矮敗小麥是中國農科院作物所劉秉華研究員創製的具有矮稈基因標記的太谷核不育小麥，是具有自主智慧財產權的遺傳資源。矮敗小麥授以非矮稈父本的花粉，其後代總是有一半靠異交結實的矮稈不育株，一半靠自交結實的非矮稈可育株。矮敗小麥的矮稈不育株像個基因接受器，把外來花粉（基因）接收進去並進行重組，重組後的基因通過後代分離出的非矮稈可育株自交純合穩定，下個世代分離出的矮稈不育株可繼續接收外來花粉（基因）。
基本介紹
- 中文名：矮敗小麥
- 具有：矮稈基因標記的太谷核不育小麥
- 屬於：具有自主智慧財產權的遺傳資源
- 時間：1972年5月
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發現
1972年5月的一天，山西省太谷縣郭家堡村女青年高忠麗在小麥品系“2-2-3”繁殖田中發現1株特殊小麥。遠看穗子蓬鬆，在陽光下半透明；近看雌蕊柱頭髮達，雄花敗育，這就是稱之為國寶的太谷核不育小麥。1980年鄧景揚等通過遺傳分析，明確太谷核不育小麥的不育性受一個顯性單基因所控制，這是世界上首次被發現的顯性雄性不育天然突變體。
太谷核不育小麥的發現與鑑定引起了黨和國家領導人的重視，成立了全國太谷核不育小麥研究與利用協作組，在理論研究和育種套用等方面聯合攻關，研究工作取得了重要進展，太谷核不育基因定位是取得的突出成果之一。
體系創建
1986年中國農科院作物所小麥專家等利用染色體組定位和端體分析一套新的定位程式和方法，將太谷核不育基因定位在4D染色體短臂上，距離著絲點31.16個交換單位處。
太谷核不育小麥套用於育種實踐，有一些不盡人意的地方，例如它要人工鑑別育性，輪選群體株高逐漸升高等。為了解決這個問題，我們在太谷核不育基因成功定位的基礎上，以株高不足30厘米的矮變一號小麥為標記性狀供體，通過雜交、測交和細胞學研究，從測交後代群體中篩選具有矮稈性狀標記的太谷核不育小麥。第1輪的測交後代群體是321株，沒有出現需要的矮稈不育類型；第2輪的群體擴大到3248株，仍然沒有出現矮稈不育類型；第三輪的群體是5216株，最終從中篩選到1株我們需要的矮稈不育類型。這一株矮稈不育小麥，用其它小麥品種授粉，後代群體中分離出一半矮稈株，表現雄性不育，一半非矮稈株，表現正常可育，由於群體中的矮稈株都是雄性敗育的，所以命名為“矮敗小麥”。
矮敗小麥是中國具有自主智慧財產權的寶貴遺傳資源，具有極高的技術含量。首先，矮敗小麥含有農作物中雄 性敗育最徹底，不育性最穩定的太谷核不育基因。第二，矮敗小麥含有小麥中降稈作用最強，來自於矮變一號的顯性矮稈基因。第三，太谷核不育小麥的顯性不育基因與矮變一號的顯性矮稈基因在4D染色體短臂上連鎖十分緊密，交換率僅為0.18%。第四，矮敗小麥後代群體中有一半靠異交結實的矮稈不育株，一半靠自交結實的非矮稈可育株，異交有利於基因的交流與重組，自交則有利於基因的純合與穩定，矮敗小麥兼有異花授粉和自花授粉的特性，是便利的遺傳改良工具。利用它，可以進行複合雜交、階梯雜交、聚合雜交和輪迴選擇，同時在分子育種中也有廣闊的發展前景。
經過10多年不懈探索與反覆實踐，中國農科院建立了矮敗小麥高效育種技術新體系。這個體系包括理想輪迴選擇工具，簡單有效的輪迴選擇技術，豐富多樣的輪迴選擇群體，表現優異的新品種（系）。
利用矮敗小麥這個便利遺傳改良工具，把眾多親本的有益基因輸入輪選群體，經過反覆異交、選擇和系譜程式，選育出各具特色的適合不同生態地區的小麥新品種。矮敗小麥輪選群體是新品種的加工廠和孵化器，矮敗小麥技術是選育小麥新品種的高效育種技術平台。
技術套用
2003年中國小麥新品種展示北京試點有42個品種參加，在產量位居前10名的品種中，有5個品種是用矮敗小麥技術選育出來的，第一、二、三名都是用矮敗小麥技術選育出來的。
輪選987是利用矮敗小麥技術選育出來的第1個國審品種。這個品種表現高產、穩產、綜合抗性好、適應範圍廣。
輪選987參加北方冬麥區區域試驗，生產試驗、生產示範和新品種展示，其產量都名列第一，比對照平均增產14.6%；輪選987在淮海農場農科所試驗點畝產達到715公斤；輪選987參加黃淮北片預試，其產量在22個參試品種中名列第一，比對照增產12.1%。 輪選01-1是利用矮敗小麥技術選育的又一個高產、穩產、綜合抗性好的新品種。該品種2005年參加河南省冬水組預試，在106個參試品種中脫穎而出，產量住居第一；2006年參加河南省冬水Ⅲ組區域，產量位居14個參試品種第一名，比對照豫麥49增產7.23%，比對照周麥18增產5.24%。
現在已有50餘家科研單位和高等院校引進矮敗小麥，建立矮敗小麥輪選群體近百個，已選育出新品種10多個，有50多個品系正在參加國家、省（市）區域試驗。
矮敗小麥創製與高效育種技術新體系成果通過了農業部組織的技術鑑定，鑑定委員會認為：“矮敗小麥這個獨特的遺傳資源屬國際首創”，“該項研究創新性強、實用效果好，發展潛力大，總體上處於國際領先水平”。“綠色革命之父，諾貝爾獎獲得者布勞格博士將其譽為小麥育種的革命”。美國科學院院士、世界著名分子育種學家、康乃爾大學教授Tanksley博士看中矮敗小麥在分子育種中的套用前景，派人來華洽談合作事宜。
相關內容
矮敗小麥高效育種技術體系是中國具有自主智慧財產權的創新性科研成果，是小麥育種技術的重大突破，受到國內外專家的高度重視。中國農業科學院作物所劉秉華研究員等專家，日前在“第一屆全國矮敗小麥育種技術研討會”上共同呼籲，希望有關部門加大對矮敗小麥研究利用工作的支持力度，將矮敗小麥研究納入國家專項，以推動矮敗小麥育種技術的持續發展與創新，確保我國在該領域的領先地位。
矮敗小麥是中國具有自主智慧財產權的寶貴遺傳資源。據中國農科院院長翟虎渠研究員介紹，隨著現代作物分子育種技術的發展，矮敗小麥更顯現出它獨特的優勢。將矮敗小麥輪迴選擇育種體系與分子育種體系進行整合，從而可以大幅度提高小麥育種效率。
為全面提升中國小麥育種水平，與會專家建議，應聯合中國小麥育種優勢單位，建立矮敗小麥全國協作網，大力全速推進矮敗小麥育種技術的推廣套用，提升我國小麥育種整體水平；將矮敗小麥育種技術與分子技術進行有機整合，創建矮敗小麥分子育種技術平台；明確雄性不育的遺傳本質，將其基因通過轉基因技術轉移到其它作物上，更廣泛地利用我國這一寶貴基因資源。
近年來，中國專家在矮敗小麥研究利用中取得了令人鼓舞的成果：輪選987是利用矮敗小麥技術選育出來的第一個國審品種。這個品種表現高產、穩產、綜合抗性好、適應範圍廣。在北方冬麥區區域試驗，生產試驗、生產示範和新品種展示，其產量都名列第一；輪選01-1是利用矮敗小麥技術選育的又一個高產、穩產、綜合抗性好的新品種。該品種2005年參加河南省冬水組預試，在106個參試品種中脫穎而出，產量位居第一。現在全國已有50餘家科研單位和高等院校引進矮敗小麥，建立矮敗小麥輪選群體近百個，已選育出新品種10多個，有50多個品系正在參加國家、省（市）區域試驗。
現在，“矮敗小麥創製與高效育種技術新體系”成果已通過農業部組織的技術鑑定，鑑定委員會認為：“矮敗小麥這個獨特的遺傳資源屬國際首創”，“該項研究創新性強、實用效果好、發展潛力大，總體上處於國際領先水平”。綠色革命之父、諾貝爾獎獲得者布勞格博士將其譽為“小麥育種的革命”。矮敗小麥已經受到各方面的關注，展現了廣闊的發展前景。
用中國獨有的遺傳資源“矮敗小麥”育種平台選育的“輪選987”等10個新品種，在今年的小麥生產中表現出獨特高產、抗病的優越性。6月13日，在北京通縣正待開鐮收割的1800多畝國審小麥新品種“輪選987”，經專家估產，畝產破600公斤高產紀錄。 中國農科院院長翟虎渠在通縣漷縣鎮的小麥現場上介紹，目前在河南、山東、江蘇、河北、陝西、西藏等不同地區，根據不同的選育目的，構建的100多個矮敗小麥高效育種“加工廠”，已選育出“輪選987”、“皖麥42號”、“淮麥16號”、“川麥41”、“晉春14號”、“伊農21”等10個新品種，累計推廣面積2000萬畝以上，大大提高了小麥的育種效率。
專家當天現場考察的“輪選987”，集高產、穩產和廣適性於一體，它的特點是後期灌漿快、抗寒、抗病能力明顯增強。2004年在黃淮南片國家區域試驗中創造了小區折合畝產715公斤的高產紀錄。2005年，它的種植面積達到100萬畝以上。在國家小麥區域試驗的北部冬麥區試中，產量都名列第一。
專家說，在3年的推廣示範中，“輪選987”品種在高肥水條件下，能實現高產更高產，比對照品種增產15%以上；在一般肥水條件下，在中下等地力或偏沙土地種植，抗逆性、耐瘠薄、適應性和穩產性突出，增產幅度超過20%，使中低產田實現高產。
“輪選987”品種的成功選育，歸功於其所採用的小麥育種方法的變革。為“矮敗小麥”創製和“輪選987”選育傾注多年心血的劉秉華研究員說，作為育種工具的“矮敗小麥”，就像良種“加工廠”，可以源源不斷地培育出滿足不同需求的新品種。2006年，共有50多個利用“矮敗小麥”育種技術選育的新品系，參加國家及省級區域試驗和預備試驗，都表現出早熟、高產、抗病、品質好的特點。
以“矮敗小麥”為工具的輪迴選擇育種技術，是有自主智慧財產權的國際領先的原創性成果。“綠色革命之父”、諾貝爾獎獲得者布勞格將其譽為“小麥育種的革命”。
目前，中國農業科學院已分別在河南新鄉和江蘇淮安建立了矮敗小麥育種技術創新中心和分中心，還與全國30多家農業高校和科研院所合作建立了矮敗小麥育種技術套用協作網。此次“輪選987”新品種及示範良種良法配套技術的成功，可以加快高產優質小麥新品種的推廣速度。
