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    育种目标

我们正在制定多个育种目标,以实现更高的农业产量。

随着对植物原料的需求不断增长,我们必须不断创新。毕竟,目前的任何产量增长都主要是通过技术创新实现的。如今的目标是减少作物损失并最大化作物产量,而不是扩大种植面积。

我们的产品旨在以更平等的方式提供不同的农业系统 - 传统农业、采用转基因植物品种的农业和有机农业。

KWS 的育种目标

产量

产量是一个复杂性状,但通常对所有作物类型来说都是最重要的育种目标。预期产量提高以及稳定性与许多其他育种目标密切相关,例如抗性或养分利用效率。因此,可通过不同方式实现期望的产量。

品质

品种的品质主要取决于收获产品的品质。不过,从育种的角度来看,这是一个非常复杂的性状,受到许多因素的影响。不同成分的构成、它们对健康和味道的影响及其加工性能都起着重要作用。

耐受性

植物受各种环境影响,这对产量稳定性具有显著影响。植物育种员的主要目标是植物对害虫和植物疾病的高抗病性,以及对干旱和寒冷等环境因素的更高耐受性。

气候变化也不断带来必须克服的新挑战。预计干旱或大雨等极端天气在将来会增加。这将增大持续高温、寒冷、干旱或潮湿天气导致作物歉收的风险。因此,气候变化可能导致以前被忽视的有害生物的出现。在此背景下,植物育种员正在研究新的适应性品种,以确保农业产量的稳定性。

养分利用效率

植物的养分摄入会显著影响其生长,从而影响产量。具有良好养分利用效率的植物品种能够在广泛的营养供应条件下(即从短缺到过剩)具有突出的产能。

例如,具有更高氮效率的植物能够更好地吸收土壤中可利用的氮并将其转化为生物质。在这方面,植物育种可以为可持续农业作出重大贡献,因为养分利用率高的品种可以帮助减少在田地中使用的化肥和粪肥数量。

栽培属性

植物育种员的另一个目标是从育种的角度使植物适应农业生产过程。这主要需要抗倒性、高度、耐寒性、成熟期和稳定生长等属性。

能量

能量含量取决于成分的构成。除了高总体生物质产量外,育种员主要关注的是增加作物能量品种的油、糖和淀粉含量。

  • KWS 员工

    育种目标是应对各种长期全球性挑战,如气候变化和高产等农业需求。

    Jürgen Schweden, 全球研究和服务主管
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此外,我们注重每种作物的特定育种目标及其各自用途。

产量始终是主要关注点,但存在一些差别。对于玉米,我们主要关注植株的总产量。对于糖用甜菜,具体产糖率至关重要。除此之外还有特定于作物的性状,如小麦的烘焙品质、大麦的耐寒性或糖用甜菜中的除草剂抗性。必须要知道,每种作物都有自己特定的病虫害。

玉米

增加产量
对于青贮玉米的培育而言,整体植株产量十分重要。对于玉米育种,粮食产量是一个重要性状。在欧洲大陆,玉米的育种员还要考虑安全生长因素,因此要寻求在收获前增加谷物的供水量。除产量外,由于气候变化程度的增加,产量稳定性方面变得越来越重要。抗倒性和耐旱性也十分重要。

提高对非生物胁迫的耐受性
一个重要育种目标是提高耐旱性,这具有极其重要的意义,特别是在东南欧和东欧。

提高养分利用效率
特别是在西欧,提高氮效率是一个重要的育种目标。这意味着即使施肥受限,也不会应影响作物的产量,并且作物应保持较高的产量。

提高耐病性
为了提高耐病性,育种员主要关注真菌疾病。镰刀菌、北方叶枯病和玉米穗腐烂是一些突出病害。不过,这些真菌疾病的发病率因地区而异。

品质
作为一个品质性状,消化率在青贮玉米育种过程中起着重要作用。

糖用甜菜

增加产量
对糖用甜菜而言,产糖率至关重要。这取决于含糖量和根产量,因此这两个部分性状是负相关的。

提高抗病虫害能力
多种植物疾病会影响产糖率和品质。其中包括由 Rhizomania(糖用甜菜坏死黄色静脉病毒病原体)、黄化病毒或卷曲病毒引起的各种病毒性疾病。在真菌疾病的总称下,育种员区分叶病原体,如尾孢菌(叶斑病病原体)、白粉病、糖用甜菜锈病和柱隔孢属病;丛根病原体包括丝核菌(糖用甜菜腐病病原体)和丝囊霉菌(根腐病病原体)。除植物疾病外,育种员还需关注线虫和不同种类的昆虫。

耐抽薹性
发芽抗性品种受春化刺激(如低温和日长)的影响较小。这可以防止田间的两年生糖用甜菜植物在第一年开花。第一年开花会降低糖用甜菜的含糖量和重量,两个可以确保花的生长。

糖汁品质
在制糖厂煮制糖用甜菜时,糖汁品质会影响产糖率。目标是降低糖蜜形成属性的比例,例如钾、钠和氨基氮。糖蜜与部分糖结合,导致在从糖汁中提取糖时降低产量。

除草剂抗性
对于杂草控制,必须开发可抗除草剂的糖用甜菜品种,在传统和转基因栽培中均是如此。

提高对非生物胁迫的耐受性
对干旱、高温和高盐浓度的耐受性是重要的育种目标。

小麦

增加产量
主要目标是稳定高产。这是通过产量和产量稳定属性(例如抗倒性、胁迫耐受性和植物健康)之间的良好平衡来实现的。

提高对非生物胁迫的耐受性
耐寒性和耐旱性是重要的育种目标。冬小麦在秋季播种,在田间过冬。对于不适应霜冻温度的品种,冻死的风险很高。植物冠部(小麦茎紧帖在地表下的部分)对植物的存活至关重要。冠部的低温存活能力决定了小麦植株是否能在春季到来时继续生长。

烘焙品质
烘焙品质取决于蛋白质含量、蛋白质品质、出粉率、吸水率,尤其是面包体积。

提高抗病虫害能力
不同类型的真菌会影响小麦的产量或品质。在这方面,育种员的主要关注点是抗茎、叶片和冠部疾病(例如眼斑、黄锈病、褐锈病、叶片和冠部枯病)的能力。

黑麦

增加产量
一个重要目标是稳定高产。在黑麦的栽培中,粮食产量和生物质产量十分重要。为了提高产量稳定性,育种员专注于各种农艺性状,如抗倒性、密度和千粒重。但是对植物疾病的抗性和对非生物胁迫因素的耐受性也很重要。

农艺性状
黑麦育种中重要的农艺性状是良好抗倒性、粒径(千粒重)、密度稳定、及时抽穗和麦粒成熟度。

提高抗病能力
多种有害真菌会对黑麦叶片健康产生重大影响。特别是对于黑麦,褐锈病是主要的叶病之一,此外黑锈病也在逐渐变得越来越严重。赤霉病对黑麦的产量稳定性也有很大影响,这种病害主要发生在北美地区。在病毒性疾病中,SCMV 病毒(土传谷物花叶病毒)和 WSSMV 病毒(小麦纺锤状条纹花叶病毒)正变得越来越突出。

麦角 (Claviceps purpurea) 仍然是黑麦育种中最主要的病原体之一。麦角造成的损害主要不在于产量损失,而在于谷物中的有毒生物碱。作物中高含量的有毒生物碱限制了人类营养和饲料使用的商业化。作为一种异花受精植物,黑麦依赖于花粉飞散。在花粉供应不足的情况下,未授粉的开花可被麦角感染。应通过有针对性地改善花粉供应来避免这种情况。PollenPlus 杂交黑麦具有更高的花粉活力,这是由基因决定的。由于更大量的花粉供应,授精加速,因为谷壳快速关闭,麦角孢子无法进入。

品质性状
黑麦的重要品质性状是分枝抗性和粗蛋白质含量。当秧苗上的果皮破成两半时,就会分枝。例如,分枝可能导致烘焙属性大幅降低。

对非生物胁迫因素的耐受性
与其他作物相比,黑麦具有优异的耐旱性。尽管如此,育种员仍在不断筛选以改善耐旱性。除耐旱性外,开发适用于东欧和北美较冷地区的耐寒杂交种也是优先考虑事项。不过,中欧市场的杂交品种开发也将从这些育种计划中受益。

冬大麦

产量
目标是稳定高产。这是通过产量和产量稳定性(例如抗倒性和植物健康)之间的良好平衡来实现的。

提高抗病能力
不同类型的真菌会影响大麦的产量和品质。
这包括各种真菌疾病,如霉菌、网斑病、矮锈病、喙孢属叶斑病和柱隔孢属病。提高对豆类黄花叶病毒 BYMV(土传)和大麦黄矮病毒 (BYDV)(由虱子传播)等病毒的抗性也同样重要。目前,不允许使用烟碱类农药对这种作物进行杀虫剂种子处理。这提高了育种员对 BYDV 抗性品种的高产量关注。

品质
高容重和良好的土粒分离在饲用大麦的贸易中起重要作用,因此也具有高选择价值。

“酿造品质”性状包括各种属性,如萃取率、酶活性、蛋白质含量、嫩度和粘度。所有这些性状对于麦芽和酿造过程都很重要。啤酒大麦品种也应含有大量淀粉,但蛋白质含量很少。

提高对非生物胁迫因素的耐受性,如耐寒性
冬季播种的冬大麦在田间过冬。对于不适应霜冻温度的品种,冻死的风险很高。因为基于这种复杂性状的良好选择在自然条件下仅会不规则地发生,所以此选择过程由人工抗冻试验支持。

油菜籽

产量
目的是通过同时提高油含量来提高谷物产量和出油率,因为谷物的含油量决定了是否具有更高价值。

品质
除提高油含量外,另一个目标是增加菜籽粕的蛋白质含量,同时降低硫代葡萄糖苷含量。油品质为双零标准品质,不含芥酸,含正常水平的多不饱和脂肪酸。

抗虫害
目标主要是提高对真菌病茎腐病的抗性。另一个中长期目标是改善对黄萎病和菌核病的抗性,以及在受感染区域对根肿病的抵抗力(在一个特殊计划中进行)。

提高对非生物胁迫的耐受性
在这方面,优先考虑的是提高耐寒性。特别重要的一点是,秋季的茎伸展趋势很小。

改善农艺性状
除良好的抗倒性外,育种目标还包括与谷物成熟过程平行的茎成熟过程。选择早期和晚期油菜籽品种以使收获期更加灵活。在冬季前的调节过程中,选择适合晚播的快速生长类型和适合早播的慢速发育品种。

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