全 文 ：第 10卷 第 1期
2 ll()2年 3月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Ec<~Agricuhure
Vo1 t0 N )【
Mawh， 2002
应用生物技术培育小麦新品种探讨
安调过 王彦梅 李俊明 王志国
(中国科学院石家庄农业现代化研究所 石家庄 050021)
摘 要 筒进 了生翱技术在豌良小麦品种，解决粮食 量与质量问题中的重要性，我国应用生物技术培育小麦新
品种翥研究连展厦存在问题，指出育种新技术是于皇搀堕产取得赛砬性进展的关键措施乏 一，并艰话生特技末发展
扮趋势，预计 2【世 纪可培 育出 4太 娄 、麦新 品种 味满足生产厦^l1f]生活的需要
关 键词 生物擅术 培育 p 麦新 品拜
Bloteehnolo~y ap pJieatmn in b edjI罟new wheat variety
Guol Shiiazhuang Institute of Agrical rural M(Mernization
2(i02，10(1)：I16～117
AN Diao Guo，WANG Yah Mel，LI Jun Ming，WANG Zhi
C e Academy。f Sclenc~，Shijiazhuang 050021)．凹EA
Abstract The hnportance of biotechnology Ln improving wheat variety and solving problems(1f output and quality is ex
pounded The r earch progress and problems in app[ylng biorechm)logy in breeding wheat variety in China r^e NLInl
marized also it is pointed OUt chat new breeding techrtdogy is one of key steps l0 get a breakthrough ot cr~ B yield
cording to the devdoping tendency of biotecbno[ogy．four Wpes cd wheat varieties would be br 】tl1f1e口1 thc needs t
wh~．t prd uction and pr~ple’s life n lhe 21st cenlury
Key words Biotechnology，Breeding，New wheat variety
1 小麦生物技术育种的研究进展及存在问题
随着我国人口的迅速增长、耕地面积的不断减少以及人们生活水平的不断提高．对粮食的产量和质量的
需求也不断增长。根据 2030年我国人口将增至 l6亿人、粮食年总产量需达到 6 7～7 3亿 t的战略目标．
按小麦总产量占全国粮食作物 1／4左右计算 ‘，2030年我国需要 l 7～1 8亿 t小麦，小麦生产必须承担在
现有基础上再增加 510亿 kg的任务。提高小麦产量有 2条途径．一是扩大种植面积．二是提高单位面积产
怠 据 FAO调查，在提高单产的诸多因素中品种改良的作用呵达30％以上，如小麦矮化育种的成功引发了
在墨西哥和印度的绿色革命，使墨西哥由粮食进口国变为粮食出口国。建国 来我国培育出5000多个新品
种，在全国范围内实现了3～5次品种换代，每次换代均使产量增幅在 l0％～30％左右 。目前国内外常规
育种技术仍是农作物育种的主要途径，但因其培育周期长(一般需要 7～8年，至少 5年1；种质资源发掘利用
不够，培育成品种的遗传基础狭窄，具有突破性的良种少；育种方法和手段落后，在很大程度上还要依桢经验
模式=因此，单纯依靠常规育种很难育成超高产的新品种，而育成超高产品种往往品质又差．与我国经济的
发展以及21世纪对粮食的需求相差甚远。多年科研实践证明，生物技术与常规育种技术相结合是进一步提
高小麦育种水平的重要途径，如 2O世纪6O年代小麦／黑麦 l 1R异代换系(易位系)的育成．将黑麦抗条锈、
fl 锈和白粉崭的基因引人小麦，解决了小麦育种抗病资源严重不足的局面，很快育成一大批抗病、高产的小
麦新品种。据不完全统计 ，在我国育成的具有 l lR的优 良基因的小麦新品种就有 30个左右，至今生产上
推广 的小麦品种 70％以上都含有 l lR的优 良基因。21世纪是生物技术 的世纪，生物技术与常规育种相
结合，如细胞工程、基因工程、分子标记等技术相互渗透和组合，将远缘物种的有利基因导人栽培种，不仅可
缩短育种周期，还可拓宽种质资源的遗传基础，创造出更多的小麦新种质，进而培育出更多高产、忧质和多抗
的小麦新品种 ，促进小麦生产 的发展
育种新技术是作物单产取得突破性进展的关键措施之一 ，细胞工程育种是生物技术的重要分支。近年
来我国在远缘杂交与染色体工程育种方面取得了重大突破，将偃麦草的有益基因导人小麦，培育出了
* r在 『uJ北省科学技术厅科学拉术研究与发展汁划项 FI(01220129D)郭丹厩究内容
收稿 n期 ：200卜0I 16 改回 E1期 ：200卜04 06
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第 l期 安憾过等：应用生物技术培育小麦新品种探讨 7
优良小麦品种“小偃 6号”、“小偃 107”、“早优 504”、“高优503”等小偃系列的染色体 I 程小麦品种 存与细
胞和染色体_r程相关的易位系创制技术和基 因分子标记技术力面取得了长足进展．获得 l『一批 易位系和抗
病基I 的分 f标记。20世纪 70年代初我国曾率先在世界 卜获得小麦单倍体植株．观已培育出 ‘些优良的
小麦 种，歼辟 _r小麦单倍体育种研究的新领域；利用体细胞无性系变异．国内外已选育出多个优良小麦新
品系或新品种；植物原生质体的再生是植物体细胞杂交及遗传工程的关键环节．也足农作物遗传改良的有效
手段，因此是细胞工程育种的重要内容之一。在小麦原生质体培养研究力‘面国内外均获得成功 ．通过体细
胞杂交获得少数含外源基因的再生植株 ；相关 的桉质杂种优势，现 已培育Ⅲ若 r具草胞质 的小麦拔质杂
种．并从中选育出新品系或新品种 。。我国在基因T程育种方面培育成功抗黄矮病毒的转基 小麦曾波誉
为 1995年十大科技新 闻之⋯ ，目前已获得许多转基固的小麦植株 ，但由于基因转化效率和可重复性低 ，基
因转化途径尚需不断创新 ，研究方法尚需 断改进 ：
2 应用生物技术培育小麦新品种
21世纪小麦育种主攻目标一是培育优质、高产兼顾型小麦新品种 通过半个世纪育种专家的不懈努
力，我国小麦产趋性状得到明显改照，但品质性状下降或无同步改良，绝大部分品种中等筋I』丁，品质一般． 由
于小麦的优质、高产育种不同于单纯的产量或品质育种，应用远缘杂交、染色体工程、基因T‘程育种与常规育
种相结合， 调高产与优质的矛盾，聚台或累加优质、高产基因．加强培育优质、高 、稳产兼顾型小麦新品种
必然成为 21世纪小麦新品种发展的趋势 今后应注重引入优 良坝，l=藏蛋白亚基 Glu II)5 10、Gh，lA 1、2
Glu一1B一7+8等，更新小麦蛋白贡的组成，提高蛋白质c面筋)质量：．按现在主要分布于黄淮麦区的高产小麦
品种产量 6{)00～6750kg／hm ，通过小麦品种改 良，到 2030年 口』培育H{产量达 750(}～9000k hnl 的稳产类
型，以满足小麦生产的需要。二是培育高产抗病抗逆小麦新品种 按未来小麦生产发展趋势．小麦品种的高
产不仅是良好水肥条件下的高产，还应是抗病、抗逆条件下的高产。由于自然条件 F r 供利用的抗源匮乏，
常规育种受到了很大限制 2l世纪利用生物技术，特别是基因工程、染色体工程途径，将外源抗性基 导人
小麦，获得抗病、抗逆种质资源，培育出高产、抗病、抗逆的小麦新品种，是防治小麦病害的有效途径。二罡培
育超高产小麦新品种。利用 2O世纪育种技术方面的突出成果 ．把有效利用光能的育种技术与远缘杂种优势
相结合，第一次绿色革命的株型育种和分子育种技术相结合，于2000～2005年育成单产比日前推广的优良
品种增产20％～30％的新品种，于2020年前育成增产 30％～50％的超高产小麦新品种 ．给 21世纪的小
麦生产带来新的飞跃 四是培育专用型小麦新品种：随着人民l牛活水平的不断提高 ．人ff]划面包 、糕点 、饼
干 水饺等专用小麦粉的需求越来越多，对面食品的营养品质要求也越来越高。目前国产小麦品质较差且大
量积压，21世纪迫切需要寻找具有特殊利用价值的种质资源．通过生物技术将其转人小麦．培育出专用 小
麦新品种一21世纪生物技术的 陕速发展将导致农业研究的重大突破并在众多相关领域引发新一轮革命 ．在
今后 段时期 内小麦生物技术育种研究的重 之一足探讨与小麦产量 、品质和抗性等有关基因的结构 功能
及其庖崩．阐明与重要农艺性状密切相关的生长发育、代谢词控等生物学过程的分子机珲 随着分子生物学
的发展，有可能从分子水平研究小麦产量和品质形成的机理．将传统的育种方法和分子生物学育种相结合，
缩短育种时间，有效提高小麦的产量和品质一随着这方面研究的不断深入 ．小麦牛物技术育种的技术体系将
不断得到完善、成熟．新种质将被不断发现和利用，不久的将来按照人们的意愿塑造更多的小麦新品种或新
物种将成为现实!
参 考 文 献
郭 ^盯 依靠科技进步吐变牛产条件促进河南小麦产 l茸再 l新台阶 麦娄文摘 ，】998．18(6j：1 3
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李 平 小麦蟓生质体培养现状丑其进展 沈阳农、l 大学学报 ．I 997．28【3、：238—242
杯建兴上编 怍物育种与育种新拄术 J￡京：科 辈出版社 ．【995
l怫建舟 饿鹏 有效利用光能的育种技术 角度探订农怍物的增产潜 力 农- 生街学研究 jJ在业持续发艘
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夏镇澳 植物娘l牛质件培养和细胞 杂空 植物叶：物技术 上海 }海科学扳术 出版 ．[997
韩 糸娥 现代生物技术与农业可持续发展 生态农 、fp研究 ，I99N 6(3、70 72
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