小麦突变体的创造及育种利用研究

    1 小麦突变体的创造    南阳市农科所自七十年代初，综合国内外对射线、化学药剂诱发突变的研究结果，在国内率先开展以杂交、物理引变、化学诱变相结合小麦“三结合”突变育种。先后应用Co60γ射线、X射线、热中子、快中子、电子微波、激光等射线和DES、EMS、秋水仙碱、三氮钠等化学诱变剂，对小麦种子进行单因素或多因素处理。实践证明，这种综合处理方法能够造成遗传物质的染色体畸变、肽键断裂、基因位点突变，使处理后代性状得以改良和出现前所未有的新类型。    经过连续多年的杂交、物理射线处理、化学诱变处理和世代分离选择，现已拥有各种各样小麦育种材料156个类型计1860份。经突变育种选育出了适合当地小麦生态条件的宛原28-88、南阳75-6、宛原18-36等小麦品种，产生了较大的社会经济效益。    2 小麦突变体的类型及特点    2.1 分枝类型小麦 我们现有的分枝类型小麦是普通穗型小麦的杂交后代，即用Co60γ射线照射和用秋水仙碱处理，后代分离出来的小穗轴伸长、分枝着生小花的小麦类型。株高45～80cm；穗型有：小分枝、中分枝、宽穗长分枝、圆锥小分枝、长穗少分枝型等；穗长×宽多为10cm×3cm，最大为15cm×5cm，最长为20cm；单穗小花数150～450个，单株平均每穗80～250粒。这类材料由于受杂交、射线和化学药剂的共同作用，遗传基础复杂，稳定性差，但经过多年分离选择，部分类型的性状已相对稳定。主要优点是多花多粒，缺点是晚熟，有些抗性较差，难应用于生产。    2.2 性状稳定的普通穗型突变体 利用物理和化学因素诱发突变，产生的小麦新变异类型，经多年分离选择，植株性状基本稳定。按其具有的特殊性状可分为大穗型、矮秆型、早熟型、抗源型以及优质型等。    大穗资源：株高75～85cm，穗长15～23cm，穗型长方或棍棒型，每穗60～110粒，千粒重40g左右，大穗多粒。主要缺点是植株偏高，中晚熟，有些抗性较差。    矮秆资源：株高25～50cm，穗长8～14cm，长方或棒型穗，每穗30～50粒，千粒重35～40g。缺点是中晚熟、抗性差。    早熟资源：株高65～70cm，穗长8～10cm，穗型长方，每穗35～40粒，千粒重38～40g，具有株叶型紧凑、抽穗早、成熟早的特点。缺点是籽粒品质差、穗小、分蘖成穗少。    抗性资源：株高65～75cm，穗长12～14cm，千粒重40～45g，每穗45粒左右，高抗三锈、白粉、赤霉、叶枯、纹枯等病害。缺点是成熟偏晚。    3 小麦突变体的利用途径    为了更好的利用由诱变育种方法创造出的突变体材料，尽快选育出高产、优质、抗逆性强的小麦新品种，我们从1997年开始进行小麦突变体的利用研究，并依据其特征特性进行分组，确定其利用途径，经过几年的研究，已收到良好的效果。    3.1 对分枝类型小麦的利用 对分枝小麦的利用，我们主要从两方面切入：    一是利用其不稳定性，从分枝突变体中选择出应用杂交方法难以得到的普通穗型的优良单株。几年来，我们从分枝小麦中选出一千多个普通穗型的分离单株，经分离筛选获得17个优良变异类型。它们的株高65～75cm，穗长14～17cm，穗型有长方形和棍棒型，穗粒数55～120粒，千粒重38～42g，部分类型集矮秆、大穗、株叶紧凑、中早熟、抗性强为一体，是培育高产、优质、多抗小麦新品种的优良株系。    二是分枝小麦明显“库”大于“源”，造成千粒重、产量低。应用诱变剂提高其光合效率，有可能培育出超高产小麦品种。我们正在做这方面的尝试。    3.2 对性状稳定的普通穗型突变体的利用 对于有一定的缺点、不能直接用于生产的大穗、矮秆、早熟、抗性源、优质等类型的诱变材料，由于性状稳定，可作为种质资源用于培育新品种。对缺点较多的种质资源可作为杂交亲本用其特殊性状，或应用诱变方法再改造其不良性状；对于综合性状好、仅有个别缺点的材料，应用回交转基因方法，培育具有原品种优良性状的高产、优质、早熟小麦新品种。实践表明，我们对21个材料应用回交方法再改良其性状，已收到良好的效果。    3.3 对不稳定的突变体材料的利用 诱变处理，后代分离世代多、范围广，能够出现各种各样的小麦新类型。在世代分离选择方面，应着重田间选择，保留具有特殊性状的变异类型。重点选择具有早熟、矮秆、大穗，抗性较好，品质优良的符合育种目标的材料。经过几年的努力，现已筛选出11个综合性状优良的品系。这些新品系具有早熟、丰产性好、抗逆性强、株型紧凑、优质等特点，其株高65～75cm，穗长10～12cm，穗粒数45～60粒，千粒重40～48g，白粒、角质或半角质，经进一步试验，有望选育出优良品种。    4 结语    实践证明，应用小麦品种间杂交、物理引变、化学诱变相结合的小麦“三结合”突变育种方法，是创新小麦种质资源的有效途径，是品种选育的有效方法。    对于从分枝类型突变体中选育出的高光效大穗小麦类型，在用于生产之前需根据其特征、特性进行高产栽培技术研究，良种良法配套，才能发挥其增产潜力。    为了利用现有的突变体材料，加快良种进程，尽快选育出有较大利用价值的品种，不能只注重对某一个产量因素（如穗长、千粒重、穗粒数）的选择，而必须注重选择生产需求的变异类型。在接近大田生产的条件下进行甄别鉴定，对于表现优异的品系进一步进行产比试验，以确定其实际生产应用价值。