黑小麥?zhǔn)怯?a href="/hebeideji/3919480545295278625.html">小麥屬和黑麥屬物種經(jīng)過屬間雜交和染色體加倍而人工結(jié)合成的新農(nóng)作物。它是一種八倍體小黑麥，由中國(guó)在70年代育成。黑小麥表現(xiàn)出小麥的豐產(chǎn)性和種子的優(yōu)良品質(zhì)，同時(shí)保持了黑麥抗逆性強(qiáng)和賴氨酸含量高的特點(diǎn)。它能適應(yīng)不同的氣候和環(huán)境條件，是一種很有前途的糧食、飼料兼用作物。黑小麥的外部形態(tài)介于雙親之間，而偏于小麥。它的須根系和分蘗節(jié)較發(fā)達(dá)，葉片較長(zhǎng)，被茸毛，葉鞘有蠟粉層。麥穗大，小花數(shù)多，芒較長(zhǎng)，穎果較大，紅色或白色，角質(zhì)或半角質(zhì)。黑小麥耐寒、耐瘠、耐旱，肥、水條件較好的地區(qū)易倒伏。成熟晚，難脫粒。在氣候條件多變、水肥條件較差的高寒地區(qū)，產(chǎn)量可高于小麥。黑小麥可作糧食、飼料，兼用作物栽種。
簡(jiǎn)介
小黑麥是由小麥和黑麥屬間雜交和加倍，應(yīng)用染色體工程人工培育的一個(gè)新物種，它結(jié)合了小麥的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和黑麥的抗病、抗寒及賴氨酸含量高等特性，有巨大的雜種生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，可作伺料、釀酒和生物能源及糧食應(yīng)用。
小黑麥?zhǔn)且环N既具有小麥親本的高產(chǎn)性，又具有黑麥親本的抗逆性的雜種。現(xiàn)在大致可以確定，在與傳統(tǒng)的禾谷類作物的競(jìng)爭(zhēng)中，它將會(huì)獲得成功。
育種簡(jiǎn)史
小麥屬有二倍體的一粒小麥（染色體組為AA）、四倍體的圓錐小麥(染色體組為AABB)和六倍體的普通小麥(染色體組為AABBDD)3個(gè)不同的物種。因此，小麥與二倍體黑麥(染色體組為RR)綜合而成的小黑麥也有四倍體(AARR)、六倍體(AABBRR)和八倍體(AABBDDRR)3個(gè)類型。國(guó)際上小黑麥的研究是從八倍體開始的。19世紀(jì)70年代，英國(guó)A.S.威爾遜首先以小麥為母本、黑麥為父本進(jìn)行雜交而獲得真正的屬間雜種。1888年，德國(guó)育種家W.林保在普通小麥與黑麥的雜種不育株的一個(gè)穗上得到種子，長(zhǎng)成的植株能自行繁殖后代，后被稱為林保小黑麥(Triticale rimpau)。當(dāng)時(shí)在普通小麥的雜交育種中將黑麥選為親本之一，是因?yàn)槎叨计鹪从谖髂蟻啠⒃缫严驓W亞廣大地區(qū)傳布；普通小麥?zhǔn)鞘澜缭耘嗝娣e最大的糧食作物，黑麥雖食味欠佳，但具有較強(qiáng)的抵抗逆境的能力。小黑麥兼具黑麥小穗數(shù)多和普通小麥每小穗小花多和自花傳粉的特點(diǎn)。但由于當(dāng)時(shí)人們一直并不了解小黑麥的多倍體性質(zhì)，而將這項(xiàng)工作作為常規(guī)雜交育種來(lái)進(jìn)行，雜交成功率極低；偶然得到的雜種，不是完全不育，就是其后代不出現(xiàn)分離現(xiàn)象，因而不能如一般雜種那樣進(jìn)行選育和改良。
1917年丹麥O.溫格提出：由種間雜交產(chǎn)生的結(jié)合雙親染色體數(shù)的多倍體，是自然界物種形成的一個(gè)途徑。后來(lái)的研究證明：四倍體圓錐小麥是由二倍體一粒小麥與二倍體山羊草自然雜交后雜種染色體自然加倍而產(chǎn)生的；六倍體普通小麥?zhǔn)怯伤谋扼w圓錐小麥與另一種二倍體山羊草通過同樣途徑產(chǎn)生的。據(jù)此，八倍體小黑麥是由六倍體普通小麥與二倍體黑麥在人工控制下通過同樣途徑合成的。基于這個(gè)認(rèn)識(shí)，從30年代起，小黑麥育種由常規(guī)雜交育種進(jìn)入了多倍體育種的新階段。這時(shí)，正在蓬勃發(fā)展的細(xì)胞遺傳學(xué)使人們弄清楚了種間或?qū)匍g雜種不育的原因，在于來(lái)自雙親的染色體組各不相同，不存在可以配對(duì)的同源染色體，因而雜種不是真正的二倍體，而是二元的或多元的單倍體，不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂。只有經(jīng)過染色體數(shù)加倍，才能成為可育的雙二倍體。1937年發(fā)現(xiàn)的秋水仙堿，使人們獲得了對(duì)染色體進(jìn)行人工加倍的手段，從而大大推進(jìn)了小黑麥的育種工作。然而，由普通小麥與黑麥雜交所得的八倍體小黑麥原始材料，普遍存在結(jié)實(shí)率不高、種子不飽滿的突出缺點(diǎn)，因而無(wú)法在生產(chǎn)上直接利用。50年代初，有人認(rèn)為八倍體小黑麥的缺點(diǎn)不易去掉，是由于它的染色體數(shù)已經(jīng)超過了最適宜的范圍，因而轉(zhuǎn)向研究染色體數(shù)目同普通小麥一樣的六倍體小黑麥。到1968年加拿大育成了第1個(gè)六倍體小黑麥品種羅斯耐后，國(guó)際上的小黑麥育種工作都轉(zhuǎn)向了六倍體類型。中國(guó)則仍繼續(xù)八倍體的選育工作。
八倍體小黑麥
中國(guó)對(duì)小黑麥的育種研究始于1951年，當(dāng)時(shí)鮑文奎、嚴(yán)育瑞認(rèn)為人工合成的八倍體小黑麥如通過常規(guī)雜交育種來(lái)改進(jìn)其性狀品質(zhì)，缺乏足夠數(shù)量的雜交組合。而用易與黑麥雜交的“中國(guó)春”小麥品種作為“橋梁”與各種普通小麥品種雜交，再以雜種F1或F2作母本與黑麥雜交，以雜種配子代替純種配子，則不但克服了屬間雜交的障礙，而且可使獲得的每粒雜交種子經(jīng)染色體加倍后都成為潛在的小黑麥原始品系，從而極大地豐富了小黑麥的人工資源和可能配組的雜交組合。1964年，從八倍體小黑麥雜交組合后代中已能選出結(jié)實(shí)率達(dá)80%左右、種子飽滿度達(dá)3級(jí)水平的選系。1973年小黑麥2號(hào)、3號(hào)等試種成功，并在中國(guó)西南山區(qū)一帶推廣。
形態(tài)和特性
外部形態(tài)介于雙親之間，兩偏于小麥。須根系和分蘗節(jié)較小麥發(fā)達(dá)，增強(qiáng)了植株的耐旱耐瘠能力。莖分蘗節(jié)成球狀體，貯藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)多，分化健壯新器官的潛力也比小麥強(qiáng)；各節(jié)長(zhǎng)度和直徑一般大于小麥。葉片較小麥長(zhǎng)而厚，葉色較深，被茸毛，葉鞘有蠟粉層。麥穗比小麥大，小花數(shù)多，每一小穗有3～7朵小花，一般基部2朵小花結(jié)實(shí)，芒較小麥長(zhǎng)。穎果較小麥大，紅色或白色，角質(zhì)或半角質(zhì)（見圖）。果皮和種皮較厚，因而休眠期長(zhǎng)于小麥，一般遇雨不易在穗上發(fā)芽，且對(duì)胚和胚乳有較強(qiáng)的保護(hù)作用。耐寒性較強(qiáng)，在海拔2400米的西南高寒地區(qū)能安全越冬。耐瘠、耐旱、耐干熱風(fēng)和耐蔭力強(qiáng)，在氣候條件多變、水肥條件較差的高寒地區(qū)，能顯示其穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)量高于小麥。抗病性也較小麥強(qiáng)，中國(guó)70年代育成的小黑麥2號(hào)、3號(hào)、73號(hào)等對(duì)白粉病都是免疫的。但因植株高，在肥、水條件好的平原地區(qū)易倒伏；另外還存在成熟晚和難脫粒的缺點(diǎn)。
栽培
中國(guó)八倍體小黑麥栽培地區(qū)現(xiàn)主要分布在西南、西北高寒瘠薄山區(qū)。自然條件較復(fù)雜：海拔自800～3000米不等，年平均氣溫2～14℃以上，年降雨量和無(wú)霜期長(zhǎng)短不一，耕作栽培技術(shù)也不相同。一年一熟制地區(qū)一般在8月底至10月初播種,7月成熟，全生育期270～320天。一年二熟制地區(qū)可連作或與玉米、馬鈴薯等套作，與綠肥作物等間作。對(duì)土壤要求不嚴(yán)，以土層深厚、肥沃的為宜。因根系發(fā)達(dá)，適當(dāng)加深耕作層對(duì)提高產(chǎn)量有重要作用。因生育期長(zhǎng)、分蘗力強(qiáng)，在瘠薄山區(qū)施足基肥常是豐產(chǎn)的關(guān)鍵。為防止倒伏，須合理密植和在拔節(jié)期間合理運(yùn)用肥水，防止徒長(zhǎng)。收獲后脫粒不易，須用機(jī)械脫粒。
展望
八倍體小黑麥除有較強(qiáng)的抗逆性以外，子粒的蛋白質(zhì)含量平均為16%，而小麥僅含13%；賴氨酸含量平均為全蛋白質(zhì)的3～4%，也高于小麥。發(fā)酵烘焙性能和用以加工制成的面包、饅頭等品質(zhì)均佳。但不論六倍體或八倍體小黑麥，目前均存在種子不夠飽滿和豐產(chǎn)性較差的缺點(diǎn)，因而尚難與普通小麥競(jìng)爭(zhēng)，推廣范圍也僅限于小麥低產(chǎn)地區(qū)。從物種演化看，小麥的四倍體優(yōu)于二倍體，六倍體又優(yōu)于四倍體。因此理論上八倍體小黑麥應(yīng)有勝過六倍體普通小麥的潛在可能性。
參考資料 >