油用向日葵新葵19号恢复系654R的选育及利用

2015-12-17 10:03刘胜利徐安阳
安徽农业科学 2015年23期
关键词:油用杂交种向日葵

段 维,刘胜利,杨 涛,赵 刚,徐安阳

(1.新疆康地种业科技股份有限公司,新疆乌鲁木齐830011;2.新疆农垦科学院作物所,新疆石河子832000)

向日葵(Helianthus annuus L.)是世界五大经济作物之一,具有耐盐碱、耐干旱、耐瘠薄的特性,也是我国北方地区的主要油料作物,主要分布在内蒙古、新疆、山西、宁夏、甘肃、吉林、辽宁等省区,其作为油料或蛋白质资源日益受到人们的重视。我国有相当一部分干旱瘠薄低产田及盐碱地,因而向日葵在农业生产上占有重要地位。世界各国在向日葵杂种优势利用研究方面普遍展开了不育系、保持系、恢复系的三系研究,尤其是优良自交系的选育更为重要[1-3]。我国从20世纪70年代展开了向日葵杂交种优势利用的研究,并在农业生产中开始利用杂交种。

我国向日葵育种工作科研设备落后,研究思路不开拓,学术交流少,技术手段落后,引进品种有限,资源库匮乏,所育新品种较少,且品种在产量、品质及抗性等方面存在一定的缺陷。同时,因受知识产权保护的限制,真正能够形成自主知识产权的向日葵品质资源却极端匮乏。因此,我国的向日葵品种在产量、品质、抗性等重要性状上均存在较大的改良潜力,加快向日葵育种进程、开拓思路、加强种质资源创新研究无疑具有重要意义。笔者在此针对现有技术中向日葵恢复系的选择过程比较漫长且结果不明确的情况,为了改变从杂种一代F1以后连续自交的做法,在早代就开始进行测定其配合力,有目的的选择,研究油用向日葵恢复系的选育方法,为强优势杂交种后备品种选育奠定坚实的亲本基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料 向日葵杂交种KWS303和不育系1193A,由新疆康地种业科技股份有限公司提供。

1.2 试验方法

1.2.1 遗传材料的收集。选择优良向日葵杂交种KWS303作为遗传基础材料,确定为S0代。

1.2.2 材料种植自交。将收集的S0代若干杂交种当年种植,并自交,每份材料自交2~3盘,收集自交种子,编号登记,确定为S1代。第二年将自交种S1代分类种植,调查性状,根据育种目标择优选择单株自交获得S2代种子。第三年将S2代种子分类种植,调查性状,根据育种目标择优单株自交获得S3代种子,编号登记,同时用获选的若干单株作父本与母本1193A杂交获得一批F1种子,分类编号。第四年将获选的S3代种子按编号种植,同时鉴定所获的一批F1的性状,根据F1的表现选择相应的优良父本S4,同时在S4中优中选优,与选用的1193A杂交,获得一批新的杂交种,1193A是新葵19号的不育系,经多年转育而成,不育率达100%。第五年将获选的S4按编号种植,同时鉴定上年杂交种的性状,根据育种目标选择相应的优良单株作为父本,同时继续与不育系1193A杂交,获得一批新的杂交种。第六年以此类推,同时将杂交种进行多年多点异地鉴定。第七年选育出的恢复系遗传性状稳定,在多点异地品种比较试验中,鉴定出F1即1193A×654R在所有参试材料中综合性状表现突出,恢复系654R选育成功。

2 结果与分析

按上述方法进行连续自交选择6代,恢复系遗传性状稳定后,优良的恢复系654R选育成功。

2.1 恢复系654R的特征特性 春播生育期112 d左右,株高140~150 cm,分枝;叶片数31~34片,叶绿色;舌状花冠黄色,管状花的雄蕊发育正常,花粉量大,单株开花时间较长;果盘微凸,主果盘直径11~13 cm,果盘倾斜度4级;籽实黑色,边缘暗灰色,千粒重41 g[4];该恢复系耐盐碱,抗向日葵霜霉病、锈病和褐斑病[5-7]。

2.2 恢复系654R的利用 通过在新疆第十二师五一农场试验基地选育出的恢复系654R,复配了优良杂交组合1193A×654R,并于2007~2009年参加了新疆维吾尔自治区春播油葵杂交种区域试验,试验采用随机区组设计,重复3次,小区长6 m、宽3.6 m,面积 21.6 m2,6 行区,行距 0.6 m,保苗66 000株/hm2,四周设保护行,KWS303为对照品种。计产面积 14.4 m2。

2007年预试中产量4 076.25 kg/hm2,较对照增产3.54%;2008 年 区 试 中 产 量 4 512.45 kg/hm2,较 对 照KWS303 增产3.95%;2009 年生试中产量3 788.4 kg/hm2,较对照KWS303增产9.16%;于2010年5月通过了新疆维吾尔自治区农作物品种委员会审定,品种名称为新葵19号[8]。

2.3 恢复系654R的优点 苗期生长势强,植株生长整齐。花盘籽粒辐射状紧密排列,结实率高,单盘籽粒重。花盘大,且大小均匀,出仁率高。高抗向日葵锈病,抗菌核病、褐斑病、霜霉病。抗倒伏能力强,抗逆性好。含油率46.4%。丰产潜力大,在良种良法配套下,产量可达4 500 kg/hm2以上。

3 结论与讨论

现有的恢复系选育方法只是单纯的套袋连续多年自交等到遗传性状稳定才开始测配,利用此选育方法,在早代就开始测配,目标明确,选择的准确度较高,聚合多个有利基因,且可同时选育出一批优良恢复系,为强优势杂交种后备品种选育奠定了坚实的亲本基础。

通过采用早代开始测定其是否具备高配合力的基因,用一批优良骨干不育系作为测交母本,从S3开始杂交,下年根据杂交种的表现继续优中选优,以此类推,直到选育出优良恢复系。

油用向日葵新葵19号恢复系654R的选育方法适合专用的向日葵新葵19号恢复系654R的选育,提供了一种能选育效率高且成本较低的一种油用向日葵恢复系的选育方法。以上恢复系654R的选育方法的各个技术步骤是一个有机整体,不能肢解和取舍任何技术步骤,提高选择效率,创造新的优异资源,并选育出油用向日葵新葵19号恢复系654R,解决了现有技术中油用向日葵恢复系选育盲目和配合力不高的问题,也是解决了油用向日葵恢复系的选育普遍存在的技术瓶颈。

[1]韩明,沈春学,杨建春,等.食用向日葵长粒型不育系TW23的选育[J].作物杂志,2006(3):44-45.

[2]陈玉海,张子义,包海柱,等.杂交向日葵高油恢复系选育方法[J].内蒙古农业大学学报,2003,24(3):103 -105.

[3]马秀岩.向日葵胞质雄性不育系“7718A”的选育[J].辽宁农业科学,1994(1):51-52.

[4]段维,刘文杰,吴宜山,等.油葵新葵19号亲本特性及高产制种技术[J].农业科技通讯,2012(4):202 -203.

[5]杨涛,李汉华,段维,等.向日葵菌核病的防治现状及前景[J].现代农业,2014(10):24-25.

[6]刘文杰,段维,杨涛,等.新疆向日葵白锈病的发生规律及防治技术[J].安徽农业科学,2013(34):13243,13305.

[7]刘文杰,李汉华,魏良民,等.不同播期对向日葵生长、产量及病虫害发生程度的影响[J].江苏农业科学,2015,43(2):110 -112.

[8]段维,李万云.油葵新品种新葵19号的选育及高产栽培技术[J].种子,2012,31(1):110 -112.

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