论文大麦育种的回顾与展望--学位论文.doc

大麦育种的回顾与展望
龚来庭
（浙江省嘉兴市农科院 嘉兴 314016）
摘要 回顾20余年大麦育种实践，采用遗传育种与生物技术相结合，经过四改五提高，经历了四个阶段，育成经省、市审定的品种4个，经品试有突出优点而推广面积在6.7万公顷以上的品系13个。这些品种和品系累计推广面积已达到200万公顷，为我省乃至全国大麦生产起了一定作用。
关键词 大麦育种 瞻前性 针对性 创造性
1、思维和实践
作物育种过程是思维和实践过程，也是创新过程。育种必需要有瞻前性、针对性，创造性。瞻前性要考虑到生产的发展和市场的需求，育成超前的品种。针对性就是针对当前生产上推广的品种存在缺点和它的优点，加以全面分析，若能在育种上改良其主要缺点或者进一步发挥其优点，这样的新品种才能在生产上应用。创造性必需要类型突破，通过有效基因的聚合和累积，培育出符合自己育种目标的新类型的品种，这在秀字大麦育种开始前，是首先要思考的问题。
秀字号大麦育种从1978年开始，当时既无课题，又无经费，连种质资源也很贫乏，嘉兴市当家品种早熟3号，嗣后是沪麦4号，这些品种在当时对促进当地大麦生产起了积极作用，但是随着种植年份增加，这些品种种性逐渐退化，植株变高100cm以上，容易倒伏，粒重下降，产量锐减，再加上嘉兴市大麦黄花叶病病区扩大，这些品种本来不抗黄花叶病，它的稳产高产优势逐渐消失，同时预感到啤酒工业兴起，啤酒大麦需求量日益增加，质量要求较高，分析了当时的大麦生产和供需现状，预测今后大麦生产发展趋势和对大麦品种要求，在育种思路和目标上提出四个改良：
1、1高秆改为矮秆
从高秆一下改为矮杆，又要保持其大穗大粒性状，要达到上述育种目标，在当时难度较大。从多年育种实践经验，提出了渐进育种法，把微小有效基因聚合和累积，从量变到质变，使类型突破，从而选育出新的类型大麦新品种。开始育种时要类型突破，困难很大，只能某些性状进行改良，使产量有所提高，这在秀字号第1代品种秀麦1号表现出来，它比早熟三号穗型大些，千粒重高些，所以它的产量高于早熟三号和沪麦4号，1989年投放生产后,引起农业部门和广大农户的关注，通过各省市品种区试和品种比较试验结果，它比早熟三号沪麦4号增产15-10%。
1、2宽叶改为细叶
叶型改良极为重要，细叶它能改善丛内通风透光的条件，降低丛内的湿度，减轻发病环境条件，从而提高分蘖成穗率，为多穗高产构筑平台。叶片不仅要细，而且要卷曲要厚要浓绿，这样不因叶片变细而影响到光合作用的叶面积减少，导致光合作用产物降低。在育种目标思路上，株型和叶型的改良是高产的基础，是非常重要，否则根本谈不上类型改良，秀字号大麦第三代品种秀麦3号就是这种类型。
1、3小粒改为大粒
八十年代初随着啤酒工业的发展，小粒型大麦不适应作啤酒原料，啤酒大麦籽粒要求千粒重38克以上。1986年嘉兴市大麦生育后期遇到高温逼熟，当时大麦当家种浙农大3号千粒重只有33克右左，嘉兴市啤酒大麦联合体各成员单位——麦芽厂和啤酒厂大为震动，纷纷提出要更换品种，当时我所选育的秀字号第一代大麦品种大粒种“秀80-7”大起作用，由联合体出资，建立“秀80-7”大麦良种繁殖基地，加速啤酒大麦良种的推广，从1986-91年累计推广面积13.4万公顷，嘉兴市一年最高种植面积达2.54万公顷，占全市大麦种植面积38%，这对当时提高啤酒大麦质量起到积极作用，大麦千粒重从35克提高到40克以上，重振了嘉兴市啤酒大麦的雄风。麦芽畅销全国，享受信誉，它不但促进嘉兴市城乡经济的发展，而且也提高了联合体的知名度和经济效益，同时也使我所的大麦育种科研成果得到推广，并得到大麦联合体对大麦育种的资助,使科研成果迅速转化为生产力。所以育种工作要瞻前性，根据市场需求和生产发展制订出育种目标。
1、4 改不抗黄花叶病为抗黄花叶病
从1978年大麦育种开始，抗病育种极为重视，特别抗黄花叶病一开始，就把大麦系统选育单株和有限的引种材料，以及杂种材料在海宁县农科所黄花叶病重病田进行抗病鉴定，凡是感病的被淘汰，抗病或耐病的材料被选取。杂种第一代抗黄花叶病鉴定较易鉴定，因为大麦抗黄花叶病基因是显性，而感病基因是隐性，抗黄和感病二个亲本杂交后，杂种第一代抗性很容易在病田鉴定出来，F1是感病，杂种第一代就可淘汰，在海宁重病田连续鉴定三年，不仅从感病早熟三号系统中选育出抗黄花叶病的新品系如“秀九”，“秀二”，这些新品种在病区推广有0.67万公顷以上面积，由于这些新品种有一个致命弱点，就是芒极难脱落，农户不太愿意种植，嗣后被高抗黄花叶病“沪麦10号”所取代，在海宁三年抗黄花叶病鉴定后，1987年又到嘉善县农科所大麦黄花叶病重病田进行鉴定，选育出高抗黄花叶病的“秀麦2号”，它比当时高抗黄花叶病的“沪麦10号”还要抗黄花叶病，千粒重高出2克，比“沪麦10号”增产5%，1989年在嘉善县迅速推广，九十年代初在杭嘉湖地区黄花叶病病区成为当家品种，取代了“沪麦10号”。从1987-1995年八年累计推广面积13.8万公顷，在病区增产极其显著，深受广大农户青睐。
秀字号大麦育种一开始，极其重视抗黄鉴定，从1979-1987年连续八年抗黄鉴定，不仅选育出抗黄品种“秀麦2号”，而且育种材料抗性越来越好，现在可以这样说，秀字号大麦育种材料百分之一百是抗黄和耐黄，有的甚好是高抗，所以在育种上，既要目标明确，又要有瞻前性的战略眼光。
2、育种的潜能
秀字号大麦育种经过二十多年的辛勤的耕耘，分析研究和不断创新育成一些新品种和新品系，在生产上发挥作用，而且创造了大量的新类型材料，为今后育种提供了丰富的技术储备资源。从类型上来看；可分为多穗型，大粒型，长穗型，无芒型和四棱型。这五大类型具有共同特点是；矮杆抗病，叶细卷曲，叶色深绿，茎杆细韧，分蘖力强，次生根多，穗、粒、重相对比较协调，耐湿性好，有较高增产潜力，但在这五大类型中也需要作进一步的改良，但从总体上来说目前材料比过去又有很大的提高和发展。
2、1粒数有所提高
以往秀字号大麦群体麦条件下平均每穗粒数为25-26粒最大穗也只有34粒，从未发现每穗有38-40粒的大穗，过去选种圃中在稀播条件下难得发现有每穗40粒的材料，而目前的材料每穗40粒的随处可见，最大的穗可达44粒所以说在穗粒改良上已取得了明显的进展。
2、2穗数有明显的提高
秀字号第三代品种如秀麦3号，秀96-6，秀96-11，秀97-1等品种，是单产6000kg/k㎡高产类型，在杭嘉湖地区多湿、多雨生态条件下，穗数最高只有795-825万/k㎡，否则，灌浆期遇大风大雨就会发生倒伏，从二十多年育种实践经验深深体会到，要在浙，江、沪大麦单产超500kg，提高单位面积穗数是主要的关健，因为二棱皮大麦每穗粒数有限，在群体栽培条件下每穗最多也只有25-26粒，只有创造新的类型大麦新品种，具有矮杆韧茎，强蘖多穗，能大幅度提高单位面积的穗数，形成密群麦不倒，穗、粒、重协调，只有这样才能大幅度地提高单产，否则是不可能的。增加穗数必需改变株叶型，提高分蘖强度和分蘖的成穗率，增强次生根，提高耐肥抗倒性，才能发挥增穗增产的作用，目前选种材料穗数从750-825万/k㎡提高到900-1050万/k㎡，穗粒数和千粒重也比原来有所提高，这是一个很大的飞跃，为今后进一步高产奠定了扎实基础。
2、3千粒重有所提高
粒重是构成产量的一个重要的因素，从多年从事大麦生产的实践来看：千粒重高的年份，大麦产量也高，千粒重低的年份，大麦产量也低，所以年度之间千粒重高低，对大麦产量影响很大，而千粒重高低受品种遗传因子和气候因子的影响，提高千粒重要从改良遗传因子着手，千粒重从原来40-44克提高到48-50克，目前有不少材料千粒重已经达到此标准，这是一个大进展。但是仅仅提高千粒重遗传因子还不够，还需要提高抗倒性，抗病性，耐湿性以保证遗传因子的稳定性，使年度之间千粒重的变异系数稳定在最低值，这是保证年度之间高产又一个重要的因素，在这方面目前已有许多材料为今后育种提供了丰富的资源库。
2、4抗病性不断提高
以前材料在多雨低温天气条件下，常常发生严重的大麦白粉病，而且条纹叶枯病也很严重，有的材料大麦网斑病也相当严重，通过二十多年的育种努力，重病年份淘汰不抗病的材料，同时利用抗病的材料不断聚交，不断的选择，使材料的抗病性不断提高，在注意大麦上述病害的同时，也对大麦的黄花叶病给予极大的重视，九十年代后期选用高抗黄花叶病秀90015作为中心亲本，与耐病的综合农艺性状好的中间材料进杂交，通过不断选择，从而使育种材料抗病性大大地提高，因为秀90015不仅具有抗大麦黄花叶病又抗大麦白粉病网斑病和条纹叶枯病，它的抗病性已经转育到杂种后代,从此育种材料抗病性越来越好。
大麦育种材料农艺性状和抗病性改良取得很大的进展但也产生一些负面影响虽然穗型变大，但是有的材料分蘖力相应减弱，叶片变宽，这种变化必需引起高度注意并不断加以改良使多穗和大穗、细叶与大穗、矮杆与大穗相结合在一起使高产株叶型与高产穗粒重结合在一起
2、5品质有所提高
品质改良从大麦不同用途进行改良，啤酒大麦需要提高无水浸出率至80%，饲料大麦蛋白质含量13.5%以上，从秀字号大麦目前部分材料品质分析结果来看啤酒大麦在品质八项指标中不少指标符合优质标准，但无水浸出率太低只有76-77%不符合优质啤酒大麦标准。在育种过程中用国外进口优质啤酒大麦品种作亲本，使秀字号大麦育种材料在品质上有所提高，但是那些材料无水浸出率究竟提高多少，有待进一步分析和研究，只要测出有几个中间材料无水浸出率80%，再用该材料作亲本，不断选择和分析，啤酒大麦品质会不断的提高。
饲料大麦从四棱大麦改良着手，因为四棱与高蛋白质基因联系在一起，四棱大麦必需要改良成矮杆细叶，长螺旋型穗，四棱比六棱抗大麦赤霉病，加之长螺旋型穗雨后穗上水分容易蒸发，这是称为结构耐病在抗病育种上的应用，尽量要做到基因抗病和结构耐病相结合，以提高抗赤性，同时长螺旋型穗籽粒排列疏松，容易提高千粒重，所以饲料大麦一定要改造成四棱矮杆多穗，叶细卷曲，长螺旋型穗。抗赤、抗黄花叶病、抗白粉病、抗条纹叶枯病和网斑病等，这种类型要求是株高75-78cm,有效穗750-825万/k㎡,每穗实粒数为50-60粒，单产9000kg/k㎡以上，蛋白质含量13.5%以上。高产理想四棱型大麦新类型的出现它将是秀字号大麦五大类型中产量之冠，这在大麦育种上又有一个很大的突破。
3、回顾与展望
我院大麦育种至今20多年以来，采用渐进法＋类型法＋生物技术，大致经历了四个阶段：
3、1大粒型品种选育阶段（1979-1983年）该阶段育成了新品种和新品系5个，分别是秀麦1号、秀80-4、秀80-7、秀81-3、秀81-5。其中秀麦1号通过嘉兴市、衡阳市、长沙市、福建三明市和浙江省、湖南省、辽宁省品种审（认）定，并通过全国品种审定，列为全国20个行业品种之一。获嘉兴市科技进步三等奖，浙江省科技进步三等奖。
3、2抗黄型品种选育阶段（1983-1986年）该阶段育成新品种和新品系2个，分别是秀麦2号、秀86-114，其中秀麦2号通过嘉兴市品种审定 、浙江省品种审定。是大麦黄花叶病重病区的主栽品种。获嘉兴市科技进步二等奖，浙江省科技进步三等奖。
3、3矮杆高产新品种选育阶段（1987-1991年）该阶段育成新品种和新品系3个，分别是秀87-12、秀89-49、秀麦3号，其中秀麦3号通过嘉兴市品种审定、浙江省品种审定。并拍成科教片二次向全国播放。第三代品种的推广应用，使大麦单产上了一个新台阶。获嘉兴市科技进步一等奖，浙江农业科技进步一等奖，浙江省科技进步三等奖。
为了加快育种进程，从1983年起连续9年到云贵高原和浙西天目山夏繁加代，跟上大麦生产的发展和新品种的更换。
3、4生物技术与常规育种相结合阶段（1991-今）利用丰富的遗传育种材料与高新生物技术结合，是大麦育种手段的一个新的飞跃。从1991年起与上海市农科院生物技术中心合作，进入第四阶段新品种选育。特别是近10年来大麦细胞工程技术的进展、大麦花药培养程序建立和大麦花药培养绿苗分化频率的提高，加速了大麦育种进程，提高了大麦育种的质量，五大类型 进一步完善和发展。
本阶段已育成新品种和新品系7个，分别是花30、花96-6、花96-22、花96-11、花97-1、花98-11、花01-3。其中花30已通过上海市、浙江省、江苏省品种审定，累计推广面积已达20.67万公顷，成为江、浙、沪大麦主栽品种。
花98-11参加本院大麦新品系比较试验，比花30增产 8.5% ，居参试14个品系首位；参加浙江省大麦品比试验，比花30增产11.8-12.5%，增产极显著。
花01-3是最新育成的大麦新品系，参加2002年本院大麦新品系鉴定试验，产量居首位，比花30增产15.75%；参加2003年大麦新品系鉴定试验，比花30增产 28.34%,居第二位；在上海市花培DH材料品比试验中，产量居首位, 比花30增产 7.19%；参加浙江省大麦品比试验，比花30增产7.6%,居第二位。已参加2003-2004年度江苏省大麦区域试验。该品系苗期叶色深绿，叶片细卷，茎秆细韧，株型紧凑，直穗，穗层整齐。株高加81cm,穗长8cm,每穗实粒28粒，千粒重41-42g,皮色清白。耐黄花叶病和赤霉病，抗白粉病，耐寒耐湿性强，是一个强蘖、多穗、高产新品系。
生物技术与常规育种相结合是目前大麦育种的方向，随着大麦生产的发展和啤酒大麦市场的需求，对育种目标和方法需要不断探索和创新。