刘汉良
山东济宁南阳湖农场 272113
摘要：在众多粮食作物中，小麦是全世界种植面最大、产量最多的一种，在解决人类粮食需求问题上具有重要作用。文本分析了常规育种、诱变育种、单倍体育种、远缘杂交育种，以及分子设计育种等技术在小麦遗传改良中的应用进展，希望对相关问题研究提供有益参考。
关键词：小麦育种；遗传改良；技术应用
一、常规育种
所谓常规育种，是指种内品种杂交选育纯种品种的过程，是目前世界范围内应用最多，也是见效最好的一种育种方式。常规育种这一方法所面向的性状改良群体是非常多的，变异范围也比较广，对作物品种创新有着较为突出的贡献。但同时我们需要注意到，因为它是种内品种杂交，多数情况下是在普通小麦基因间进行基因重组，进而得到新的品种，所以经常需要不断引入新的外来基因才能满足新品种的育成要求，这在一定程度上使生产变得越来越复杂。另外，抗性基因与病菌生理小种变化也存在一定冲突，会使基因丧失掉已形成的抗性。
二、人工诱变育种
植物基因突变在自然界中时有发生，但相比人工诱变，自然突变的频率还是比较低的。所谓自然突变，是指事物受到自然环境变化影响，或者其自身的遗传结构本身不太稳定而发生的基因突变。人工诱变育种的灵感便来自于自然突变，当把某些目标植物置于高仿真环境下时，它们的基因突变率将会大大提高，使带有明确目的的定向创造和筛选基因变异成为可能。大量实践证明，诱变育种技术在作物品种改良上有着独特的作用。在小麦诱变育种行为中，人们通常会采用三种方式来在短时间内获得有利用价值的突变体，从而提升育种效率和水平，即物理诱变、化学诱变、生物诱变。
（一）物理诱变育种
在进行物理诱变时，主要使用的诱变剂有x射线、γ射线、β射线，以及中子，相比β射线和中子，x射线与γ射线应用的较多。其原理是，利用上述三种射线的高能量特点与强穿透力特点，对被试作物原子的内层电子进行激活处理，已使它的共价键形成断裂，从而改变原有染色体结构。使用中子作诱变剂则有所不同，由于它本身不带电，所以若想完成对被试作物染色体的改变，我们需要把注意力放在其与被试作物原子核的撞击行为上，因为这个过程可以使原子核变换产生γ射线等能力交换，进而引发变异。
（二）化学诱变育种
一般比价常用的化学诱变剂包括：甲基磺酸乙酯、亚硝基化合物、叠氮化合物、碱基类似物、抗生素、羟胺等，它们都是一些结构不太稳定的化合物。相比其他几种，当前使用较多的一种化学诱变剂是甲基磺酸乙酯，从诱变效果看是最好的。使用上述这些进行化学诱变育种的原理在于，它们能够通过与核苷酸中的磷酸、嘌呤和嘧啶等分子直接发生作用，进而实现基因突变。最具说服力的一项实验是，在含有0.5%甲基磺酸乙酯的酒精溶液中（浓度不超过7%）浸泡1500粒面包小麦cv . Kanto107种子4个小时来创造糯质小麦胚乳突变体，再利用碘和碘化钾稀溶液胚乳染色体技术，在4000粒M2种子中，发现2粒糯质小麦突变体，并在后代表现稳定遗传。
（三）生物诱变育种
生物诱变是一种在离体培养条件下产生体细胞无性系变异，进而获得有利用价值的突变体的诱变技术。由于转基因技术和离体组织培养技术在当前应用的较为广泛，已作为现代生物学研究的常规方法并加以广泛应用，所以这种突变类型在诱发突变体的地位中变得越来越重要。
三、单倍体育种
单倍体是指具有配子染色体数个体，利用小麦单倍体诱导技术产生单倍体并加倍获得全部基因同质的纯合二倍体纯系，是快速培育小麦新品种和构建特殊遗传群体的重要途径。在当前研究中，被认为可用于产生小麦单倍体的方法主要有3中：花药培养法、球茎大麦法、玉米杂交法。
值得一提的是，随着小麦品种京花1号和小麦单倍体花粉植株的出现，标志着我国小麦单倍体遗传研究与育种已在世界范围内名列前。一般单倍体育种需要经过三个操作步骤，一是通过诱导操作产生单倍体材料；二是单倍体材料的绿苗分化；三是染色体加倍，三个步骤全部顺利进行完毕，纯合的株系才会形成。但需要指出的是，在整个单倍体育种过程中，受技术局限性影响，大量可供进一步选择的基因型将会丢失；另外，基因型在一定程度上能够影响到单倍体材料的诱导率，这些君给选配工作带来的困难。
四、远缘杂交育种
远缘杂交是指“血缘”关系不强、不同种、亚种间的杂交，所产生的后代称为远缘杂种。在小麦属中的其他物种、其他属以及更远的种属中蕴藏着许多普通小麦不具备的而为育种发展所需要的性状基因，通过远缘杂交、染色体操纵和基因工程技术，可以将这些基因结合于普通小麦中，从而丰富小麦的遗传基础，为小麦育种提供各种种质资源。
张荣琦等人的实验中，八倍体小偃麦与普通小麦进行杂交、回交，将偃麦草的优良基因导入普通小麦中，创造异附加系和异代族系新种质，选育出产量高、品质优、稳产性好、抗逆性强、以影响广的新小麦品种。
五、分子设计育种
分子设计育种是指，将分子生物学的技术手段与品种改良相结合而发展起来的一门新技术。最早是由荷兰科学家Peleman和Van Der Voort于2003年所提出，同时他们还申请注册了“Breeding by design”的商标，根据他们的观点，分子设计育种的理论基础在于对作物中控制目标性状的QTLs微店的定位与分析，以及各个基因座的等位变异对表型的效应值。由于基因位于染色体上，同一染色体上的基因存在连锁交换现象，此外基因表达还会受到其他调控因子的影响，不同基因之间的互相作用也普遍存在，因此，作物分子设计育种需要以生物生化、生物统计和作物遗传等学科，根据作物的具体育种目标和生长环境，先设计最佳方案，然后开展作物育种试验。
六、展望
当前世界范围内被使用的小麦品种全部属于杂交，这主要与人们日益增长的应用需求与生物技术突飞猛进的进步有直接关系。很显然，杂交技术无论是在满足人们当前需求方面还是未来发展潜力方面，都是常规育种难以比拟的。当前小麦育种的重要特点包括：
1.进一步提高产量，通过保护性耕作降低生产成本；
2.分子标记辅助选择已成为常规育种的重要组成部分；
3.抗病研究的主流方向是慢病性利用；
4.品质研究更多看向营养特性。
当然，从目前应用中我们也能看到，对新技术的使用需要在传统技术的支持下去完成，也就是说，虽然在效果上我们要更加承认当前杂交发展趋势的正确性，但从技术以及原理上看，新品种的出现有很大一部分功劳要归于传统技术的帮助。这便给我们未来发展小麦育种提供了很好的思路，即在新旧技术相互依存与相互促进下来逐步实现我们的育种目的。
结束语：
小麦产量的高低与品质的优劣离不开应用技术对小麦进行遗传改良。受多种生物与非生物胁迫等不利影响，利用多种新技术对小麦遗传性状进行改良，以实现提高产量与改善品质的目的，以及增强对病虫害的抗性，是小麦育种发展的主要方向。当前相关研究成果还是比较好喜人的，但着眼于更长远目标，我们还需要在技术层面多做文章，以满足人们应用需求。
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