朱统国,高华援,凤 桐,周玉萍,王绍伦,刘海龙,杨富军,王 丽
(1.吉林省农业科学院花生研究所,吉林 公主岭 136100;2.吉林省农业科学院经济植物研究所,吉林 范家屯 136105)
花生新品种吉花11号的选育及品种稳定性分析
朱统国1,高华援1,凤 桐2,周玉萍1,王绍伦1,刘海龙1,杨富军1,王 丽1
(1.吉林省农业科学院花生研究所,吉林 公主岭 136100;2.吉林省农业科学院经济植物研究所,吉林 范家屯 136105)
吉花11号是吉林省农业科学院花生研究所以白沙1016为母本、鲁花12号为父本进行杂交,经系谱法选育而成的花生新品种。在吉林省区域试验和生产试验中,吉花11号表现为高产稳产、抗逆性强,于2013年通过吉林省农作物品种审定委员会审定。该品种长势强,不早衰、抗倒伏、抗旱、耐瘠薄,果柄韧性较强,结果集中,脂肪含量高,籽仁粗脂肪含量达51.8%,适合机械化收获。本研究应用AMMI模型对吉花11号的稳定性和适应性进行分析表明,该品种稳产性好、适应性强。
花生; 吉花11号; 选育; AMMI模型
花生(ArachishypogaeaL.)是我国重要的油料作物和经济作物[1]。随着花生产业化进程加快,市场需求不断增加,人们越来越重视花生的产量和品质。吉林省是世界上适宜花生生产最北部区域之一[2],也是我国新兴的花生主产区,年均种植面积20万hm2左右,总产达60万t,是我国东北地区花生集中优势产区和我国优质花生原料生产基地[3]。近年来,随着种植面积的迅速扩大和耕作制度的革新,该地区花生种植方式不断改进,大垄双行和地膜覆盖技术已大面积推广应用,这对花生品种的产量和生长习性提出了更高的要求。目前,吉林地区广泛种植的四粒红和白沙1016等老品种已严重退化[3-4],产量和品质不能满足当前农业生产和市场的要求,急需选育和推广高产、优质,适合当前种植模式的花生新品种。吉林省农业科学院花生研究所以高产、优质、抗逆为目标,同时兼顾稳产和适宜机械化生产要求,通过有性杂交和多代选择,选育出吉花11号。该品种具有丰产、抗逆性强、品质优良(高油)、适宜机械化生产等优点,于2013年通过吉林省农作物品种审定委员会审定。
1.1 亲本选配
根据吉林省花生生产和市场的需要,以高产、高油和抗病为育种目标,选用白沙1016为母本,鲁花12号为父本进行杂交。白沙1016是我国种植面积较大的花生品种之一,属珍珠豆型,具适应性广、品质优良、株型直立紧凑等特性,但丰产性差[5-6];鲁花12号属珍珠豆型中粒花生,茎蔓粗壮、根系发达、出苗快、不易落果,具抗病、早熟、高产,适应性广等优点[7],二者在产量、品质、抗病性等方面具有良好的互补性。
1.2 选育方法
2003年以白沙1016为母本,鲁花12号为父本,配制杂交组合,采用“套果针杂交授粉技术”进行有性杂交;2004年种植F1代,清除假杂种和病株后混收;2005-2006年按系谱法对F2和F3代连续进行优良单株选择;2007年将F3代入选的单株成株行(F4)种植,淘汰不良株行后株行内混选;2008年将F4代入选的株行参加株系(F5)测产,代号为“2003-13-10”的株系表现突出,参加2009年吉林省农业科学院花生研究所所内新品系鉴定试验和2010年所内新品系比较试验;2011-2012年推荐品系2003-13-10参加吉林省花生区域试验和生产试验;2012年完成抗性鉴定和品质分析;2013年初通过吉林省非主要农作物品种审定,命名为吉花11号(图1)。
图1 吉花11号选育系谱图Fig.1 Breeding pedigree of Jihua 11
1.3 AMMI模型分析
应用DPS数据处理系统[8],以吉林省连续2年区域试验的产量数据为评价指标,进行主效可加互作可乘模型(additive main effects and multiplicative interaction model, AMMI模型)分析[9],以评价吉花11号的稳定性和适应性。
2.1 产量表现
2011年吉林省区域试验中,吉花11号平均荚果产量3079.5 kg·hm-2,平均籽仁产量2164.5 kg·hm-2,均居参试品种第2位,分别比白沙1016(CK)增产28.9%和28.5%,达到极显著差异水平;2012年省区试中,吉花11号平均荚果产量3165.0 kg·hm-2,平均籽仁产量2225.0 kg·hm-2,均居参试品种第3位,分别比CK增产15.1%和14.9%,达到极显著水平。2年区域试验平均荚果产量3122.3 kg·hm-2,平均籽仁产量2194.8 kg·hm-2,分别比CK增产21.5%和21.6%,达到极显著水平。
2012年吉林省生产试验中,吉花11号平均荚果产量3538.9 kg·hm-2,平均籽仁产量2473.3 kg·hm-2,分别比CK增产19.6%和15.9%,达到极显著水平。
表1 吉花11号在吉林省花生区域试验和生产试验中的产量表现Table 1 Yield performance of Jihua No.11 in regional tests and production test of Jilin
2.2 特征特性
吉花11号属珍珠豆型,生育期124 d左右。株型直立,主茎高37.5 cm,侧枝长39.5 cm,总分枝数6.1个,结果枝数5.6个,叶片长椭圆形,淡绿色,花冠桔黄色;结荚性好,产量高,单株结果数17.3个,饱果率83.2%,单株生产力17.3 g;荚果为蚕茧形,以2粒果为主,整齐一致,果腰不明显,果皮呈黄白色,网纹中等,百果重144.0 g,公斤果数821.3个,公斤仁数1921.8个,出仁率为70.3%;籽仁呈椭圆形,种皮粉红色,百仁重52.1 g。出苗能力强,幼苗生长势强,抗病、抗旱、耐瘠薄、抗倒伏、不早衰,果柄韧性较强,结果集中,适合机械化收获。
吉林省农科院植保所鉴定表明,吉花11号对叶斑病、网斑病、青枯病、茎腐病和根腐病达到中抗以上水平。2012年在农业部谷物及制品质量监督检验测试中心(哈尔滨)进行品质检测表明,吉花11号籽仁粗蛋白质含量26.4%,粗脂肪含量51.8%。
2.3 AMMI模型稳定性和适应性分析
对2011和2012年吉林省花生区域试验的试点产量数据进行AMMI模型分析,参试品种和试点均为6个,各品种、试点的代码和平均产量见表2。各试点试验按统一设计方案执行,完全随机区组设计,重复3次,按要求进行田间调查和室内考种,成熟后收获计产。
2.3.1 AMMI模型分析 2011和2012年吉林省花生区域试验平均产量的AMMI模型分析结果(表3)表明:品种(G)、环境(E)和品种×环境(G×E)的平方和(SS)分别占总变异平方和的51.6%、35.9%和12.5%,三者对产量总变异起作用的大小依次为:品种>环境>品种×环境,其中花生平均产量在品种和地点间差异均达到1%极显著水平,说明品种间产量存在真实差异,试验地选择也具有较好的代表性,区试结果能充分体现参试品种的丰产性和稳定性。品种×环境的F值达到5%显著水平,应进一步做稳定性分析才能对品种进行合理评价。AMMI模型的第1个乘积项(IPCA1)解释了G×E平方和的69.8%,通过F测验得出,IPCA1达到5%显著水平,说明整个互作的绝大部分变异集中在IPCA1上。
表2 吉林省2011年和2012年花生区域试验品种和试点代码及平均产量Table 2 Yield,testing site code and variety of peanut in regional tests (2011 and 2012) of Jilin
表3 花生区试产量AMMI模型分析1)Table 3 AMMI model analysis of peanuts yield in the regional trial
1)**和*分别表示差异达0.01和0.05显著水平;IPCA1、IPCA2和IPCA3的SS表示各主成分值占交互效应的百分比。
2.3.2 参试品种的稳定性和适应性分析 (1)AMMI双标图分析。高产性、稳产性和适应性是评价新品种是否优良的重要指标[10-11]。以品种区试的平均产量(横轴)和第1主成份轴IPCA1值(纵轴)做双标图(图2)。在横轴(平均产量)方向上,品种与地点分布范围均比较广,说明品种和环境都是引起产量变异的重要原因。纵轴(IPCA1)方向表明了品种和环境交互作用的差异,靠近水平线(横轴)的品种稳定性较好。由图1可知,白沙1016(g1)、吉花8-39(g3)和吉花11号(g4)稳定性较好,但白沙1016和吉花8-39产量较低,白沙1016产量仅2569.0 kg·hm-2;吉花08-8(g2)、吉花11号(g4)、濮花28号(g5)产量较高,其中濮花28号产量达到3419.6 kg·hm-2,但其稳定性较差,对环境变化较敏感。综合考虑吉花11号的产量和稳定性在参试品种中都较突出,属于高产、稳产品种。
环境效应分析表明,白城(e1)和公主岭(e2)试点品种平均产量高,品种间产量差异较大;范家屯(e3)、双辽(e4)和扶余(e5)3个试点品种平均产量中等,其中双辽和扶余品种间产量差异较小。不同品种在不同试点适应性不同[12-14],其中吉花08-8和濮花28号在白城和公主岭有较好的适应性,吉花11号在范家屯、双辽、扶余、洮北有较好的适应性,说明其适应性相对较广。通过2009-2012年本所内品系鉴定和比较试验、省区域试验和生产试验等也表明,吉花11号高产稳产性较好,抗病性、抗倒性、耐旱性较强,适宜在吉林省花生主产区种植。
(2)稳定参数(Di)分析。Di值能够很好地评价区试参试品种(基因型)的稳定性[15]。由表4可知,Di值依次为:g6>g5>g1>g2>g4>g3,因此参试品种的稳定性依次为:吉花08-39>吉花11号(2003-13-10)>吉花08-8>白沙1016(对照)>濮花28号>科富花3号。吉花11号、吉花08-39和吉花08-8稳定性较好。结合2年区试平均产量表现可知,濮花28号产量居第1位,但稳定性差,吉花11号产量居第2位,略低于濮花28号,但稳定性好,属于高产、稳产品种。
e1.白城市农科院花生所;e2.吉林省农科院作物所;e3.吉林省农科院经植所;e4.双辽市花生研究所;e5.扶余县农业技术中心;e6.洮北区林海镇农业站;g1.白沙1016(CK);g2.吉花08-8;g3.吉花08-39;g4.2003-13-10;g5.濮花28;g6.科富花3号。
表4 参试品种产量的Di1)Table 4 Stability parameter (Di) of the yield from all varieties tested
1)PCA1、IPCA2和IPCA3分别表示第n个交互效应主成分分析的特征值,Di为品种的稳定性参数。
3.1 地块选择和播种时期
选择地块平整、土层深厚、排灌方便、肥力较好的沙壤土或沙土地种植。一般在5月中下旬播种,播种前10 d左右晾晒种子、剥壳,进行种子精选分级、包衣。
3.2 种植密度和施底肥
合理密植可发挥品种高产潜力,密度控制在每公顷13-14万穴,每穴2粒。根据土壤肥力,施足底肥,以有机肥为主,化肥为辅,N、P、K配合施用。一般底肥施用(NH4)2HPO4225-300 kg·hm-2、尿素75-120 kg·hm-2、K2SO4225-270 kg·hm-2,或施用高浓度复合肥750 kg·hm-2。
3.3 田间管理
出苗后及时查苗补苗,确保花生苗全苗齐,打好丰产基础。苗期及时进行清棵蹲苗,每次大雨后中耕一次,破除板结,减轻草害,全生育期中耕3-4次,期间注意防治病虫害,特别是花生生长中后期,应及时防治蛴螬等害虫以及叶斑病、网斑病等病害。开花下针后期或结荚初期注意化控,防止徒长[16]。当植株中下部叶片基本脱落,大多数荚果饱满成熟(果壳变硬变薄、网纹明显,内果壳变成黑色或褐色,种皮呈现品种固有色泽)时及时收获,防止发芽和烂果。
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(责任编辑:陈幼玉)
Breedingandstabilityanalysisofanewpeanutvariety,Jihua11
ZHU Tong-guo1,GAO Hua-yuan1,FENG Tong2,ZHOU Yu-ping1,WANG Shao-lun1,LIU Hai-long1,YANG Fu-jun1,WANG Li1
(1.Institute of Peanut,Jilin Academy of Agricultural Sciences,Gongzhuling,Jilin 136100,China; 2.Institute of Economic Plants,Jilin Academy of Agricultural Sciences,Fanjiatun,Jilin 136105,China)
Jihua 11 was bred by using pedigree method from the cross between Baisha 1016 and Luhua 12 at Peanut Research Institute of Jilin Academy of Agricultural Sciences. In the regional test and production test of Jilin Province,Jihua 11 showed its high and stable yield,strong resistance,and approved by Jilin Crop Variety Certification Committee in 2013. This variety has strong seedling emergence ability and growth potential,not premature aging,lodging,drought and barren resistance,strong peduncle toughness,concentrated pod-setting,high fat content and crude fat content as high as 51.8%,suitable for mechanized harvesting. Using AMMI model to analyze the yield stability and adaptability of this variety in regional test has shown that Jihua 11 had stable yield and wide adaptability.
peanut; Jihua 11; breeding; AMMI model
2014-03-19
农业部现代农业产业技术体系项目“国家现代花生产业技术体系项目”(CARS-14);吉林省自然科学基金项目 (201215195);吉林省科技发展计划项目 (20120210)。
朱统国(1987-),男,助理研究员,硕士。研究方向:花生育种。Email:ztgyx1@126.com。通讯作者高华援(1964-),男,研究员。研究方向:花生育种。Email:ghy6413@163.com。
S.565.202
A
1673-0925(2014)02-0086-06