這不禁讓人思考一個(gè)有意思的現(xiàn)象：當(dāng)雜交水稻已成為中國(guó)科技的一張名片，為何同樣關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的雜交小麥，卻始終鮮少進(jìn)入公眾視野？
雜交小麥為何如此重要
小麥?zhǔn)侨蚍N植最廣、產(chǎn)量最大的口糧作物。中國(guó)作為世界最大的小麥生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，常年種植面積約3.5億畝，總產(chǎn)量達(dá)1.4億噸，居全球首位。然而，隨著氣候變遷與生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)型，小麥產(chǎn)業(yè)正面臨一系列挑戰(zhàn)：我國(guó)每年近1億畝小麥?zhǔn)芎登槔_；逆境脅迫加劇，綠色抗逆品種仍然稀缺；單產(chǎn)提升進(jìn)入平臺(tái)期，亟需技術(shù)突破。
目前，雜交玉米、雜交水稻和雜交油菜已在全球范圍內(nèi)成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)化推廣，并顯著提升了作物單產(chǎn)。相比之下，雜交小麥雖被公認(rèn)為提高小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的重要途徑，卻至今未能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模持續(xù)應(yīng)用。
研究表明，雜交小麥具備顯著的增產(chǎn)潛力，增幅可達(dá)10%至54.3%。目前，多個(gè)國(guó)家及主流種業(yè)企業(yè)已將其列為育種攻關(guān)的重點(diǎn)。盡管雜交小麥尚未在全球形成規(guī)?；茝V格局，但其未來(lái)潛力仍值得期待。
雜交小麥發(fā)展歷程
雜交小麥的研究始于20世紀(jì)50年代。1951年，日本首次通過(guò)異源細(xì)胞質(zhì)導(dǎo)入獲得普通小麥雄性不育系。1962年，Wilson與Ross成功選育出T型不育系及其配套材料，實(shí)現(xiàn)三系配套，標(biāo)志著雜交小麥研究邁出關(guān)鍵一步。由于三系法恢復(fù)源有限，隨著化學(xué)殺雄劑的研發(fā)，國(guó)際研究重點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)向化殺法。
截至2014年，美國(guó)雜交小麥種植面積超過(guò)14.8萬(wàn)公頃，英國(guó)約5萬(wàn)公頃，阿根廷超過(guò)7萬(wàn)公頃，其中絕大多數(shù)采用化殺法。近年來(lái)，隨著生物技術(shù)進(jìn)步，美國(guó)科迪華等公司開(kāi)發(fā)了基于核不育基因的新型雜交體系，為雜交小麥育種開(kāi)辟了新路徑。
我國(guó)雜交小麥研究起步于20世紀(jì)60年代。1963年，山東昌濰地區(qū)農(nóng)科所發(fā)現(xiàn)“濰型”不育系，同期葉紹文在青海發(fā)現(xiàn)不育種質(zhì)。1965年，蔡旭院士引進(jìn)T型不育系，推動(dòng)國(guó)內(nèi)三系法研究。90年代，我國(guó)北京農(nóng)林趙昌平等團(tuán)隊(duì)自主發(fā)現(xiàn)溫光敏不育種質(zhì)，兩系法體系迅速發(fā)展，逐步形成多途徑協(xié)同攻關(guān)的研發(fā)格局。
目前，我國(guó)已建立三系法、兩系法、化殺法與核不育法四種技術(shù)路線，累計(jì)審定品種34個(gè)。其中“綿雜麥168”表現(xiàn)尤為突出，單個(gè)品種年種植面積達(dá)45萬(wàn)畝，累計(jì)推廣面積250萬(wàn)畝，增產(chǎn)幅度介于2.0%–30.1%之間，已示范推廣至國(guó)內(nèi)外多個(gè)生態(tài)區(qū)。經(jīng)過(guò)數(shù)代努力，我國(guó)雜交小麥研究已躋身世界領(lǐng)先行列。
雜交小麥推廣瓶頸
盡管技術(shù)日趨成熟，雜交小麥的商業(yè)化推廣仍面臨三重瓶頸，恰如趙洪璋院士所指出的“二低一大”難題：雜種優(yōu)勢(shì)不穩(wěn)定，增產(chǎn)效果受組合與環(huán)境雙重影響；制種產(chǎn)量低，種子生產(chǎn)成本高；播種量大，導(dǎo)致用種成本攀升，農(nóng)民接受度低。
而從技術(shù)路徑來(lái)看，四種方法各有短板：三系法普遍面臨恢復(fù)源稀少和細(xì)胞質(zhì)負(fù)效應(yīng)難題；化殺法對(duì)藥劑要求苛刻，存在成本與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)；核不育法的保持系創(chuàng)制困難，大規(guī)模應(yīng)用受阻；兩系法雖進(jìn)展最快，但育性易受環(huán)境波動(dòng)影響，在核心麥區(qū)推廣依然審慎。
破局之路：技術(shù)革新驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)突圍路
雜交小麥的商業(yè)化困境，根源在小麥作為自花授粉作物，其多倍體基因組特性和復(fù)雜遺傳背景所帶來(lái)的超高育種難度。突破這一困境，必須從技術(shù)創(chuàng)新與成本控制兩端協(xié)同發(fā)力。
基因?qū)用?，北京大學(xué)鄧興旺團(tuán)隊(duì)正推動(dòng)基于核不育基因的第三代雜交育種技術(shù)，嘗試?yán)眯屡d的無(wú)融合生殖技術(shù)“固定”雜種優(yōu)勢(shì)，從根本上解決優(yōu)勢(shì)不穩(wěn)與親本匱乏問(wèn)題。
制種環(huán)節(jié)，多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)正系統(tǒng)推動(dòng)效率提升：科迪華的分子標(biāo)記輔助選擇（MAS）加速優(yōu)良父本選育；先正達(dá)呂建團(tuán)隊(duì)的父本單倍體誘導(dǎo)實(shí)現(xiàn)胞質(zhì)不育系快速轉(zhuǎn)育；Donald Danforth植物科學(xué)中心開(kāi)發(fā)的dcl5溫敏不育系提供了新的技術(shù)路徑；而智能輔助授粉設(shè)備正致力于將異交結(jié)實(shí)率從1-2%的極低水平有效提升。
然而，最終跨越商業(yè)化門檻，必須攻克‘播種量大’這一經(jīng)濟(jì)性難題。其根源在于小麥分蘗能力先天不足。未來(lái)需要通過(guò)遺傳改良提升分蘗數(shù)與成穗率，從生物學(xué)基礎(chǔ)上優(yōu)化雜交種的種植效率，才能打破‘農(nóng)民用不起，企業(yè)賺不到’的產(chǎn)業(yè)僵局。
智種評(píng)論
誠(chéng)然，從雜交水稻的發(fā)展歷程來(lái)看，雜交小麥要想在大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)中取代常規(guī)品種，必將面臨更多、更復(fù)雜的挑戰(zhàn)。
然而，雜交小麥一路走來(lái)“道阻且長(zhǎng)，行則將至; 行而不輟，未來(lái)可期”，其背后不僅是技術(shù)攻堅(jiān)的科學(xué)家精神，更關(guān)乎一個(gè)國(guó)家在糧食安全與種業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中的戰(zhàn)略定力。
隨著政策持續(xù)加持、技術(shù)不斷突破，以及先正達(dá)、中農(nóng)發(fā)、江蘇大華、隆平高科、九圣禾等領(lǐng)軍企業(yè)的戰(zhàn)略性布局，雜交小麥正迎來(lái)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵窗口。它或許尚未像雜交水稻那樣家喻戶曉，但作為未來(lái)糧食安全體系中的重要拼圖，它的時(shí)代，或許才剛剛開(kāi)始。
