)種子生產(chǎn)程序該程序從育種者種子開(kāi)始,選擇遺傳性狀穩(wěn)定,具有該品種典型性的單穗,設(shè)立穗行圃,在全生育期中根據(jù)品種的特性,嚴(yán)格去除育種者種子中的分離行,變異行和混雜行.成熟時(shí)在具有該品種典型性的眾多穗行內(nèi)選擇單穗,擴(kuò)大其遺傳基礎(chǔ),用于下一年穗行圃.其它種子混收;第二年,將混收的種子精量點(diǎn)播(1.5keg667m),擴(kuò)大繁殖系數(shù),生產(chǎn)原原種;第三年,將原原種精量稀播(4kg/667iti)生產(chǎn)原種.該技術(shù)借鑒了三圃制中的穗行圃強(qiáng)有力的選擇壓力,應(yīng)用了一圃制的單粒點(diǎn)播,分株鑒定,整株去雜,混合收獲的又一次選擇技術(shù),將株系循環(huán)法改為穗行循

12、環(huán),擴(kuò)大了遺傳基礎(chǔ),最大限度地解決了因選擇過(guò)窄而發(fā)生的遺傳轉(zhuǎn)移”.1.2小麥種子生產(chǎn)的一般原理和通用程序2.1小麥品種的類(lèi)型和遺傳特征根據(jù)小麥種子遺傳物質(zhì)的純合性可以將小麥品種分為純合品種,雜合品種和混和品種三類(lèi).2.1.1純合品種是指小麥品種個(gè)體間遺傳基礎(chǔ)一致,后代不分離的小麥品種,為純合體.純合品種包括家系品種和多系品種的各個(gè)系.家系品種是當(dāng)前小麥品種的主要類(lèi)型.多系品種是由遺傳背景基本相同,而各系攜帶對(duì)一種或幾種病害的不同抗性基因的近等基因系混和而成”.多系品種的各個(gè)系的個(gè)體之間遺傳基礎(chǔ)是一致的純合體,多個(gè)系混和則屬混和品種.2.1.2雜合品種雜合品種是指?jìng)€(gè)體基因位點(diǎn)不純合的品種,后代基

13、因位點(diǎn)要重組分離.小麥雜合品種主要是純合親本品種(系)的雜交f.代種子,目的是利用小麥的雜種優(yōu)勢(shì).雜交f.代雜合品種個(gè)體間的遺傳基礎(chǔ)是一致的,但利用f:代種子的則成為混和品種.2.1.3混和品種混和品種是遺傳基礎(chǔ)不同的種子混和而成用于生產(chǎn)的品種,個(gè)體間的遺傳基礎(chǔ)不同.2.2小麥純系品種種子生產(chǎn)的一般原則小麥純系品種是小麥生產(chǎn)的主導(dǎo)類(lèi)型,也是雜種品種和混和品種的基礎(chǔ).純系小麥種子繁育是任何小麥品種類(lèi)型種子繁育的基礎(chǔ).小麥品種是一個(gè)大群體,小麥基因組有數(shù)萬(wàn)個(gè)控制不同性狀的基因位點(diǎn),要在有限的時(shí)間內(nèi)使每個(gè)基因位點(diǎn)完全純合是不可能?112.中圍幕孝c孟報(bào)種子基本相同.純度99.9%,凈度99.0%,發(fā)

14、芽率85.0%,水分13%(參照國(guó)家糧食作物種子標(biāo)準(zhǔn)gb4404.1.1996).2.3.3原種原種生產(chǎn)的目的是:將原原種擴(kuò)繁獲得原種,為生產(chǎn)良種或直接為大田生產(chǎn)提供種源.原種的生產(chǎn)程序:將原原種進(jìn)行稀播擴(kuò)繁,種成原種圃,原種圃的主要技術(shù)要點(diǎn)是以保純?yōu)橹攸c(diǎn),以擴(kuò)大種量為主要目的,要精細(xì)整地,配方施肥,適時(shí)早播,稀播勻播,病蟲(chóng)草害綜合防治.一般每667m2播量45,基本苗8萬(wàn)10萬(wàn),抽穗后檢查,拔除雜株,收獲時(shí)按專(zhuān)機(jī)收割,專(zhuān)場(chǎng)揚(yáng)曬,專(zhuān)庫(kù)保存的要求進(jìn)行防雜保純工作,種子需求緊迫,市場(chǎng)行情看好時(shí),即可以原種供應(yīng)市場(chǎng),也可供應(yīng)原種場(chǎng)進(jìn)一步擴(kuò)繁,生產(chǎn)大田用種.原種標(biāo)準(zhǔn):是由原原種繁殖的第一代種子,遺傳性

15、狀與原原種基本相同,產(chǎn)量及其它主要經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)僅次于原原種.原種的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是純度99.8%,凈度98.0%,發(fā)芽率85.0%,水分13%.2-3-4良種(1)良種生產(chǎn)的目的是:將原種擴(kuò)繁,為大田生產(chǎn)提供種子.(2)良種的生產(chǎn)程序:將原種進(jìn)行擴(kuò)繁,一般每667m2播量5,基本苗l0萬(wàn)株,抽穗后檢查,拔除雜株,收獲時(shí)按專(zhuān)機(jī)收割,專(zhuān)場(chǎng)揚(yáng)曬.要求做好防雜保純工作.(3)良種標(biāo)準(zhǔn):是由原種繁殖的第一代種子,遺傳性狀與原種基本相同,產(chǎn)量及其他各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)僅次于原種,種子供應(yīng)大田生產(chǎn).種子種到農(nóng)田里,就不允許再回到種子生產(chǎn)流程內(nèi).純度99.o%,凈度98.0%,發(fā)芽率85.0%,水分13%.3動(dòng)態(tài)種子繁

16、育中的遺傳學(xué)基礎(chǔ)品種在選育過(guò)程中,由于受環(huán)境條件的制約和育種年限的限制,某些性狀常得不到有效的選擇,品種群體內(nèi)個(gè)體間一些性狀差異也得不到很好的鑒別和利用.因此,應(yīng)在種子繁育過(guò)程中,利用時(shí)間和環(huán)境給予的鑒別機(jī)遇,充分剔除品種群體內(nèi)潛在的不良性狀,挖掘各種優(yōu)良遺傳潛力,提高種性,延長(zhǎng)品種利用期.可見(jiàn),在該文提出的動(dòng)態(tài)種子繁育理念中,一個(gè)小麥品種的育種家種子的種性并不是一成不變的,是可以改進(jìn)和提高的.但是,育種家種子始終代表該品種的最優(yōu)種性,是種子繁育的唯一種源.參考文獻(xiàn)【1王東陽(yáng),姜潔,吳永常.1985-1994年我國(guó)若干省份小麥良種對(duì)產(chǎn)量貢獻(xiàn)的研究.中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),1997,13(2):16.19.2梁增靈,湯其林.良種繁育推廣對(duì)河南糧食增產(chǎn)300億斤的作用.種業(yè)導(dǎo)刊,2008,(10):9-10.3】張萬(wàn)松,陳翠云,王春平,等.農(nóng)作物種子生產(chǎn)程序和種子類(lèi)別探討.河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2001,(7):1013.4】王春平,張萬(wàn)松,陳翠云,等.中國(guó)種子生產(chǎn)程序革新及種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)新體系的構(gòu)建.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2005,38(1):163.170.【5】張萬(wàn)松,王春平,陳翠云,等.試論中國(guó)邁向21世紀(jì)的農(nóng)作物種子生產(chǎn)程序和種子類(lèi)別.種子,2002,(1):1-4.【6】羅家傳,張躍進(jìn),姜書(shū)賢.我國(guó)小麥良種繁育