雜交小麥被認為是今后大幅提高小麥產量的首選途徑和高技術種業競爭的焦點。由我國獨創的二系法雜交小麥技術體系率先取得重大突破,已審定的京麥6號、綿雜麥168、云雜6號等7個品種,每畝可增產15%以上。
“二系雜交小麥具有豐產、穩產、抗逆性強、適應性廣等優點,特別是在逆境下的雜種優勢更加顯著。”北京雜交小麥工程技術研究中心主任趙昌平介紹說,小麥光溫敏雄性不育資源的發現和應用,是二系雜交小麥研究起源點。由此,該中心系統研究了小麥光溫敏不育的遺傳規律、光溫轉化模式、生態適應性及分子機制,建立了“小麥育性相對性原理”,首次解釋了小麥光溫敏不育的細胞學特征及細胞骨架信號通路,為建立二系雜交小麥技術體系和發展分子育種奠定了重要基礎。
在此理論指導下,2005年以來,我國以二系法為代表的雜交小麥研發取得突破性進展,創制出雜交小麥新組合50余份,審定品種7個,近5年累計示范面積200多萬畝,平均增產15.7%,穩產性、抗逆性表現突出;同時,雜交種子生產體系也較為完善,規模制種畝產約500斤。
專家認為,如果雜交小麥推廣應用達到雜交水稻同等水平,我國每年可新增小麥200億斤,相當于解決了5000萬人的口糧,對于保障我國糧食安全意義重大。
尤為值得一提的是,2009年以來,雜交小麥在巴基斯坦大面積種植,平均增產達30%以上,邁出了我國雜交小麥國際化的第一步。
在“雜交水稻之父”袁隆平看來,我國二系雜交小麥技術體系是復雜的系統工程,實現了從材料發現、理論創立、技術突破到生產應用,是我國繼雜交水稻之后又一項農業科技重大成果。
雜交小麥的研究利用同雜交水稻一樣具有重大意義,但是因為普通小麥屬于比較特殊的異源6倍體植物,具有42條染色體,其遺傳機理比水稻、玉米、高粱等2倍體或4倍體植物更加復雜,其雜種優勢利用研究的難度更大。全世界雜交小麥研究已歷時五六十年,但仍然沒有達到預期目標。
“上世紀50—90年代,國外主要運用的是‘三系法’和‘化殺法’技術體系,但由于‘三系法’存在不育系難以繁殖和育性恢復不徹底,‘化殺法’的雜交種生產不穩定和化學藥劑污染環境等問題,至今還沒有實現雜交小麥大面積應用,也導致國外雜交小麥研究一直處于停滯狀態。”趙昌平說。
盡管我國雜交小麥總體態勢發展良好,但趙昌平認為,組合總體選育水平仍然不高,加速創制適應于不同麥區高產、穩產、抗逆的強優勢雜交小麥新組合,仍是全面實現雜交小麥大面積應用中亟待解決的關鍵問題。
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