我国小麦育种的回顾与展望
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中国农业科技导报,2010,12(2):1-4JournalofAgriculturalScienceandTechnology
收稿日期:2010-01-15;修回日期:2010-03-05 作者简介:李振声,研究员,中国科学院院士,研究方向为小麦遗传育种。E-mail:zsli@genetics.ac.cn 编者注:本文为首届中国(博鳌)农业科技创新论坛大会报告,经作者整理而成。我国小麦育种的回顾与展望
李振声(中国科学院遗传与发育生物学研究所,植物细胞与染色体工程国家重点实验室,北京100101)
摘 要:介绍了我国小麦生产发展概况和我国小麦育种的发展历史,包括以抗病稳产为主的育种阶段(20世纪50～60年代)、以矮化高产为主的育种阶段(20世纪70～80年代)和高产与优质育种并进阶段(20世纪90年代～21世纪初);阐述了当前我国对粮食生产需求的新变化及其对今后小麦育种工作的要求和方向。关键词:小麦育种;发展历史;未来展望doi:10.3969/j.issn.1008-0864.2010.02.01中图分类号:S512.032 文献标识码:A 文章编号:1008-0864(2010)02-0001-04
RetrospectandProspectofWheatBreedinginChina
LIZhen-sheng(TheStateKeyLaboratoryofPlantCellandChromosomeEngineering,InstituteofGeneticsandDevelopmentalBiology,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,China)
Abstract:ThispaperdescribesthegeneralfactsofwheatproductionanddevelopmentalhistoryofwheatbreedinginChina.TherehavebeenthreemainstagesofwheatbreedingandimprovementresearchsincethefoundationofnewChina.Themajorbreedingobjectivesofstageone(1950s-1960s)areimprovingdiseaseresistanceandyieldstability,whereasthoseofstagetwo(1970s-1980s)areimprovingplantheightandraisingyieldpotential.Thekeybreedingtargetofstagethree(1990stothenewcentury)issimultaneousimprovementofgrainyieldandquality.Finally,therecentchangesingrainconsumptionandcropproductioninChinaandtheirimpactsonthedirectionoffuturewheatbreedingandimprovementeffortsarediscussed.Keywords:wheatbreeding;developmenthistory;futureprospects
1 我国小麦生产发展概况
根据国家统计局资料,1952年我国小麦平均产量为732kg/hm2,到2008年平均产量达到4762.5kg/hm2,增长6.5倍(图1)。小麦播种面积从1952年的2478万hm2,到1991年增长到3095万hm2,到2008年又减少到2362万hm2,比1952年还减少了116.3万hm2。而小麦总产从1952年的0.1813亿t,到2008年的1.1246亿t,增长了6.2倍。实现了供需平衡有余。
2 我国小麦育种回顾
建国60年来,我国小麦育种取得了卓越的成就,先后选育了数以千计的优良品种,每年在生产上种植的小麦品种有300～400个。种植面积在66.7万hm2以上的品种累计有60余个,为我国小麦生产的发展做出了巨大贡献。建国初期,我国小麦品种改良是从评选地方品种起步的,各地都评选出一批优良地方品种在生产上推广应用;同时积极引入国外品种试验试
种,并择优与本地品种杂交,进行品种改良。在金善宝院士主编的《中国小麦品种志》[1～3]和庄巧生院士主编的《中国小麦品种改良及系谱分析》[4]等专著中已经作了详细的论述。根据专著中的记述和相关资料,我国小麦育种发展可分为3个阶段。
2.1 以提高抗病稳产为主的育种阶段(20世纪
50～60年代)
1950年春,我国小麦条锈病发生空前大流
图1 新中国成立后历年小麦单产变化Fig.1 ProgressofwheatyieldimprovementaftertheestablishmentofNewChina.
行,造成当年小麦大减产,据估计,全国小麦大约
减产60亿kg。条锈病的流行主要取决于菌源的
数量与传播和小麦品种的抗病性,前者主要受春
季雨量的影响,而小麦品种的抗性则因病原菌的
变异而定。由于病原菌变异快,小麦品种选育进
度慢,品种抗性难以持久,必须经常更新。据26
个国家统计,条锈病菌发生新小种变异的速度是
平均5.5年产生一个新的流行性小种;而育成一
个小麦新品种一般需要8～10年。
20世纪50年代大面积推广的第一批改良品
种有碧蚂1号、南大2419和甘肃96等。这个时
期的改良品种少,上述三个品种推广覆盖面积大。
碧蚂1号于1948年育成,1950年推广,最高年份
种植面积达600万hm2,覆盖了整个黄淮流域和
河北中部以北的平原地区。南大2419于1932年
引自意大利,经系选后于1942年推广,年最大推
广面积为466.7万hm2,覆盖了长江流域。甘肃
96于1944年引自美国,经选育于1952年推广,
年最大推广面积达66.7万hm2,主要覆盖中西部
部分春麦区。
到20世纪60年代,各地由于推广品种先后
丧失了抗性,又育成了一批新的抗病良种,推广面
积达到66.7万hm2以上的有济南2号、北京8
号、内乡5号、石家庄54和引自阿尔巴尼亚(实为
意大利品种)的阿勃、阿夫等。由于这些品种的
推广基本控制了条锈病新小种的流行危害,使我
国小麦平均产量达到1500kg/hm2以上,提高了一倍。2.2 以矮化与高产为主的育种阶段(20世纪70-80年代)
随着生产条件的不断改善和国际上绿色革命的兴起,在继续保持对条锈病抗性的基础上,我国
相应育成了一批半矮秆或矮秆、抗倒、丰产的优良
品种,在生产上迅速推广引用。
20世纪70年代育成和推广的小麦良种中,
年最大推广面积在66.7万hm2以上的有泰山1
号、丰产3号、博农7023、济南9号、徐州14、繁6
和郑引1号等,其中泰山1号推广面积最大,达
216.7万hm2以上。
20世纪80年代后,对抗病性的要求是兼抗
白粉病,这一时期推广的品种,年最大种植面积在
66.7万hm2以上的品种有百农3217、济南13、鲁
麦14、山农辐63、冀麦30、陕农7859、小偃6号、
豫麦13、豫麦7号、徐州12、西安8号、冀麦26、鲁
麦1号、豫麦2号、豫麦17、扬麦5号、鄂恩1号、
绵阳11、绵阳15、绵阳20、川麦22和克旱9号等,
其中一大部分品种的抗病、抗逆、高产性能的基因
源是来自从罗马尼亚引入具有黑麦血缘的1B/1R
易位系“洛麦品种”(包括牛朱特)。这些代表性
品种加上推广面积在66.7万hm2以下的数百个
品种的推广,使我国小麦平均单产达到3000kg/
hm2以上,又提高了一倍。
2.3 高产和优质育种并进阶段(20世纪90年代
～21世纪初)
随着我国人民生活条件的不断改善和进入WTO的挑战,小麦品质改良育种开始提上议程并
有所进展,形成了与高产育种并进的态势。
20世纪90年代到现在,年最大推广面积在
66.7万hm2以上的新品种有郑麦9023(中强
筋)、济南16、济南17(强筋)、鲁麦21、济麦19(强筋)、济麦20(强筋)、济麦22、烟农19(强
筋)、豫麦18、矮抗58、石4185、邯6172、扬麦158
和绵阳26等。这些代表性品种与其他良种的推
广应用使我国小麦平均单产达到4500kg/hm2
以上,个别品种在试验示范中曾达到10500kg/hm2以上,保证了我国小麦的供需平衡。
通过由中国科学院和中国农业科学院联合主
持的“国家973计划”小麦品质课题的研究,基本
明确了优质小麦有两个主要优质基因源,一个是2中国农业科技导报12卷来自西方国家适合做面包的强筋小麦品种兰考塔(Lancota,美国)、叶考拉(Yecora,墨西哥)等;一
个是我国自己培育的适合制作馒头、面条、饺子等蒸煮类食品的品种小偃6号、临汾5064等。
由于优质小麦品种的推广,我国基本结束了
优质麦依靠进口的历史。
3 我国小麦育种的展望
从以上对我国小麦育种3个历史阶段的回顾中,可以看出满足社会消费需求是促进小麦生产
发展和品种不断改良、更新的动力。在新形势下,
进一步推动我国小麦生产发展和品种改良的动力
是什么?我们经过反复讨论,提出了两个“转变”的新思路。
3.1 小麦生产从面向国内市场逐步向国内、国外
两个市场转变
据中华粮网报道[5],1997年以前小麦一直是我国进口的主要粮食品种,自2002年起我国已逐
步走向小麦净出口国行列。2008年以来,在我国
小麦产量大幅增加的情况下,出口量有望大幅增
长,出口小麦结构有望改变,并会以更多的制粉小麦出口到国外。这里所说的国外市场主要是指东
南亚和东亚市场,距离我国近,有地理优势,同时
该地区对面食品的要求也与我国相似。从我国国情考虑,能出口的小麦数量不会太
多,但是意义重大。在科研方面,它可以促进我国
科技工作者继续努力提高小麦单产和改进品质的
研究;在生产方面,可以集中优势地区推广优质品种,促进农民增产增收,提高种粮农民的生产积极性,也可以改变近年来我国小麦播种面积减少过
多的趋势,形成推动我国小麦生产发展的新动力。
通过对近10年我国水稻、小麦、玉米3种作物的播种面积、单产与总产的变化进行比较和分析(表1),发现小麦的播种面积减少最多(21.7%),
但单产增长幅度最大(29.2%),依靠提高单产保证了总量的增长(2.5%),实现了全国小麦供需
平衡有余,这说明小麦生产是一个很有活力的产
业,还有增产潜力可以挖掘。在它保证满足国内
市场需求的前提下,将多余的小麦,以优质产品销往国外市场,是可行的。
因此,建议政府作进一步调研,最后做出
决策。
3.2 在北方两熟地区从追求单季作物高产向争取两季增产增收的转变
中国科学院地理所禹城综合试验站于2007
年在山东禹城中度盐碱地上进行小麦品种比较试验时发现,“小偃81”小麦品种具有较好的耐盐碱
能力;同时在大田生产试验中又发现它具有早熟、
耐晚播、耐干热风的特点,它的优良品质(2005年
河北省审定通过的优质小麦)受到农民的喜爱,于是在2008-2009年进行了小偃81+登海玉米
栽培试验,获得了“一早两晚,全年增产增收”的
效果。即在小偃81收获后,早种生育期较长的登海玉米,延长玉米生育期,推迟其收获期,以增加
产量,接下来再种耐晚播的“小偃81”,不影响下
一年的小麦产量。结果在中等水平的农田上获得
