我国的高粱育种的研究进展.pdfVIP

218 中国杂粮研究 我国高梁育种研究进展 汤文光 刘海军 曾贤杰 (湖南省农科院高粱研究开发中心) 【摘要】 对我国高粱育种的主要途径和研究方向进行了概述，针对目前高粱 产量徘徊现象，提出了高粱超高产育种设想，并对其技术路线进行了探讨。 【关键词】 高梁 杂种优势超高产育种 高粱在世界上是仅次于小麦、水稻和玉米的第四大粮食作物，在我国也是重要的旱 粮作物。因其抗旱、耐涝、耐瘠等抗逆性强‘1】，广泛分布于干旱、半干旱、低洼易涝 地区。高粱具有多种不同用途，可食用、饲用，酿造用。我国高粱育种近20余年来以 高产优质为主攻目标，从不同用途着手，开展了广泛而深入的研究，并取得了较大的 进展。 1 我国高梁育种的主要途径 1．1 三系法杂种优势利用 ． 了高粱杂种优势利用研究。20世纪60年代，利用中国高粱恢复系与TX3197A等杂交配 组，育成了遗杂号、原杂号、晋杂号、忻杂号、吉杂号、黑杂号等三系杂交组合B’3。， 这些杂交种产量高、适应性强、生育期适中，因而在全国近20个省、市得以迅速推广， 使中国高粱杂种优势利用研究和杂交种生产上了一个新台阶。20世纪80年代从美国引 进TX622A、TX623A等不育系后，又成功培育出辽杂号等丰产性好、抗病力强的组合。 近10余年来，通过对不育系的转育改造及大量的测交配组，先后育成了一批高产、优 质、适应性强、抗性强、用途广泛的组合，如辽杂号、冀杂号、晋杂号、唐杂号、河杂 号等，这些组合的培育有力地推动了我国高粱的生产发展。 1．2 两系法杂种优势利用 我国自1988年从TX3197A与湘白糯高粱回交转育后代材料中发现育性具有温光敏 感特性的材料后，开始了两系法高粱杂种优势利用研究。先后育成了糯高粱两用不育系 湘糯粱s．1、湘糯粱2s以及两系组合湘两优糯粱1号、兴湘粱2号等HjJ。相对三系法 而言，两系法省去了保持系，简化了育种程序，配组更自由，易育成强优势组合，不过 种子生产受一定的地域和时间限制。已育成的两系杂交组合具有优质、高产、矮秆、生 育期适中、再生能力强等特点怕J，特别适合机械化收割及南方各地再生栽培。 1．3无融合生殖研究 无融合生殖主要用于杂种优势的固定，我国于1986年引进无融合生殖材料R473， 高粱 219 为了克服杂交不孕性，利用A。型和A：型细胞质雄性不育系、中国高梁占主血缘的恢复 系，进行了不同要素多亲本的聚合杂交，育成自主发育的兼性无融合生殖系SSA一1，其 无融合生殖频率达50％H≯o。无融合生殖用于作物育种理想的材料应为专性无融合生 殖，我国目前尚未找到此类材料，因此无融合生殖用于生产还有一定的难度。利用兼性 无融合生殖系间相互杂交，可提高固定杂合性的频率，深入研究有望在高粱上突破杂种 优势固定难关HJ。 1．4多倍体研究 多倍体形成是物种进化的一大趋势，20世纪50年代我国就在高粱上开展了人工诱 导多倍体研究。由二倍体加倍成的四倍体高粱，蛋白质含量可增加到13．16％一 13．82％，千粒重可提高23％左右，茎秆、叶宽、叶厚、叶色等性状亦表现出对产量有 益的变异¨引。但多倍体高粱通常存在结实率下降，籽粒不饱满等缺陷，因而很难达到 生产要求。1985年在诱变成功多倍体高粱品种的基础上，又将2对高粱雄性不育系及 其保持系诱导成同源四倍体，在国际上第一次实现了植物四倍体水平上的三系配套。四 J。对同源 倍体杂种F，无论在农艺性状上还是在生长势上都表现出强大的杂种优势oiO,II 四倍体及其杂交种的细胞遗传学研究显示，四倍体高粱在减数分裂中出现了多个核仁、 不同染色体构型、染色体落后及不排列在赤道板上等现象，且品系问和不同杂交种问存 在显著差异¨2l。通过对多倍体遗传特性研究，有望解决结实率低的问题，并使多倍体 优势潜力得以充分发挥。 1．5生物技术研究 生物技术是近20年发展起来的高新技术研究领域，主要包括组织培养、转基因工 程及分子标记技术。我国高粱上开展的组织培养研究有花药培养、胚培养、幼叶培养及 其他外植体培