2025年8月12日,河南省農業科學院研究員雷振生在“一麥眾承”平臺發表文章,就優質專用小麥與高產多抗、優質專用與兼用相結合等關鍵問題,分享了其個人見解及團隊在優質專用小麥育種領域的思路、實踐成果與進展情況,旨在與業內同仁交流探討,共同推動種業行業的發展。

一、優質專用與高產多抗結合問題
我們團隊是我國最早開展小麥優質育種的團隊之一,至今已有40余年的時間。在多年的育種實踐中,我們深深體會到:優質專用與高產多抗的確是一對難以克服的矛盾,很難做到有機統一。在生產實踐中我們也經常看到一些品質很好(如達到國標強筋一級或企業收購一類優質麥標準)的品種,但產量往往達不到高產品種標準,在某些農藝性狀或抗性上也存在不足,因此推廣面積都不大;推廣面積較大的高產品種,盡管抗逆廣適性都不錯,但達不到優質專用,做不到企業加價收購。產生這種現象的根本原因,首先是物質合成和能量消耗方面,因為量和質畢竟是相互制約的,很難同時提高;其次,在育種實踐中,由于1BL/1RS等含有抗性和產量基因的育種材料的利用,高產多抗的骨架已搭好,在此基礎上再實現進一步高產相對容易,但由于1BL/1RS材料中1B染色體短臂上優質亞基的缺失和黑麥堿的導入,對加工品質有不利影響,因此優質育種很難利用。此外,目前還缺乏含有高產和多抗基因的優質材料,導致優質品種產量和抗性普遍不如高產品種。
那么,如何實現優質專用與高產多抗有機結合?我們的思路是,在現有技術途徑和資源材料受限的情況下,要想讓品種在生產上得到較大面積推廣,就不要片面追求過高的品質和產量,而是要在保持品種特點的前提下,力求兩者在高水平下實現平衡。具體來講,就是我們培育的優質專用品種,品質上要符合企業加價收購的標準,產量上要不低于一般高產品種;培育的高產品種,不但產量要高,更要穩產廣適,同時品質還能滿足加工大眾主食產品(面條、饅頭)的要求。當然,隨著生物育種技術的發展和資源材料的不斷發掘和創新,將來二者完全有可能在更高水平下實現結合。
二、優質專用與兼用結合問題
就以上問題談幾點個人觀點和看法。
首先,專用是優質的前提,優質必須與具體的食品加工相對應,每種食品都有自己的質量和品質要求;
其次,正因為每種食品都有自己特定的品質要求,因而很多品種往往只能滿足一種或一類食品的需要,很難做到兼用;
專用和兼用在一定程度上是可以實現結合的。目前我國食品加工主要有兩大類:烘烤(焙)類食品和蒸煮類食品,其中烘烤類食品主要受蛋白的質和量影響,而蒸煮類食品既受蛋白品質也受淀粉品質影響。從理論上來說,蛋白品質的改良和淀粉品質的改良是不矛盾的,選育出蛋白品質和淀粉品質均好,因而烘烤品質和蒸煮品質均優的品種是完全可行的。從生產實際情況來看,由于不同食品對品質的指標范圍要求有交叉和重疊,也的確可見到有些品種可滿足多種食品加工的需要。另外,從專用粉加工角度看,目前很少采用單一原料生產,只要主體原料基本符合要求,完全可通過配麥或配粉及工藝的調整來達到要求;同時,加工企業也更需要能滿足多種食品加工需求的原料和品種。
那么,如何實現優質專用與兼用的結合?我們的做法是,首先要創制蛋白和淀粉品質均好的育種材料。為此我們利用百泉3199與高產品種豫麥2號配制雜交組合,通過分子標記結合理化指標、烘焙蒸煮品質的選擇,創制出豫麥47,成功聚合了5+10、Glu-B3d、Wx-B1b等品質性狀優異的基因,烘焙品質達到原農業部部頒面包小麥標準,是本世紀初我國主推優質品種中唯一報道含Wx-B1b的面包品種,面條評分居首位。截至目前,全國46家育種單位利用豫麥47培育出衍生品種71個,成為我國面包面條兼用小麥育種骨干親本;其次,我們綜合利用生化標記、面團流變學特性檢測、烘焙與蒸煮評價并與傳統育種技術相結合,創建一套獨具特色的優質小麥育種技術體系。其核心技術要點是:以優良的面包面條加工品質改良為核心,尤其注重含5+10亞基、非1BL/1RS易位、Wx-B1b類型的標記選擇;強化理化和烘焙蒸煮品質遞進式篩選,其中早代(F1-F3)進行標記、籽粒硬度、蛋白質含量、沉降值等指標的篩選,中、高代(F4-F7)進行粉質儀、面筋儀等指標的測定,出圃定型后進行烘焙、蒸煮品質的評價;同時,同步加強產量和抗逆性狀的選擇。利用該技術體系和創制的親本材料豫麥47,育成了面包面條兼用型優質強筋小麥品種鄭麥366,拓寬了強筋品種的加工用途,在較高產量水平下解決了烘焙與蒸煮品質難以有機結合的技術難題。
以下是我們在優質專用品種選育方面的總體思路和技術路線總結:

三、優質專用小麥品質基礎研究及其育種進展
下面,簡要介紹一下我們團隊在優質專用小麥育種基礎研究及其選育方面所取得的進展:
1.優質強筋品種選育
強筋小麥主要用作烘烤類食品,其加工品質主要由面筋蛋白組分及其含量決定,特別是麥谷蛋白(由高低分子量麥谷蛋白亞基組成)起著重要作用。目前強筋小麥育種主要以優異高分子谷蛋白亞基Dx5+Dy10的選擇為核心。本團隊通過構建面筋蛋白組分檢測平臺,發現不僅麥谷蛋白亞基組成起作用,其含量對加工品質也至關重要,因而在優異亞基組成的基礎上提高其含量,是進一步提升品質的有效手段。由此提出了以“優質亞基+含量”選擇為核心的優質育種新策略;同時本團隊還開發并優化了針對谷蛋白亞基主選基因的檢測技術,如研發出Glu-B1位點5個Y類型高分子量麥谷蛋白亞基特異分子標記,并實現從蛋白電泳到DNA高通量熒光分型的技術升級,日檢測能力提升至8萬份以上,具備全自動、高通量特點;此外,還創建了基于面筋聚集儀特性的快速評價強筋小麥品質的方法,可實現面團流變學特性的早代選擇。

在育種利用方面,本團隊利用液相色譜技術篩選出澳大利亞7亞基超表達材料CD87,通過回交結合分子標記檢測技術將其導入到中強筋品種鄭麥369中,高分子麥谷蛋白含量提升26%,穩定時間可達20分鐘以上。育成鄭麥366、鄭麥379、鄭麥918等一系列優質強筋品種。其中鄭麥366面包體積達930 cm³、評分94分,超過進口美麥DNS,衍生品種60余個,累計應用超1億畝,成為益海嘉里、中糧集團等一些大型加工企業訂單收購品種,獲2014年度國家科技進步二等獎;鄭麥379曾連續4年為我國種植面積最大的優質品種,多年入選全國農業主導品種,以鄭麥379為核心品種的項目獲2023年度國家科技進步二等獎;鄭麥918區試畝產較對照增產12%且達到國家中強筋品種標準,實現品質和產量協同提升,以1918萬元轉讓生產經營權,刷新國內小麥品種經營權轉讓價格紀錄。


2.優質中筋小麥品種選育
中筋小麥主要用作蒸煮類食品,其加工品質除受蛋白(面筋)質量影響外,淀粉品質也起到重要作用。目前本團隊已挖掘出上百個與蒸煮品質相關位點,開發出12個與蒸煮品質性狀相關的分子標記,為優質中筋小麥育種提供了重要基因選擇手段。育成的代表性品種鄭麥136,多年多點大面積生產示范平均畝產達800公斤以上,且具抗寒、抗倒、高抗條銹病等特性,先后通過河南省、國家、湖北省審定,在近年多種自然災害考驗中表現卓越,成功抵御了倒春寒、銹病、穗發芽、罕見高溫與持續干旱等多重挑戰,展現出超強的環境適應性和穩產能力,授權企業延津帝益麥公司已連續兩年種子銷量突破1億斤,位居我國種企麥種銷量前列。最近,該品種已成功入選國家農作物品種推廣目錄“成長型品種”首位,并被農業農村部推介為“2025年農業主導品種”,種植面積位居河南省主導小麥品種第二位。

3.優質弱筋/酒用小麥品種選育
弱筋小麥主要用作加工餅干、糕點等烘焙類食品,但近年來被酒企大量收購作為酒曲原料。弱筋小麥與釀酒小麥品質既有關聯又有區別,共同點是都要求籽粒偏粉質、硬度低,蛋白質含量、濕面筋含量較低;不同點是釀酒小麥除需較高的淀粉含量外,還需保證一定的蛋白質含量,支鏈淀粉含量要求較高,利于微生物發酵及酒曲制作;而弱筋小麥則要求面筋強度弱、延展性好,利于加工。本團隊與茅臺等酒企合作開展長期制曲試驗,提出外觀偏粉質(角質率≤40%)、硬度小于60、蛋白質含量12-14%、總淀粉含量大于60%的酒用小麥品質評價指標;同時,與茅臺、國臺、郎酒進行專用品種選育合作研究,共篩選到12個滿足釀酒品質指標要求的小麥品種,育成鄭麥113、鄭麥817、鄭麥819等弱筋/酒用小麥新品種,其中鄭麥113為目前河南省小麥良種區試南部組對照品種,也是茅臺基地主要收購品種。
4.未來優質育種方向
下面,簡要介紹一下我們團隊未來優質專用小麥育種的方向及其重點工作:
面包烘焙類品種:重點解決濕面筋含量偏低、延展性偏弱等問題,聚合高分子谷蛋白亞基1Ay、7OE以及控制亞基表達和含量的基因,目標是選育產量不低于主推品種且烘焙品質達到國際一流的強筋品種。
高檔面條小麥品種:解析淀粉影響蒸煮品質的相關機制,克隆色澤基因,創制適宜制作高檔面條且產量高于目前主推品種的優質中筋品種。
優質弱筋小麥品種:鑒定氮吸收等基因,導入優異低分子量麥谷蛋白亞基,培育產量高于目前主推品種且加工企業認可的弱筋品種。
營養功能性小麥品種:通過理化誘變等獲得SBE-IIa、SBE-IIb突變體,聚合變異類型,培育產量不低于主推品種,且抗性淀粉含量>10%的專用品種。
作者簡介:雷振生,河南省農業科學院研究員,河南省小麥產業技術體系首席專家,中原學者。主持育成鄭麥366、鄭麥379、鄭麥136等優質高產小麥新品種50余個,獲國家和省部級科技獎勵14項,其中以第一完成人獲國家科學技術進步二等獎2項、河南省科學技術進步一等獎3項。獲新世紀百千萬人才工程國家級人選、國務院政府特殊津貼、全國糧食生產突出貢獻農業科技人員、全國優秀科技工作者以及河南省科學技術杰出貢獻獎等人才與榮譽稱號。













