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[农民日报]挖掘小麦抗旱耐热种质资源 推进“耐渴”品种选育

  日前,记者从在北京召开的“小麦藏粮于技计划优异抗逆种质资源田间展示暨研讨会”获悉,我国现已收集保存小麦种质资源5万多份,通过田间和人工模拟干旱、高温条件,对2.4万份材料进行了抗旱性鉴定评价,筛选出一批抗旱性和耐热性比较突出的种质资源,其中抗旱耐热材料110余份,为培育最“耐渴”小麦品种提供坚实支撑。

  小麦是我国的主要口粮作物,干旱缺水和后期高温等逆境严重影响小麦生产的发展。小麦是我国北方农业用水大户,用水量占农业用水的70%;旱地和非充分灌溉小麦约占总面积60%,常年受旱约1亿亩,减产50亿公斤。选育利用抗逆高产稳产品种能有效提高小麦中低产田的生产水平,是抵御逆境、保障粮食安全的重要途径。其中抗旱耐热优异种质资源是高效育种的物质基础。

  中国农科院作物科学研究所所长钱前先容说,2020年,中国农科院正式启动“藏粮于技”重大科研任务,其中“小麦基因资源挖掘与利用”团队承担着为整个小麦“藏粮于技”项目提供小麦共性新技术、抗逆新种质的重任,责任重大。

  在中国农科院位于北京市顺义区的实验基地,记者看到展示的455份小麦种质资源已近成熟,高矮胖瘦各不相同,这里集中种植了我国最大规模的小麦抗旱耐热种质资源。景蕊莲研究员告诉记者,这些材料是几代农科人历时39年从2.4万份小麦种质资源中筛选出来的优异种质,其中蕴藏着丰富的抗旱和耐热基因资源。比如,苗期强抗旱种质可以耐受约4%土壤含水量的水分胁迫,而一般的植物在土壤含水量低于7%的凋萎系数时就出现永久萎蔫。强耐热种质在灌浆期高温胁迫条件下的叶片持绿性强,功能期长,千粒重与非胁迫条件下相当。

  对于小麦多样性的抗旱耐热种质资源如何利用呢?景蕊莲进一步说明道:对于综合农艺性状良好的抗旱耐热种质,经过简单改造后可以推荐给育种单位直接利用;对于抗旱耐热性突出但有少数缺点的种质,例如植株偏高,或者感病等,需要进行改造之后在育种中应用;但对于抗逆性突出而缺点较多的种质,例如农艺性状较差、抗病性弱等,需要把其中的优良基因导入到良好的遗传背景材料中,然后才能有效利用。

  作物的抗旱性和耐热性都是复杂的数量性状,需要多年多点的重复鉴定才能准确评价,费时费力效率低。为提高对目标基因选择的准确性,科研人员不断创新和完善抗旱、耐热性鉴定方法,同时利用分子生物学技术克隆了优异基因,开发功能分子标记。研究表明,利用功能分子标记选择优异等位基因,能提高作物遗传改良效率,提升育种水平。钱前表示,希翼通过种质展示和共享加速优异抗逆种质资源在育种中的应用,提升小麦中低产田的生产水平,促进实施“藏粮于技”战略。



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