种业是粮食高产稳产的基础，而品种选育最重要最基本的基础是种质资源，农作物种质资源被喻为农业科技原始创新和现代种业发展的“芯片”。大量育种实践表明，每次作物产量突破都有赖于特异种质资源的发现和利用。小麦的近缘种是一个巨大的、弥足珍贵的基因资源库，蕴藏着非常丰富的遗传变异，具有许多栽培小麦所不具备的优良特性，如抗病、抗逆、耐瘠薄，高营养、高蛋白和大穗多花多粒等优异性状。应用远缘杂交、染色体工程的方法，可以将小麦近缘种属中的优异基因导入普通小麦，创制新种质资源，拓宽小麦的遗传基础，进而可以培育出高产优质多抗广适的小麦新品种。

小麦远缘杂交与染色体遗传育种研究

我国从20世纪60年代以来，就开展了小麦远缘杂交与染色体遗传育种研究，以李振声院士、李璋研究员、薛秀庄研究员和吉万全教授等为代表，开创的小麦远缘杂交及染色体工程研究为基础，形成了一套小麦远缘杂交与染色体工程育种理论技术体系。先后开展了小麦与偃麦草、大麦、黑麦、滨麦、山羊草、簇毛麦和华山新麦草等8个属的远缘杂交，创制出一大批双二倍体、异附加系、异代换系和易位系等近缘种属种质，通过聚合杂交、回交筛选创制了一批综合性状优良的小麦育种新材料，获得了普通小麦稳定自交结实缺体系统20个，综合采用基因组原位杂交、分子标记、芯片分析和经典细胞遗传学鉴定等手段，对这些新创制的小麦新种质进行了染色体基因定位、遗传效应和传递规律等系统分析，结合常规育种技术，育成高产优质多抗广适的小麦品种20余个，获得国家技术发明三等奖1项，国家科技进步二等奖3项，陕西省科技进步一等奖3项。

远缘杂交的技术性难题

远缘杂交虽然是创制种质很有效的技术，但远缘杂交需要克服三大困难，一是所创制的异附加系、异代换系和易位系新种质存在遗传不稳定性；二是外源基因在保存的过程中容易出现丢失和变异；三是需要大量的细胞学镜检工作。新种质除具有优异性状外，还会携带外源植物不利性状，需要大量回交转育成育种可用的、综合性状较好的新材料。面对品种间同质化愈来愈高的问题，不仅要加强种质资源的创制、收集和保存，更要重视种质资源的利用。远缘种质材料、国外引进资源、农家种等虽然在个别性状上有突出表现，但大部分农艺性状和生产中的品种有较大差异，通过1-2次杂交或回交难以得到有效改良。小麦是异源六倍体，遗传背景复杂，众多性状之间相互关联和影响，通过转基因和基因编辑技术，也难于仅改变个别性状而不影响其他性状。另外，通过分子标记辅助育种、转基因和基因编辑等现代生物技术，只是有计划的创造变异，其后代还需要常规育种技术在大田进行选择和适应性鉴定，因此常规育种将是长期的和不可替代的。

（作者：西北农林科技大学 蔡东明）