杂交育种新工具——太谷核不育小麦 [复制链接]

第11版(科技园地)
专栏：

　　杂交育种新工具
——太谷核不育小麦
蒋建科
编者按：本报１２月５日在第五版头条位置刊登了《太谷核不育小麦研究获突破，新品种推广面积七千八百万亩》的消息后，编辑部收到许多读者来信。有些读者称“这是农作物育种的一场革命”，更多的读者希望进一步了解太谷核不育小麦的有关知识。作者从科普的角度，回答了什么是杂交育种、太谷核不育小麦的发现过程和育种特性，文章深入浅出，呈现给读者一个较完整的农作物育种新概念。　　　　　　　
　　　　　
大自然赐予人类的大量作物几乎都有一个缺陷：例如抗病的品种往往不高产、而高产的品种通常又不抗病等，农业生产则需要既高产、又抗病、又耐旱、品质又好的品种，要实现这个目标，就要通过杂种优势利用这种方式来实现。
所谓杂种优势就是指通过品种间杂交的方式，将不同品种的各种优良性状集中到一个品种上，在生产上大面积推广。１９７２年春，在国务院主持召开的全国农林科技座谈会上，科学家把水稻、小麦、棉花等农作物杂种优势利用研究正式列为全国农业攻关会战研究课题，并由中国农林科学院负责主持。山西省动员全省力量寻找小麦不育株，共找到３万多株，受各种条件制约，当时还无法对这些不育株进行鉴定。太谷县郭家堡科研组的女技术员高忠丽在１９７２年发现了一株不育株，到１９７６年春，在河北藁城召开全国杂交小麦科研协作会时，中国农科院邓景扬博士从高忠丽女士那里得到了３０粒不育株的种子，开始了深入研究。
大家都知道，自然界的作物通常通过自花授粉和异花授粉两种基本方式结实。小麦属于自花授粉，在育种时先要采取人工杀雄（去雄）的办法，然后人工采集另一品种的花粉，再人工授给已去雄的品种，要逐一套袋标记。然后从其后代中寻找并选择结合了双亲优良性状的个体，培育出比双亲更好的新品种或新材料。这种常规育种方法费工费时，有时为了将多个分散于不同亲本材料中的优良性状集中到一起，还要做３个亲本、４个亲本以至多个亲本之间的杂交。
邓景扬博士把高忠丽女士所赠的３０粒不育株种子和其他多种雄性不育材料种在一起，发现这个不育株的雄蕊没有花粉粒，其后代分离为一半不育株，一半可育株。又经大量实验观察，邓景扬博士认为这株不育株是世界上禾本科中第一次被发现的不育性受显性雄性不育单基因所控制的天然突变体，并将它命名为“太谷核不育小麦”，用“Ｔａｌ”作为这个不育基因的符号。这样，“太谷核不育小麦”等于将小麦的自花授粉改为异花授粉，可以很方便地进行杂交育种了。邓景扬博士还建议用“太谷核不育小麦”进行轮回选择的育种方法，把蕴藏于各个不同品种中大量而又分散的各种基因，特别是抗旱、耐盐、抗赤霉病等基因聚集起来，以发挥综合效能。
轮回选择克服了常规杂交育种无法解决的难题，将“太谷核不育小麦”作为杂交工具，通过人工控制授粉或在隔离区内自由授粉，容易获得大量杂交种子，有益的基因不易丢失，而且在育种过程中随时都可对育种的基础材料进行加工、改造和提高，极大地提高了育种效率。
１９８１年，全国成立了“太谷核不育小麦”利用研究协作组，在不到１５年的时间里，就培育成功各具特色的新品种２１个，种植面积达７８００多万亩，创社会经济效益２５．６亿元。其中，山东农业大学培育的“鲁麦１５号”亩产４３８．５公斤，已种植４９４５万亩，深受群众欢迎。令人信服地证明了用太谷核不育小麦进行新品种选育这一新方法是行之有效的。邓景扬博士因此于１９８８年被选为法国农业科学院外籍院士，并于１９９０年荣获劳力士雄才伟略国际大奖荣誉奖，应邀去多个国家讲学。