发展我国青稞生产的几点想法

发展我国青稞生产的几点想法ConstructiveideastoacceleratehighlandbarleydevelopmentinChina孙东发①Suandongfa

（华中农业大学·湖北武汉·430070）大麦属（HordeumL）是小麦族植物中分布广泛的一个属，栽培大麦（H．vulgare）是世界上最古老的作物之一，是位于小麦、玉米和水稻之后的第四大谷类作物。大麦主要用做饲料、粮食、啤酒工业原料以及医药保健品原料，是典型的“三元”作物。大麦分为裸大麦和皮大麦，裸大麦过去主要做食用，在不同的地区有不同的称谓即俗称，如米麦，元麦等，青稞就是裸大麦在青藏高原地区的俗称。我国栽培大麦种植以种植裸大麦为先，考古学证实，我国种植裸大麦的历史已超过5000年。我国青稞主要种植于高寒地带，长期的环境胁迫使之形成了与之相适应的遗传控制系统，因此表现出比一般皮大麦更具有早熟、耐寒、耐旱、耐碱和耐瘠薄等特性，使之成为最能适应青藏高原地区自然生态环境的优势作物和藏民族赖以生存的粮食作物。通过半个多世纪的努力，我国青稞生产技术水平已有了明显提高。在品种选育、栽培技术等方面有了长足进步。但总体上讲，我国青稞生产水平还不是很高，也就是说，我国青稞生产还有很大的发展潜力与发展空间。同社会和市场对青稞需求的持续快速增长相比，我国青稞生产并没有表现出相应的发展趋势，造成这种局面的原因可能很多，但青稞生产仍处于“小农”水平、缺乏产业化是其主要原因。同内地大麦生产发展一样，我国青稞生产发展也面临诸多问题，诸如，理论基础研究滞后，科研设施欠缺、育种目标模糊、优良的种质资源缺乏、育种手段落后、大田生产栽培技术落后、种业水平低、产后加工技术落后等。所有这些问题严重制约了青稞生产的发展。解决这些问题对发展我国青稞生产有决定性的作用，解决之将创建出以优质高产青稞新品种选育为基础的研、产、供、销一体化的青稞产业化体系，实现以青稞生产开发为龙头，种植业、食品加工业及其它相关产业相互促进、协调持续发展的产业格局，对满足民族地区人民对青稞数量与质量不断增加的需求、提高民族地区农民收入、增强民族地区的安定与民族间的和睦团结有特别重要的意义。如何破解这些问题，笔者一直在分析思考，认为做好以下工作可促进我国青稞生产的发展。1加强青藏高原大麦特有种质资源研究，大幅提高青稞育种潜力

遗传理论和育种实践均已表明，种质资源，特别是特异种质资源的发掘与利用是育种目标能否实现的基础与关键。大麦非生物胁迫（abioticstress）耐性和品质的改良主要决定于育种者拥有的育种材料（种质）的遗传变异程度（Ellis等，2000）。栽培大麦在长期的驯化过程中，特别是经过近代育种和集约化种植，遗传变异显著缩小，造成众多基因丢失，尤其是一些稀有的等位基因（SaghaiMaroof，1990），对不良环境因子和病虫害的反应表现更为敏感。Ellis等（2000）利用SSR技术比较了野生大麦和栽培大麦的遗传多样性，发现存在于野生大麦的等位基因在栽培大麦中仅存40%。栽培大麦单调的遗传背景已成为取得突破性育种改良成效的瓶颈，而野生大麦丰富的遗传多样性可为打破这一瓶颈提供活的基因库。

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2011年33卷1期

Vol．33No．1西藏农业科技

①*孙东发，华中农业大学教授，863课题“专用大麦品质、抗病、抗逆基因的分子标记与聚合技术研

究（2006AA10Z1C3）”主持人，国家大麦产业技术体系育种岗位专家，E－mail：sundongfa1@mail．hzau．edu．cn栽培大麦的近缘野生资源有多年生野生大麦与一年生野生大麦两大类，对多年生野生大麦H．bulbosum（球茎大麦）和H．chilense（智利大麦）等，人们虽曾进行过不少研究，由于存在生殖隔离以及遗传负担（ge-neticburden）过重，至今尚无将其有利性状基因导入栽培大麦而育成新品种的成功例证。一年生野生大麦

与栽培大麦无生殖隔离障碍，是大麦品种改良上可直接利用的初级基因库（Nevo等，1992；Ceccarelli等，1995）。一年生野生大麦主要分布在中东的“肥沃月湾”（FertileCrescent）地区和我国的青藏高原。目前国

际上对一年生野生大麦的研究主要限于中东类型，现有研究结果表明，中东地区一年生野生大麦的遗传变异十分丰富，尤其在抗病性和非生物胁迫（包括抗旱、抗寒性、耐盐、耐酸等）的抗性上具有广泛的遗传多样性，一些野生种质材料和相关基因已应用于育种实践，并已选育出一批优质、抗病、耐盐渍和抗旱的品种（Thom-as等，1998；Ellis等，2000）。青藏高原是大麦起源中心之一，大麦种质资源非常丰富，尤其是其所独有的一年生野生大麦，一直是国际大麦界所瞩目的珍贵野生资源。由于长期生长在各种恶劣环境中，形成了与之相适应的遗传控制系统（Nevo等，1997），表现出很强的环境胁迫耐性，并具有独特的籽粒化学组成（品质）。由于受特殊的地理和

社会环境的限制，目前国外对青藏高原一年生野生大麦的研究较少，但一些研究者对间接获得的零星或少量材料进行过研究，并从中鉴定到一些特殊的遗传材料（Kaneko等，2000；Konishi，2001）。国内对青藏高原一年生野生大麦种质资源也有过研究。“六五”期间，国家曾组织有关专家对青藏高原的大麦种质资源进行考查与收集；“七五”和“八五”期间，全国进行了栽培大麦、野生大麦资源的编目、繁种和鉴定工作。徐廷文等对“六五”期间收集的一年生野生大麦标本进行了鉴定整理，将其归属为1个种，两个亚种，计32个变种，其中野生退化二棱、野生裸粒二棱，野生六棱为世界稀有变种，计200多个株系，这些株系目前均保存在华中农业大学麦作研究室和中国农科院、西藏农科院等单位。邵启全（中国科学院）、马得泉（中国农科院）等对一年生野生大麦的农艺性状进行了较为系统的研究；浙江大学在研究西藏大麦β－葡聚糖含量基因型差异的基础上（Zhang等，2002），开展了耐盐和抗旱材料的鉴定研究。张启发（华中农业大学）、丁毅（武汉大学）等则在野生大麦的起源与进化及分子生物学方面开展研究（Yin等，2003；Li等，2004）。徐廷文、孙东发等则在青藏高原一年生野生大麦资源应用育种方面做了多年研究，从青藏高原一年生野生大麦资源筛选、创制出了一批特异种质，并用这些种质育成了中国第一个核质互作大麦雄性不育系88BCMS和一批早熟、矮杆大麦新品种。这些研究显示出青藏高原大麦一年生野生大麦资源在大麦遗传改良上具有很大的遗传潜力。在当前国际上愈演愈烈的“基因大战”的态势下，将传统遗传育种技术和现代生物技术有机结合，系统地对青藏高原一年生野生大麦种质资源进行目标性状（特别是环境胁迫耐（抗）性和品质性状）鉴定，筛选、创制出特异环境胁迫耐性和特殊酿造品质材料而用于大麦新品种选育，以拓宽我国大麦品种的遗传基础，提高其产量、品质、抗性潜力，培育出适合中国国情的专用大麦新品种；进行遗传组成和基因转录水平表达机理分析，为大麦环境胁迫抗性和酿造品质育种提供优异种质和选择指标；进行相关优异等位基因的克隆和功能研究，为大麦基础研究与基因工程提供具有自主知识产权的基因。2注意现代育种技术的引进、消化、应用，加强与内地的合作，快速提升藏区青稞遗传育种研究水平

大麦遗传育种研究涉及新品种培育、种质资源鉴评与创制以及育种新方法与新途径。上世纪80年代以前，大麦新品种培育以及种质资源鉴评与创制均采用经典的遗传育种研究手段。近些年来，国外十分注意传统育种方法和现代育种技术的有机结合，注重创造、利用新的遗传育种技术。在新品种培育方面，国外利用杂交、诱变、染色体工程、组织培养、品质快速测定、分子标记辅助选择等技术与手段已育成了不少品质、产量均佳的大麦新品种，显示出现代育种技术的强大优势。在特异种质创制、重要目标性状分子标记、抗病基因的克隆、育种新方法与新途径等方面，近年来也取得了较大的成就，创造出了一些特异种质，诸如高蛋白、高赖氨酸材料Hyproly，高蛋白材料Bomi，Ris？1508，找到了一些重要目标性状的分子标记，诸如一些酿造品质性状、抗白粉病分子标记、耐酸铝分子标记，克隆到抗大麦白粉病基因，初步建立了大麦单倍体育种技术体系、转基因育种技术体系。目前国外的大麦遗传研究重心主要放在重要目标性状基因的标记、分离、克隆及有效转移上，但育种技术上仍以常规方法为主。我国的大麦遗传育种工作虽起步较晚，但在大麦新品种选04

发展我国青稞生产的几点想法育、新种质创新、杂种优势利用研究等方面成绩突出，所育成的新品种已在我国占主导地位，在生产上均发挥了巨大的作用，同时创制的一些新种质特色明显，且已广泛用于我国的大麦育种。近年来，中国农科院、华中农业大学、浙江大学、浙江农科院、扬州大学、上海农科院等开始了大麦的分子育种研究，已取得了一些积极结果，找到了一些与目标基因紧密连锁的分子标记，获得了大麦转基因后代。加强与内地大麦研究单位的联系与合作，可优势互补，快速、大幅度提升藏区青稞遗传育种研究水平。3研究、推广青稞轻简化栽培技术规程

农村青壮劳动力向城市的大量转移对作物栽培技术提出了新要求，即轻简化+高效，为达此目的，必须研制出青稞轻简化栽培技术规程，如青稞免耕技术栽培技术规程，青稞生产规程，规程内容包括种植模式、品种选用、播种量、播期、播种方式、施肥技术、田间管理等。4宣传青稞的营养保健价值，完善青稞食品加工技术，研究开发新的青稞食品、保健品

已有研究表明，青稞具有有利于人体健康长寿的“三高两低”营养成分构成，即高蛋白、高可溶性纤维元素、高维生素和低脂肪、低糖。同时，青稞还含有诸多具有保健和药用价值的生理活性成分，如具有降血脂、降胆固醇、预防心血管疾病、调节血糖、提高免疫力、抗肿瘤的作用β－葡聚糖；具有减肥、降酯、抗氧化、降低胆固醇和甘油三酯、抑制病毒感染、抵制酒精性胃炎出血、抗疲劳、增强耐力等作用的麦绿素；在抗氧化、降低胆固醇、抑制癌症、抗衰老、抗凝血、增强免疫力、改善末稍血液循环、防止动脉硬化、保持肌肉、神经血管和造血系统的正常功能等许多方面具有功效的母育酚（维生素E生物学活性的一族化合物），所有这些将使青稞成为一种营养保健作物成为可能。青稞的保健药用价值已日益为国内外所关注与认同，青稞保健食品及其精加工药用产品的市场是十分广阔的，全球数以亿计的冠心病、高血压、肥胖症、糖尿病患者均是青稞医药保健品的潜在消费者，对原始、神秘的藏文化好奇的国内外旅游者亦将成为其潜在消费者，也就是说，青稞产品的开发与加工具有广阔市场的优势。但各青稞产区对通过精深加工使青稞转化增值虽已有所认识，然目前的加工产品主要是以青稞酒为主，且生产规模小，市场销售渠道窄，并仅以供应当地消费为主，影响较小。其它青稞产品的研发与生产，尤其是附加值较高的青稞营养保健产品很少，也就是说，青稞产业化开发对青稞生产的带动作用仍较小。因此，宣传青稞的营养保健价值，完善青稞食品加工技术，研究开发新的青稞食品、保健品是未来青稞产业发展的重要方向。青稞是青藏农区农民经济收入的基础，由于青稞目前作为区域性粮食作物、附加值低，农民收入有限。当青稞单产大幅度提高后产品出路就成为制约生产发展之问题。产品的出路是决定生产能否发展的关键，在品种、栽培技术问题解决之后，我国青稞生产能否发展将取决于生产者与用户间的联合。我国青稞产销通道上有三个障碍，即质量、数量规模和价格。未来青稞产品加工的用户为需求批量产品的厂家，对数量、质量都有一定的要求，而青稞的生产者多为个体农民，其数量小，质量尤其难以保证。利用土地流转政策，发展中小型农场或种植大户（100亩以上），扩大青稞种植规模，辅以专用青稞品种和专用青稞规范化栽培规程，以保证专用青稞质量和数量规模；建立国家青稞价格保护机制，使青稞价格相对稳定。这对增加青藏农区农民的收入，增强民族和睦团结，推动藏区经济发展，促进藏区的社会进步有重要作用。