食用型向日葵杂交种太食3196 的选育

杨 芬，雷 伟，丁变红，吴新明

（1.山西省农业科学院作物科学研究所，山西太原030031；2.新疆生产建设兵团第六师农业科学研究所，新疆五家渠831301）

山西地处黄土高原，气候条件干旱寒冷，土壤贫瘠，大部分是高寒山区或干旱贫瘠的丘陵坡地，旱地面积占全省耕地面积的75%以上，还有约17 万hm2盐碱地和瘠薄地尚待开发利用[1-2]。向日葵因其具有耐干旱、耐瘠薄、耐盐碱等特性[3-4]，能够在山西省大部分地区种植，特别是能充分利用旱地、盐碱地等这些闲置土地，改良土壤的同时提高农户收益。因此，向日葵成为山西省主要的经济作物之一，种植面积常年保持在13 万hm2左右[5-6]。然而，近年来山西省向日葵种植面积和效益都有下滑的趋势，主要原因之一就是品种更新缓慢，缺乏高产、优质、抗病性强的新品种。目前山西省食用向日葵主干品种仍是传统的农家种、常规种[7]，如三道眉、大黑片、星火系列等，还有少量杂交品种，如晋葵3 号、DK119等[8]，这些品种在生产上植株高大，生育期长，容易倒伏，且由于长期种植，没有合理倒茬，致使品种混杂、退化严重[9]，病虫害泛滥[10]，产量低、抗性差、商品价值低，种植葵花收益不高，严重影响了葵农种植向日葵的积极性。

太食3196 是山西省农业科学院作物科学研究所自主选育的食用型向日葵杂交种，2018 年4 月通过中华人民共和国农业农村部非主要农作物品种登记，登记编号为：GPD 向日葵（2018）1401027，该品种中早熟、长势强，抗病抗倒伏，平均公顷产量达到3 300 kg 以上，适宜在山西西部、北部，新疆北部冷凉地区和甘肃等地春播。

1 太食3196 的选育

1.1 育种目标

针对目前山西省食用向日葵生产中出现的问题，选育生育期短、植株高度低、抗病性强、产量高，适应黄土高原特殊气候环境的食葵杂交品种。

1.2 育种思路

1.2.1 回交转育法选育不育系和配套保持系 在已有不育系或不育材料的基础上，通过回交转育的方法选育同质异核的新不育系。具体做法是选择稳定的雄性不育系作为母本，用抗病性强、产量高的自交系作为父本进行杂交，在下一代选出不育株继续与该自交系回交，产生回交1 代，如此连续回交6～7 代后，不育系的细胞核被自交系代换，形成新的不育系，轮回父本即为新不育系的保持系。

1.2.2 常规选育法提纯恢复系 发现抗病性强、农艺性状优良、产量高的自交系材料，不断加代提纯的同时，用不育系测交，鉴定杂交种的育性及产量，不断淘汰掉不具有恢复能力或恢复力差的材料，选择配合力高的材料作为恢复系。

1.3 选育过程

太食3196 是食用型向日葵杂交种，母本为不育系309A，父本为恢复系F216R。

1.3.1 不育系309A（母本）的选育 2005 年从国外杂交种中分离出几株不育株，用自育稳定的自交系与之进行一对一测交，冬季到海南做育性鉴定，发现以自交系309 作为父本的杂交种F1植株不育率达到80%以上，说明自交系309 具有保持不育株不育特性的能力。2006 年春，用309 与杂交种F1中的不育材料继续杂交，产生回交一代（BC1），BC1冬天到海南继续与309 回交，产生回交二代（BC2），如此在山西和海南两地不断鉴定、筛选、提纯，又经过5 代回交，到2009 年回交到BC7，转育出一对稳定的同核异质体，其形态性状基本一致，作为回交母本的不育材料就命名为309A，回交父本命名为309B。

1.3.2 恢复系F216R（父本）的选育 2006 年从甘肃收集了几株盘大、长势强、抗病性好的食葵资源，2007 年开始对这批资源进行自交、鉴定、筛选，在保留原有的优势性状外，又不断选择抗病性强、结实率高的材料，冬季到海南加代提纯。同时，用筛选出的优良自交系材料与已有的多个不育系进行测交，F1杂交种经鉴定，可育株率达到90%以上，说明这个自交系拥有恢复基因（Rf）。之后一方面自交筛选，另一方面配制测交组合，并鉴定杂交种的育性和产量。到2010 年选育出一个理想的自交系材料，后与多个不育系配制杂交组合，杂交种的可育株率达100%，说明它是一个稳定的恢复系，命名为F216R。

1.3.3 杂交组配 2011 年用F216R 与多个不育系配制杂交组合，2012 年进行配合力检测和产量测定，结果309A 与F216R 特殊配合力高，是个有潜力的杂交组合，命名为太食3196。

2 品种特征特性

2.1 农艺性状概况

太食3196 平均生育期105d，株高175～190 cm；幼茎浅绿色，茎粗2.6～2.8 cm；叶片数26～28 片，叶片大、心型呈绿色，边缘规则锯齿状；舌状花长卵圆形，呈黄色，管状花黄色，花粉淡黄色；花盘平，直径约21 cm，成熟期水平向下；籽粒宽卵形，棕底白边，平均粒长2.0 cm，粒宽0.8 cm；单盘质量116 g，百粒质量13.8 g，籽仁率61.3%，平均公顷产量达3 300 kg，适宜在山西西部、北部，新疆北部冷凉地区和甘肃等地春播。

2.2 品质检测

2017 年9 月，经农业部油料及制品质量监督检验测试中心检测（武汉），太食3196 籽实粗蛋白含量18.1%，油酸含量72.1%，亚油酸含量17.1%，维生素E 含量10.0 mg/100 g。

2.3 抗病性鉴定

2017 年9 月，太食3196 在内蒙古农业大学农学院进行了抗病性鉴定，鉴定结果表明，太食3196黄萎病平均病情指数22.28，表现为中抗水平；黑斑病病斑直径14.24 mm，表现为中抗水平；列当瘤结平均寄生数目为37.0，表现为中感列当（G 小种）；核盘菌病斑直径2.71 cm，对菌核病表现为感病。

3 产量表现

3.1 品比试验

2013 年在山西省农业科学院作物科学研究所内品系鉴定试验中，太食3196 产量为2 961.0 kg/hm2，比对照YS809（2 701.5 kg/hm2）增产9.4%，居参试品种第1 位；2014 年在山西省农业科学院作物科学研究所内品系鉴定试验中，产量为3 700.5 kg/hm2，比对照YS809（3 238.5 kg/hm2）增产14.3%，居参试品种第2 位。

3.2 区试结果

2014—2015 年，太食3196 连续2 a 参加了山西省食葵区域试验，产量和抗性表现突出。2014 年太食3196 在8 个试验点的平均公顷产量达到3 732.0 kg，居参试品种第3 位，比对照（YS809）增产18.40%（表1）；2015 年太食3196 在8 个试验点的平均公顷产量达到3 311.4 kg，居参试品种第4 位，比对照（YS809）增产12.56%（表2）。

表1 2014 年太食3196 区试结果

表2 2015 年太食3196 区试结果

3.3 生产示范结果

2015—2017 年，太食3196 在山西省阳高县和广灵县连续示范种植3 a，总体表现为整齐度高，无倒伏、不分枝，抗病抗逆性强，高产稳产，在阳高县平均公顷产量为3 195.0 kg，个别高产田可达到3 750.0 kg以上，在广灵县平均公顷产量为3 330.0 kg，最高公顷产量达3 720.0 kg。2015 年在新疆生产建设兵团第六师农科院试验地示范种植，平均公顷产量为4 512.0 kg，比对照X3939（4 476.0 kg）增产8%。

4 结论与讨论

种子是农业生产的基础，是农业发展的核心推动力，优良品种对农作物的增产起着至关重要的作用[11]。研究表明，向日葵是具有强大杂种优势的作物，其杂交种增产效果显著，一般比普通品种增产15%～40%，还能大幅度提高抗性和品质[12-13]。因此，以胞质雄性不育系为基础配制杂交种的选育是当前世界上向日葵品种改良的主要方向，多数盛产向日葵的国家，还提出了种子杂交种化[14-16]。目前美国向日葵生产上杂交种使用率达99%，其他国家杂交种的覆盖率也很高[17]。

我国是向日葵生产大国，也是消费大国，然而，由于长期以来食用向日葵作为国家计划之外的一种经济作物，并没有引起足够重视，相关理论研究十分滞后，在人员、材料、技术等方面的积累也有限[18-19]，很大程度影响到新品种的选育速度，现在对其育种等研究已跟不上实际生产的需要。因此，十分有必要加快我国食葵三系杂交种的选育工作，特别是注重三系亲本材料的创造和利用，高品质杂交种的选育[20]。

太食3196 的成功选育，一方面能明显提高食葵的产量和抗性，促进增产稳产，加速食葵品种的更新换代，推动食葵产业的健康发展。另一方面在选育过程中，利用国外杂交种转育出新型不育系309A，利用农家品种选育出恢复系F216R，为栽培品系引入了多种基因类型，丰富了亲本的种质资源，为今后选育优质杂交种打下了基础，也为今后利用杂交种、农家品种选育亲本材料积累了技术经验。