成果簡介

　　20世紀50年代，位于陜西楊凌的中國科學院西北農業生物研究所的李振聲開始開展小麥育種工作。當時小麥條銹病流行，為了尋找新抗源，李振聲從搜集鑒定的800余種牧草中發現長穗偃麥草有很好的抗銹性，便開始以長穗偃麥草為主系統開展遠緣雜交研究。在遠緣雜交育種過程中，他克服了遠緣雜交不親和、雜種不育和后代瘋狂分離三大困難，成功探索出整套科學的遠緣雜交育種程序。經過20多年的努力，李振聲成功地將長穗偃麥草的染色體組、染色體、染色體片段導入小麥，創制了八倍體小麥、附加系、代換系和易位系等小偃麥新種質，育成了“小偃4號”“小偃5號”“小偃6號”等高產、抗病優質小麥品種。其中以“小偃6號”表現最突出，使我國小麥雜交育種走在了世界領先行列。

歷史背景

　　20世紀50年代，小麥條銹病大流行，導致多數小麥品種喪失了抗銹性，造成小麥嚴重減產。小麥條銹病就是在葉和稈上布滿銹色線條，俗稱“黃疸病”，其流行程度如人的黃疸乙肝一樣普遍，若春季低溫多雨，流行尤其嚴重，藥物防治基本無效，唯有培育抗病品種。可是，條銹病菌幾年就變異一次，原來的抗病品種也可能變成感病品種，可謂防不勝防。當時小麥育種面臨的難題是新品種的選育速度趕不上病菌變異的速度，據當時26個國家的統計，條銹病菌平均5.5年就產生一個新的變種，而用雜交育種法育成一個小麥新品種一般需要8年。因此，選育新的抗病品種成為抗擊條銹病、提高小麥產量的重要途徑。

創新歷程

　　1951年，20歲的李振聲從山東農學院畢業并分配到中國科學院，在北京開展牧草研究工作。1956年支援大西北，進入陜西楊凌的中國科學院西北農業生物研究所工作。李振聲對小麥進化史了如指掌，與小麥發生自然雜交的兩種野草，原本也是抗條銹病的，但它們的基因融入小麥以后，經過漫長的人工馴化，便失去了抗病的野性。李振聲想，野生的牧草，人不管它，卻天然抗病，既然小麥在遠古時代曾經兩次與野草發生自然雜交，那必然也能在人工條件下第三次與野草發生雜交。

　　兩個小麥品種進行雜交育種一般需要8年，但小麥與偃麥草雜交難度前所未有，李振聲研究了20年，終獲成功。在小麥遠緣雜交研究方面，他在三個關鍵點取得了突破：首先，他詳細比較了小麥與長穗偃麥草、小麥與天藍偃麥草雜交后代F1、F2在天然傳粉、人工自交以及與小麥回交F1、F2代在自然條件下的主要性狀表現后，確定把工作重點放在長穗偃麥草的雜種后代上，利用其穗型長、籽粒長、莖稈強和抗病性好的優勢，堅持用回交來解決其他優勢提高的問題；其次，傳統小麥育種學認為，長穗偃麥草含有3組來源不同的染色體組，但對3組染色體的同源性則有不同說法，一種說法認為三者都與小麥有同源性，另一種說法認為有兩組與小麥不同源。李振聲團隊通過試驗研究和細胞遺傳學分析后認為，第二種說法是正確的。在第一次回交的后代中，李振聲特別注意選擇接近小麥類型又兼具偃麥草優良性狀的、以八倍體為主的植株，將其視為最有育種利用價值的材料。最后，李振聲團隊通過第二次、第三次回交和后來的雜交依次從八倍體（或混倍體）小偃麥選育異附加系、異換代系、易位系，并對重點材料和關鍵環節輔以細胞學分析或生物技術檢測，這樣就能在選育新品種的同時創造一系列有育種價值的中間材料。

重大意義和深遠影響

　　“小偃”系列品種中，最優秀的是“小偃6號”，不管條銹病菌怎么變異，它的抗性不變，而且還抗干熱風。1979年以后，“小偃6號”連續多年成為陜西省的當家小麥品種，并成為中國小麥育種的重要骨干親本。