谢富欣 杨 辉 刘 焱 王飞雪 张文菁 李成焕(河南省南阳市农业科学院,南阳473008)
芝麻新品种宛芝16的选育及高产机理分析
谢富欣 杨 辉 刘 焱 王飞雪 张文菁 李成焕
(河南省南阳市农业科学院,南阳473008)
摘要:宛芝16是南阳市农业科学院以自选系宛9013为母本、宜阳白为父本,通过有性杂交选育而成的芝麻新品种,2015 年4月通过河南省芝麻新品种鉴定。该品种的突出特点是高产、稳产、高油、综合抗性强、适应性广。对该品种进行高产分析,株型塔形紧凑,株蒴数多、千粒重高,抗病耐渍抗倒,生育前期早生快发,干物质积累多,中后期干物质向蒴和粒部转移快,是主要的高产机理。
关键词:芝麻;宛芝16;选育;高产机理
黄淮地区是我国芝麻四大主产区之一,芝麻种植面积占全国芝麻种植面积的40%。20世纪90年代以来,以豫芝4号、豫芝8号、豫芝11号等为代表的第3次芝麻品种更新换代对本区域芝麻生产起到了积极的推动作用。但也存在着一些突出问题,一是产量低,受气候等因素影响,年际间产量差异比较大,稳产性差;二是抗病性差,枯萎病和茎点枯病发生较重,缺乏高抗品种;三是涝害多发,耐渍品种缺乏;四是品种发芽势不强拱土力差,成熟期裂蒴,耐密性差,缺乏适宜机械化管理的品种。因此需要分析研究芝麻高产机理,选育高产品种。宛芝16就是南阳市农业科学院根据黄淮芝麻主产区的生产情况,利用优势种质选育出的高产、稳产、高油、抗病耐渍芝麻新品种。
1.1 选育指导思想 根据黄淮芝麻主产区品种选育及应用的实际情况,针对品种利用中存在的突出问题,以及芝麻机械化简化栽培的发展需求,确立以下指导思想。即创新本区域种质,选育抗病性优良、耐渍性强,株型紧凑合理、光能利用率高,种子发芽势强、成熟期不裂蒴的优良种质;通过有性杂交,集合优良种质的优良性状,培育新品系;然后进行多元病圃和多逆境鉴定,选出抗病、抗逆性强的品系;最后通过品种比较和多点鉴定选出高产、稳产、高油新品种。
1.2 选育过程 在对黄淮地区生产上应用的品种进行观察、鉴定比较、分析的基础上,确定以上蔡紫叶二三为选系的基础材料。2000年采用系谱法,从上蔡紫叶二三大田繁殖中选出变异株15株。2001年进行单株编号,每株种子种植120株,以扩大基础材料种植群体,增加选择机会。以后在病圃田种植,逐年选择种子出苗快、抗病、株型塔形紧凑、茎秆绿色韧性好、上蒴快、蒴果粗长、成熟时不裂蒴的植株,室内考种再次选择子粒白、蒴粒多的植株种子为下年繁殖种子。2005年选田间表现稳定和室内考种最优的株系定名为宛9013。
宛9013株型塔形紧凑,抗病耐渍性好,蒴果粗大,发芽势强,上蒴快,成熟时基本不裂蒴,但粒色灰白,抗倒性差。因此,2006年以宛9013作母本、宜阳白作父本进行杂交。宛9013×宜阳白组合及分离后代通过海南加代繁殖、病圃抗病性鉴定、逆境抗性鉴定、单株选择、株系选择,于2009年选育出稳定的株系06-18-0-0-36-38-42-0。2010年进行高代鉴定,2011年进行多点品比试验,高代鉴定和品比试验结果比对照豫芝4号增产21.6%和17.8%,定名为宛芝16。2012-2014年参加河南省芝麻区域试验和生产试验,增产达极显著水平,2015年4月通过河南省种子管理站鉴定,鉴定编号为豫品鉴芝2015003。
2.1 植物学特征 宛芝16是单秆型芝麻品种,株高164cm,始蒴部位46cm,茎秆粗壮,其上茸毛少且短,从苗期到成熟期均为青绿色,前期稍脆,中后期韧性增强,抗倒性好;叶片浓绿色,对生,下部叶片大,长椭圆形、浅裂,上部叶片披针形,整株叶片开展似塔形,受光姿态好;主根发达,入土深,须根丰富,吸养分面积广,耐渍害;节间短,叶腋三花,青蒴四棱,蒴为中大蒴,单株102蒴,每蒴68粒,粒色纯白,千粒重3.18g;成熟时叶片自下而上干枯脱落,裂蒴较轻。
2.2 生育期 宛芝16在河南省夏播种植从出苗到初花约34d,初花到终花约38d,生育期约88d,属中早熟品种。
2.3 抗病性 2012年和2013年河南省农科院植保所抗性鉴定结果表明:宛芝16茎点枯病和枯萎病发病率和病情指数均远低于对照豫芝4号,是个高抗茎点枯病和枯萎病的品种。
2.4 品质 子粒纯白,含油率高,品质优。据农产品质量监督检验测试中心(郑州)测定:宛芝16脂肪含量为56.94%,蛋白质含量为19.21%。
3.1 株型结构 理想株型结构是作物高产的基础,理想株型可以合理占用空间,充分利用太阳光,从而提高光能利用率来提高产量。芝麻的生产力是靠群体来实现的,而高效群体的建成则要求群体内的各个个体具有相应的形态特征。良好的株型结构,可以协调个体内部各形态和机能,使个体在适宜的群体条件下生产力得以充分发挥。宛芝16株高适中,节间短,通体绿色,有利于从各个角度利用光能;叶片开展后呈塔形结构,上部叶片窄短,下部叶片宽大,叶片对生,上下交错,互不遮光,布局合理,透光率高;主根发达,入土深,茎秆韧性好,增强了抵抗逆境环境能力,通风效果提高。总体来说株型理想,便于通气透光,充分利用光能,减少个体之间对空间的争夺,是高产的基础。
3.2 产量构成 构成芝麻产量的三大要素是每hm2蒴数、蒴粒数和千粒重,三者之间相互矛盾,又相互制约,片面追求某一性状的提高都会导致其他性状的降低,实现高产必须协调好三者之间的关系。其中每hm2蒴数是由每hm2株数和单株蒴数决定,即与芝麻留苗密度密切相关。宛芝16每hm2留苗密度保证5万株以上,夏播可留苗到18万株,每株有效蒴102蒴,蒴粒数68粒,千粒重3.18g。从产量构成因素上来看,每hm2株数、千粒重变化较低,株蒴数、蒴粒数变化较大,对产量影响较大(表1)。宛芝16耐密性好,千粒重较高,单株结蒴多,蒴粒数中等,是其高产的主要因素。
表1 宛芝16与豫芝4号(CK)试验产量比较及产量构成分析
3.3 生理机能 宛芝16芝麻新品种生长过程中干物质积累迅速,运转快的生理机能是其高产的内在要求。
3.3.1 干物质生产 芝麻要获得高产,整个生育期要求叶面积指数高,净同化率高,干物质积累多。宛芝16在盛花期和终花期叶面积指数均高于对照,初花期茎叶干重高于对照,成熟期茎叶干重稍高于对照(表2),表明宛芝16生育前期早生快发,后期衰老慢,叶片功能期长,库源关系协调,光合效率高,干物质积累多,具有较高的物质生产机能。
3.3.2 干物质运输 高产芝麻品种在开花后茎叶干物质迅速大量运向生殖器官,使蒴壳和子粒迅速膨大。宛芝16从初花期到成熟期茎叶干重增加量低于对照,而地上部总干重增加量高于对照(表2),表明宛芝16开花后茎叶光合产物迅速大量运向蒴壳和子粒,且光合产物运输通畅,向蒴部充实比例较大,具有较强的运输机能。
表2 宛芝16与豫芝4号(CK)叶面积和干物质积累比较
3.4 抗病抗逆性 芝麻最主要病害有芝麻茎点枯病和芝麻枯萎病,芝麻常遇的逆境有渍害、倒折、高温,这些病害和逆境都会造成芝麻严重减产甚至绝收,高产芝麻必需具有良好的抗病抗逆性。宛芝16高抗茎点枯病和枯萎病,对涝害有较强的耐渍性,抗倒,开花时期适应温度范围较广,这都减轻了灾害的影响,促进了产量的提高。
3.5 稳定性与适应性 宛芝16在2012年河南省芝麻新品种区域试验中,12个参试品系9个试验点试验中排第1名,其中7个试验点比对照增产;在2013年河南省芝麻新品种区域试验中,7个参试品系8个试验点试验中排第1名,其中8个试验点全部比对照增产;在2014年河南省芝麻新品种生产试验中,5个参试品系6个试验点试验中排第3名,其中5个试验点比对照增产。在连续3年的试验中,宛芝16对各种气候条件都有良好的适应性,表现稳定,3年23点次试验中20点次比对照增产。从试验结果来看,芝麻稳定性和适应性是芝麻高产的必备要素。
提高芝麻产量是芝麻育种的首要目标,而选育高产品种就要研究芝麻高产机理,分析宛芝16芝麻新品种高产机理,最终发现株型塔形紧凑,光合姿态好,株蒴数多、蒴粒数适中,千粒重较高,耐密性好,抗病耐渍抗倒,生育前期早生快发,干物质积累快,中后期干物质向蒴和粒部转移快转移量大,品种适应性强稳定性好,是主要的高产机理。芝麻高产育种要选择具有高产性状和高产机理的基础资源材料,进行合理组配,加强抗病抗逆稳定适应性选择,从而较快育出高产品种。
参考文献
[1]刘焱,谢富欣,王飞雪,等.芝麻新品种宛芝16的选育及高产栽培技术.现代农业科技,2015(14):44-48
[2]刘文萍,李芬,张超美,等.华北春芝麻不同栽培条件对干物质的影响.中国油料作物学报,2003,25(3):55-58
[3]余飞,徐新福,孙海英,等.芝麻新品种驻J18.中国种业,2002(9):45
收稿日期:(2016-02-10)
基金项目:国家芝麻产业技术体系建设项目(CARS-15)