小麦育种是一个周期漫长(通常需要8-12年)、系统性的工程,主要包括以下步骤:

      1. 确定育种目标

      这是所有工作的起点。育种家需要根据特定生态区域(如北方冬麦区、南方冬麦区)的生产需求、市场需求和未来挑战(如气候变化)来制定清晰的目标。

       例如:为华北干旱地区培育一个抗旱节水的高产冬小麦品种。

       2. 种质资源的搜集与鉴定

      种质资源是育种的物质基础,也称为“基因库”。包括:

      地方品种:往往具有独特的适应性或抗性基因。

       主栽品种:具有综合性状好的优点。

       野生近缘种:是抗病、抗逆等重要基因的宝贵来源。

       人工创造的中间材料:具有特定目标性状的育种材料。 需要对所有这些材料进行性状鉴定和基因型分析,明确其优缺点。

        3. 创造变异(亲本选配与杂交)

      将具有不同优良性状的亲本进行杂交,将它们的基因重新组合,从而在后代中产生新的变异。

      单交:A品种 × B品种

      复交:(A×B)F1 × C品种,用于聚合更多亲本的优良基因。

小麦育种的主要步骤与方法

       回交:为了将某个特定性状(如抗病基因)导入一个优良品种,常用回交育种法。(A×B)F1 × A,多次回交后,后代既具有A的大部分优良性状,又获得了B的抗病性。

        4. 后代选择

       这是育种中最耗时、最需要经验和技术的工作。从杂交后代中筛选出符合目标的个体。

       系谱法:最经典的方法。从杂交后的分离世代(F2代开始)逐代选择优良单株,直到性状稳定(F5-F8代),形成株系。

      混合法:在早期分离世代不进行选择,只混合收获,等到高代(F5以后)性状基本稳定时,再选择单株或株系。

       分子标记辅助选择:现代育种的核心技术。通过DNA分析,在苗期就能检测到是否含有目标基因(如抗病基因、品质基因),大大提高了选择效率和准确性,缩短了育种年限。

        5. 品系鉴定与产量比较试验

      将选出的稳定株系升级为品系,进行多年多点的小区试验,全面评估其产量、品质、抗性等农艺性状,并与当前主栽品种(对照品种)进行比较。表现优异的品系晋级到下一阶段。

       6. 区域试验与生产试验

      这是品种审定的前置程序,由国家或省级种子管理部门组织。

      区域试验:在多个不同的生态点进行严格统一的试验,进一步验证品种的适应性、稳定性和丰产性。

     生产试验:在接近大田生产的条件下进行试验,验证品种的实际栽培表现。

       7. 品种审定(或登记)

      品系在区域试验和生产试验中表现优异,达到审定标准后,育种者可以向国家或省级农作物品种审定委员会申请品种审定。通过审定的品种才能获得“合法身份”,被允许在相应区域推广种植。

        8. 种子繁育与推广

       通过审定的品种,由种子公司或原种场进行原原种→原种→良种的扩繁,生产出大量高质量的种子,最终推广到农民手中。