周玉萍,徐 馳,王 鳳,龐鳳仙,朱國民,牛海龍
(1.吉林省農(nóng)業(yè)科學院經(jīng)濟植物研究所,公主嶺范家屯136105;2.吉林省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)村能源研究所,公主嶺136100)
吉林省甜菜育種研究的歷史、現(xiàn)狀與展望
周玉萍1,徐馳1,王鳳1,龐鳳仙2,朱國民1,牛海龍1
(1.吉林省農(nóng)業(yè)科學院經(jīng)濟植物研究所,公主嶺范家屯136105;2.吉林省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)村能源研究所,公主嶺136100)
摘要:回顧和總結(jié)了吉林省甜菜育種研究的歷史、現(xiàn)狀以及所取得的成果,對今后甜菜育種研究面臨的挑戰(zhàn)和甜菜育種研究的發(fā)展方向提出了相應(yīng)的建議。
關(guān)鍵詞:甜菜育種;現(xiàn)狀;吉林省
吉林省種植甜菜已有上百年的歷史。據(jù)史料記載,早在1914年,公主嶺農(nóng)事試驗站就開始研究甜菜的生長習性、栽培技術(shù)并在吉林省境內(nèi)試種成功。甜菜的種植面積從零星種植到建國初就有660公頃左右,到了上世紀90年代就達8萬多公頃,制糖工業(yè)也曾一度成為吉林省輕工業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)。無疑甜菜育種研究工作在吉林省甜菜糖業(yè)生產(chǎn)中起著重要的作用。為此回顧、總結(jié)了吉林省甜菜育種研究的歷史、現(xiàn)狀及成果和甜菜育種研究面臨的挑戰(zhàn),對今后甜菜育種研究的發(fā)展方向提出了相應(yīng)的建議。
甜菜育種研究是20世紀50年代從波蘭引入品種進行試種、鑒定、擴大繁殖用于生產(chǎn)開始的。主要采取系統(tǒng)選育,輔以雜交育種,擴大積累和豐富了育種基礎(chǔ)材料。于1958年才正式建立了范家屯甜菜育種試驗站(現(xiàn)吉林省甜菜糖業(yè)研究所)和洮南甜菜育種試驗站(現(xiàn)吉林省洮南甜菜育種研究所),至此吉林省的甜菜育種事業(yè)才步入正式軌道。1959年選育出標準偏豐產(chǎn)型國家級品種公系五號和省級品種公系六號。1965年又選育出標準偏高糖型甜菜新品種范育一號和抗旱標準型品種洮育一號;高糖型新品種范育二號,抗褐斑病標準偏高糖型新品種公范一號以及陸續(xù)培育出的洮育二號、洮育三號、洮育四號和洮育五號等甜菜新品種。這些品種的育成,對于當時吉林省甜菜生產(chǎn)的合理布局和制糖工業(yè)的發(fā)展起到了歷史性的推動作用。其中范育一號在生產(chǎn)上保持了相當長的生產(chǎn)能力,20多年一直成為吉林省主推當家品種。
參加國家“六五”、“七五”、“八五”科技攻關(guān)后,吉林省的甜菜育種步入了新的春天。育種手段從常規(guī)系統(tǒng)選育發(fā)展到雜交育種、多倍體育種、甜菜組織培養(yǎng)在育種上應(yīng)用研究、多粒雄性不育系及其雜交種選育以及遺傳單粒種選育、單粒雄性不育系及其雜交種選育、抗褐斑病新品種選育等各方面研究都取得了顯著的成績。先后選育出不同類型的甜菜新品種20多個:
(1)先后選育并通過國家或省作物品種審定委員會審鑒定的甜菜新品種:①普通多倍體新品種:“吉甜一號”、“吉甜301”、“吉甜302”、“洮育301”;②多粒雄不育多倍體新品種:“吉甜302”;③普通多粒二倍體新品種:“吉甜201”、“吉甜204”、“吉甜205”、“吉甜206”、“吉甜207”;④多粒雄不育二倍體新品種:“吉甜202”、“吉甜203”、“吉甜208”、“吉甜209”;⑤遺傳單粒種:“吉甜單一”、“洮單一號”;⑥單粒雄不育雜交種:“雙吉單粒一號”、“吉甜單二”、“吉甜單三”、“吉甜單四”;⑦單粒雄不育多倍體雜交種:“吉農(nóng)單301”、“吉洮單301”。
(2)合作育種通過省作物品種審定委員會鑒定的甜菜新品種:“吉丹單一”、“吉洮丹301”。
(3)引進并通過省作物品種審定委員會認定的甜菜新品種:HYB-13、HYB-74、HYB-96。
這些品種對吉林省乃至全國的制糖工業(yè)都發(fā)揮了極大的作用。50年的甜菜育種歷程,吉林省的甜菜新品種選育從無到有,從單一到多樣,從省內(nèi)應(yīng)用到全國推廣。發(fā)展迅速,成果顯著,基本形成了各品種類型系統(tǒng):普通二倍體雜優(yōu)系統(tǒng);普通多倍體雜優(yōu)系統(tǒng);多粒雄不育雜優(yōu)系統(tǒng);單粒雄不育雜優(yōu)系統(tǒng),而且育種基礎(chǔ)和育種水平在國內(nèi)同行中都占有了極大的優(yōu)勢。
進入21世紀以來,育種目標鎖定在單粒雄不育多倍體新品種選育和綠色多汁飼用甜菜新品種的選育以及食用甜菜的開發(fā)應(yīng)用上。單粒雄不育多倍體新品種的選育,集粒性、育性、倍數(shù)性于一體,很難穩(wěn)定遺傳,但是這些立項在研項目經(jīng)過育種工作者的不懈努力,相信不久就會完成選育任務(wù),且有一單粒雄不育多倍體新品種問世,從而填補吉林省甜菜育種史上的這一空白。
2.1自育品種受國外品種的沖擊
吉林省自50年代以來,先后累計選育出不同類型的甜菜新品種20多個。所有這些品種均屬于東歐引入育種材料選育而成的,遺傳背景較窄,絕大多數(shù)品種為標準型或標準偏高糖型,根產(chǎn)量與國外品種相比低15%左右,而且自育的單粒種在生產(chǎn)上基本沒有得到應(yīng)用,生產(chǎn)上應(yīng)用的單粒種一直是引入認定的丹麥品種HYB-13。生產(chǎn)上相繼引入認定了具有垂直抗性的HYB-74(高抗根腐病)、HYB-96(高抗褐斑病)等國外單粒品種。這使我們自育的甜菜單粒品種無論是在產(chǎn)質(zhì)量、抗性還是適應(yīng)性上都受到了極大的沖擊和挑戰(zhàn)。
2.2品種的區(qū)域性挑戰(zhàn)
進入90年代,隨著吉林制糖工業(yè)的滑坡,4個制糖廠陸續(xù)停產(chǎn),我省選育出的僅僅適宜本省環(huán)境條件的品種是遠遠不夠的,這就要求所選育的品種不僅應(yīng)具有多種優(yōu)良特性,而且適應(yīng)性廣泛,才能在國內(nèi)其它甜菜產(chǎn)區(qū)得到推廣應(yīng)用。
2.3規(guī)范化豐產(chǎn)栽培技術(shù)應(yīng)用的挑戰(zhàn)
隨著甜菜規(guī)范化豐產(chǎn)栽培技術(shù)的推廣,甜菜紙筒育苗技術(shù)和機械化栽培得到廣泛應(yīng)用,因而我們選育的多粒品種無論是二倍體還是多倍體都不適用于紙筒育苗。因此必須讓我們自育的單芽種占據(jù)國內(nèi)甜菜種子市場,然而我們自育的單芽種與HYB-13相比,根體露出地面少,不適宜于機械化收獲,同時也不利于其豐產(chǎn)性能的充分發(fā)揮,所以生產(chǎn)上不能得到廣泛的應(yīng)用。
3.1進一步引進先進的育種技術(shù)
我國甜菜育研究開展的較晚,同現(xiàn)代尖端科學技術(shù)結(jié)合不夠理想,技術(shù)水平相對落后。學習和借鑒國外的先進育種技術(shù),如原生質(zhì)體培養(yǎng)和轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用研究,這對選擇特殊的親本材料是十分必要的。我省的甜菜組織培養(yǎng)已到實用階段,充分利用好組織培養(yǎng)選育出的純系,輔以分子標記選擇,把我省甜菜育種技術(shù)和育種研究提高到一個新的水平。
3.2加強育種資源的搜集、保護、創(chuàng)新、研究和利用
吉林省的甜菜品種資源在國內(nèi)同行中是有很大優(yōu)勢的,這是選育優(yōu)良品種的基礎(chǔ)。早日建立我們自己的基因庫,保護品種資源并大力引進歐美育種材料,加以創(chuàng)新改進和利用,才能使我省的育種工作早日從“瓶頸”階段走出來,以取得突破性的進展。
3.3加強甜菜綜合開發(fā)應(yīng)用的研究
在加強甜菜新品種選育的同時,加強飼用甜菜新品種的選育和食用甜菜開發(fā)應(yīng)用的研究。食用甜菜中含有豐富的有機和無機養(yǎng)分,除蛋白、糖、脂肪、粗纖維、果膠、鉀、鈣、鐵、磷等元素外,還有重要的甜菜堿、紅色素及微量元素等。從食用甜菜的根中可提取豐富的甜菜堿,它能提供甲基制造膽堿,對人體有降低血脂、保肝護肝作用。甜菜紅是重要的水溶性紅色素,屬于天然綠色無毒副作用的食品添加劑,可代替人工合成色素。目前已廣泛應(yīng)用于果汁、糖果、香腸、冰淇淋等食品的著色。除此之外,食用甜菜還可以在能源、果飲、酒、藥用等方面進行開發(fā)利用,因此,它有廣泛的研究開發(fā)利用前景。這也為吉林省甜菜育種研究再上新臺階開辟了新的研究方向。
縱觀吉林省甜菜育種研究的風雨歷程,甜菜育種工作取得了可喜的成果。育種手段從常規(guī)系統(tǒng)選擇向應(yīng)用生物技術(shù)的雜種優(yōu)勢利用轉(zhuǎn)變;品種粒性從多粒種向單粒種轉(zhuǎn)變;品種抗性從單一抗性向兼抗性轉(zhuǎn)變。育種研究與生理病理研究相結(jié)合;本省自育自繁與引種鑒定合作育種相結(jié)合;制糖應(yīng)用與其它加工應(yīng)用相結(jié)合。在廣大科研工作者的共同努力下,吉林省甜菜育種研究事業(yè)必將再創(chuàng)輝煌。
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中圖分類號:S566.3
文獻標識碼:B
收稿日期:2008-10-13
作者簡介:周玉萍(1962-),女,山東省榮成縣人,吉林省農(nóng)業(yè)科學院經(jīng)濟植物研究所,副研究員。
文章編號:1007-2624(2009)03-0077-02