賈 瑞，于洪柱，徐 博，王多伽，徐安凱

(1 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130118；2 吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，吉林 公主嶺 136100)

苜蓿不同品種與雄性不育系MS-GN雜交F1代草產(chǎn)量和品質(zhì)分析

賈 瑞1，2，于洪柱2，徐 博1，王多伽2，徐安凱2

(1 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130118；2 吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，吉林 公主嶺 136100)

【目的】 篩選適合與不育系MS-GN雜交的苜蓿品種，以有重點(diǎn)、有目標(biāo)地加強(qiáng)優(yōu)良苜蓿品種的選育。【方法】 以紫花苜蓿雄性不育系MS-GN為母本，與來(lái)自美國(guó)、俄羅斯和我國(guó)的優(yōu)良紫花苜蓿品種為父本配置的15個(gè)苜蓿雜交組合為材料，對(duì)其第1茬牧草初花期的株高、單株分枝數(shù)、鮮干草質(zhì)量等產(chǎn)量性狀和粗蛋白、粗脂肪、無(wú)氮浸出物、纖維和葉莖比等品質(zhì)性狀進(jìn)行分析，并通過(guò)聚類分析和相關(guān)性分析對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)?！窘Y(jié)果】 不同苜蓿雜交組合間無(wú)論是產(chǎn)量還是品質(zhì)均有一定差異，組合6×M株高最高，單株分枝數(shù)以組合12×M最多，組合15×M和11×M的鮮、干草產(chǎn)量均較高；以俄羅斯引進(jìn)資源為父本的組合在株高上表現(xiàn)突出，以我國(guó)苜蓿品種為父本的雜交組合無(wú)論干草還是鮮草產(chǎn)量均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)來(lái)自美國(guó)、俄羅斯2個(gè)國(guó)家父本的雜交組合，更具有高產(chǎn)潛力；組合15×M品質(zhì)更優(yōu)，但由于試驗(yàn)選取的雜交組合數(shù)量有限、聚類分散，尚未能確定出不育系MS-GN與哪國(guó)父本資源的雜交組合更有優(yōu)質(zhì)潛力?！窘Y(jié)論】 至少在東北地區(qū)，雄性不育系MS-GN與我國(guó)的苜蓿品種雜交具有獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)組合的潛力，其次是美國(guó)的種質(zhì)資源，但要據(jù)此篩選綜合性狀優(yōu)良的苜蓿雜交組合尚存在一定困難，仍需進(jìn)一步的試驗(yàn)與研究。

苜蓿；雄性不育系MS-GN；草產(chǎn)量；苜蓿品質(zhì)

苜蓿是世界上栽培最廣泛、最重要的多年生優(yōu)質(zhì)豆科牧草，因其適應(yīng)性廣、產(chǎn)量與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、適口性好而被稱為“牧草之王”[1],是畜牧業(yè)發(fā)展中首選的重要牧草之一，具有巨大的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，在中國(guó)乃至整個(gè)世界的農(nóng)牧業(yè)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設(shè)中,發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。雖然目前我國(guó)有許多地方品種和育成品種，但我國(guó)苜蓿繁育工作，無(wú)論從產(chǎn)量上還是質(zhì)量上都存在著許多問(wèn)題，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)上的需求，因此我國(guó)畜牧業(yè)的快速發(fā)展急需大量?jī)?yōu)質(zhì)高產(chǎn)的苜蓿新品種[2]。

國(guó)內(nèi)外大量的作物育種實(shí)踐證實(shí)，利用植物雄性不育系雜交制種不僅可以降低生產(chǎn)成本，充分發(fā)揮品種的增產(chǎn)潛力，還可以避免產(chǎn)生假雜種，提高雜交種的純度和質(zhì)量，是獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)作物新品種和高純度種子的有效途徑[3]。苜蓿雖然雜種優(yōu)勢(shì)極為顯著，但由于花器較小，雌雄同花，人工去雄操作太費(fèi)工，而利用天然雜交制種又由于雜交效率不高，影響下一代雜種的整齊度和增產(chǎn)效果，所以通過(guò)不育系利用雜種優(yōu)勢(shì)最為理想。1958年加拿大學(xué)者首先發(fā)現(xiàn)了苜蓿雄性不育株20DRC[4]，之后美國(guó)、俄羅斯、匈牙利、保加利亞、法國(guó)、日本等國(guó)的許多學(xué)者也相繼培育出苜蓿雄性不育系，并利用其進(jìn)行了大量的雜交試驗(yàn)，獲得了優(yōu)良的雜交種[5-7]。近年來(lái)，美國(guó)Dairyland 種子公司利用苜蓿雄性不育系，分別于2004和2006年培育出苜蓿雜交種Hybridforce-400和Hybridforce-620，因其高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，牧草增產(chǎn)幅度可達(dá)13%～25%，在奶牛養(yǎng)殖戶中被廣泛種植。但由于雜交種的生產(chǎn)涉及一些商業(yè)秘密，許多研究結(jié)果并未詳細(xì)報(bào)道。我國(guó)對(duì)苜蓿雄性不育雜種優(yōu)勢(shì)利用的研究較國(guó)外晚20年，1978 年吳永敷教授選育了幾個(gè)苜蓿雄性不育株，通過(guò)對(duì)其細(xì)胞減數(shù)分裂過(guò)程的研究，明確了雄性不育產(chǎn)生的細(xì)胞學(xué)原因及花粉敗育的時(shí)期[8-9]，隨后將其中表現(xiàn)完全不育的MS-4 植株與9個(gè)苜蓿品種進(jìn)行了測(cè)交試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn) F1代群體中雄性不育植株占 2%～10%[10]；而后又用MS-4 不育系與 40 個(gè)苜蓿品種進(jìn)行了雜交試驗(yàn)，初選了幾個(gè)高產(chǎn)組合，其產(chǎn)草量比對(duì)照品種平均增產(chǎn) 25.8%[11]。2008年,吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院發(fā)現(xiàn)一個(gè)苜蓿雄性不育材料的新成員(MS-GN)，并利用ISSR分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)不育系和可育系植株開(kāi)展了遺傳多樣性研究，目前已獲得苜蓿雄性不育系穩(wěn)定的育種材料，有4份不育系育種材料正在進(jìn)一步選育和擴(kuò)繁[12]；利用測(cè)交、回交方法，初步選育出3份保持系育種材料，正在進(jìn)一步驗(yàn)證保持系的穩(wěn)定性及擴(kuò)繁效果，并于2011和2012年以MS-GN為母本，國(guó)內(nèi)外優(yōu)良苜蓿品種為父本，共配制苜蓿雜交組合420余份，現(xiàn)正在對(duì)雜交組合F1代產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)和配合力進(jìn)行測(cè)定。為了更加充分地發(fā)揮苜蓿雄性不育系在雜種優(yōu)勢(shì)利用中的作用，本研究在上述試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取2011年種植的15個(gè)有代表性的雜交組合為材料，通過(guò)對(duì)雜交組合產(chǎn)量性狀和品質(zhì)性狀的測(cè)定和分析，篩選適合與不育系MS-GN雜交的組合，為指導(dǎo)苜蓿雄性不育雜種優(yōu)勢(shì)的育種和強(qiáng)優(yōu)勢(shì)雜交苜蓿的選配等提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地基本情況

試驗(yàn)地位于吉林省公主嶺市，該地位于E124°58′，N43°31′，海拔203 m，年均溫4.5 ℃，極端最高溫度36 ℃，極端最低溫度-35 ℃，年降水量450～650 mm，無(wú)霜期150 d左右，土壤為退化黑鈣土，耕層深25～30 cm，肥力中等，前作是禾本科牧草，無(wú)灌溉條件。

1.2 供試材料

在吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院前期試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，2011-05以紫花苜蓿雄性不育系MS-GN為母本，以來(lái)自美國(guó)、俄羅斯和我國(guó)的15個(gè)優(yōu)良紫花苜蓿品種為父本，網(wǎng)室內(nèi)人工雜交，配制15個(gè)雜交組合，具體組合及其親本和父本產(chǎn)地見(jiàn)表1。

2011-11將當(dāng)年采收的表1中的15個(gè)雜交組合F1代的種子在溫室內(nèi)進(jìn)行育苗,每個(gè)組合種植5株。2012-04移栽到吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧分院試驗(yàn)田，試驗(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，株行距 100 cm×100 cm,小區(qū)土壤肥力和管理措施與一般大田相同，于2013年在頭茬草初花期對(duì)15個(gè)雜交組合產(chǎn)量性狀和品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

株高(cm)：從地面到植株最高點(diǎn)的絕對(duì)高度，重復(fù)3次，結(jié)果取平均值。

分枝數(shù)(N)：?jiǎn)沃贶俎Ｒ患?jí)側(cè)枝數(shù)，重復(fù)3次，結(jié)果取平均值。

鮮草產(chǎn)量(kg)：留茬5～7 cm,刈割稱質(zhì)量,即為單株鮮草產(chǎn)量，重復(fù)3次，結(jié)果取平均值。

干草產(chǎn)量(kg)：自然風(fēng)干至恒質(zhì)量后測(cè)產(chǎn)，單株稱質(zhì)量，重復(fù)3次，結(jié)果取平均值。

粗脂肪(EE)：采用粗脂肪抽提法測(cè)定。

粗蛋白(CP)：采用凱式定氮法測(cè)定。

粗纖維(CF)：采用酸堿洗滌質(zhì)量法測(cè)定。

粗灰分：采用坩堝灼燒法測(cè)定。

粗水分：采用烘干法測(cè)定，具體參照國(guó)標(biāo)測(cè)定。

無(wú)氮浸出物：無(wú)氮浸出物=100%-粗脂肪(%)-粗蛋白(%)-粗纖維(%)-粗灰分(%)-粗水分(%)。

酸性洗滌纖維(ADF)和中性洗滌纖維(NDF)：采用范氏(Van Soest)洗滌纖維分析法測(cè)定。

葉莖比:稱取0.250 kg鮮樣,人工分離莖葉,分別自然風(fēng)干至恒質(zhì)量(2次稱量之差<0.5 g)。根據(jù)葉莖風(fēng)干質(zhì)量計(jì)算葉莖比,葉莖比=葉風(fēng)干質(zhì)量/莖風(fēng)干質(zhì)量。為使觀測(cè)數(shù)據(jù)能更為直觀地表示葉量大小,本研究葉莖比例均以風(fēng)干葉片質(zhì)量與風(fēng)干莖稈質(zhì)量比值表示。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與統(tǒng)計(jì)，用SPSS 17.0軟件進(jìn)行分析，其中均值的多重比較采用Duncan氏法進(jìn)行，并用單因素 ANOVA 分析進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同雜交組合苜蓿的產(chǎn)量性狀

2.1.1 產(chǎn)量性狀 由表2 可以看出，供試的15個(gè)苜蓿雜交組合材料之間，株高、單株分枝數(shù)、鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量均差異顯著。其中，組合6×M株高最高，為(120.600±2.722) cm，其次是組合7×M、10×M和14×M，最低的是組合15×M，為(99.267±1.162) cm，顯著低于其余14個(gè)組合；單株分枝數(shù)最多的是組合12×M，達(dá)(124.400±3.027)枝，其次是組合1×M、2×M和14×M，單株分枝數(shù)最少的是組合8×M，僅為(73.533±2.017)枝，顯著低于其他組合；鮮草產(chǎn)量最大的組合是11×M，為(2.275±0.032) kg/株，其次是組合15×M、 14×M和12×M，鮮草產(chǎn)量最低的是組合8×M，為(1.503±0.091) kg/株；組合15×M干草產(chǎn)量((0.567±0.022) kg/株)最大，其次是組合4×M、11×M和12×M，最低的是組合3×M((0.360±0.049) kg/株)。對(duì)照各組合的父本(表1)可知，不育系MS-GN與俄羅斯苜蓿品種雜交的株高較高，但單株分枝數(shù)和鮮草產(chǎn)量較少；與我國(guó)的苜蓿品種雜交后，雜交品種的鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量均較高，但株高較低。

注：雜交組合序號(hào)1～15同表1；同列數(shù)據(jù)后標(biāo)不同小寫(xiě)字母表示不同組合間差異達(dá)顯著水平(P<0.05)。表4同。

Note:Cross combination numbers 1-15 are same to Table 1.Different lowercase letters indicate significant difference(P<0.05).The same for Table 4.

2.1.2 產(chǎn)量性狀的聚類分析 通過(guò)對(duì)15個(gè)雜交組合苜蓿的株高、單株分枝數(shù)、鮮草質(zhì)量和干草質(zhì)量4個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成因子進(jìn)行聚類分析，結(jié)果見(jiàn)圖1。

由圖1可見(jiàn)，15個(gè)組合大致可以分成3類：組合15×M單獨(dú)為1類，即Ⅰ類，其在鮮干草產(chǎn)量上表現(xiàn)最優(yōu)，但在株高和分枝性狀上表現(xiàn)一般；組合11×M、4×M、12×M、1×M、2×M、14×M、13×M、5×M 8個(gè)組合在4個(gè)性狀上綜合表現(xiàn)一般，為第Ⅱ類，這個(gè)組合中1×M、2×M、4×M、5×M為美國(guó)引進(jìn)的苜蓿品種，其他為國(guó)內(nèi)品種，這說(shuō)明美國(guó)和我國(guó)的苜蓿種質(zhì)資源與MS-GN的雜交子代產(chǎn)量性狀相近，遺傳屬性相似；第Ⅲ類包括組合3×M、8×M、6×M、9×M、10×M和7×M，這一類中組合7×M、8×M、6×M、9×M、10×M都是以俄羅斯引進(jìn)資源為父本，在最重要的產(chǎn)量指標(biāo)株高上表現(xiàn)突出，3×M組合為從美國(guó)引進(jìn)的苜蓿資源，與俄羅斯苜蓿資源同分在一類，說(shuō)明這個(gè)材料具有與俄羅斯資源相似的遺傳屬性，其雜交子代產(chǎn)量性狀比較一致。在圖1中，俄羅斯引進(jìn)父本資源的雜交子代具有很好的遺傳一致性，我國(guó)的品種資源雜交子代聚類距離較近，遺傳性狀較為一致，從美國(guó)引進(jìn)的苜蓿品種的雜交子代聚類分散，在3個(gè)類中均有分布，說(shuō)明其遺傳性狀復(fù)雜，品種間的異質(zhì)性較大，而我國(guó)的苜蓿種質(zhì)與美國(guó)資源的差異相對(duì)較小，這與我國(guó)從美國(guó)引進(jìn)的苜蓿資源較多，育成品種中含有的美國(guó)苜蓿資源基因較為豐富具有重要關(guān)系。

2.1.3 產(chǎn)量構(gòu)成因子的相關(guān)分析 由表3可知，15個(gè)苜蓿雜交組合的鮮草產(chǎn)量和株高呈極顯著正相關(guān)，與單株分枝數(shù)呈顯著正相關(guān)；干草產(chǎn)量與其他各因子均呈極顯著正相關(guān)；單株分枝數(shù)與株高間不存在顯著相關(guān)關(guān)系。

注：*表示顯著性水平為P=5%，**表示顯著性水平為P=1%。表5同。

Note:* is significant at theP=0.05 level;** is extremely significant at theP=0.01 level.The same for Table 5.

2.2 不同雜交組合苜蓿的品質(zhì)性狀

2.2.1 品質(zhì)性狀 15個(gè)苜蓿組合粗蛋白、粗脂肪、無(wú)氮浸出物、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量和葉莖比等品質(zhì)性狀的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可知，供試的15個(gè)苜蓿雜交組合的粗蛋白含量均較高，為172.94～205.59 g/kg，各雜交組合粗蛋白含量由大到小排列依次為：15×M>4×M>5×M>3×M>12×M>1×M>9×M>2×M>14×M>11×M>13×M>10×M>8×M>6×M>7×M，且組合15×M的粗蛋白含量((205.59±3.93) g/kg)顯著高于其他組合；粗脂肪含量最高的是組合3×M，為(19.03±0.94) g/kg，其次是組合12×M、11×M、1×M和7×M，最低的是組合9×M和13×M，其粗脂肪含量分別為(12.92±1.51) g/kg和(12.92±0.87) g/kg；無(wú)氮浸出物含量最大的組合是8×M，為(402.57±6.24) g/kg，其次為組合14×M、11×M、7×M和2×M，組合 12×M 的無(wú)氮浸出物含量((351.72±8.84) g/kg)最低；在纖維方面，15個(gè)苜蓿雜交組合的中性洗滌纖維含量為273.69～399.95 g/kg，以12×M最高，9×M最低；酸性洗滌纖維含量以組合15×M最低，為(245.87±9.71) g/kg，其次為組合4×M、11×M、3×M，含量最高的組合是9×M，為(302.92±5.94) g/kg；對(duì)于葉莖比而言，各組合間無(wú)顯著差異，其中葉莖比最大的組合是5×M(0.74±0.05)，其次是組合15×M、11×M、9×M和6×M，組合7×M(0.64±0.02)的葉莖比最小。

2.2.2 品質(zhì)性狀的聚類分析 對(duì)15個(gè)苜蓿雜交組合的粗蛋白、粗脂肪、無(wú)氮浸出物、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和葉莖比等品質(zhì)性狀進(jìn)行聚類分析，結(jié)果見(jiàn)圖2。

由圖2可知，15個(gè)苜蓿雜交組合大致可以分為5類：組合9×M單獨(dú)為1類，命名為第Ⅰ類，與其他組合間的距離較遠(yuǎn)，遺傳特性差異較大;第Ⅱ類是組合15×M、4×M;組合5×M也是單獨(dú)1類，為第Ⅲ類，第Ⅳ類包括的組合較多，有組合 10×M、12×M、1×M、7×M、6×M、11×M、3×M、13×M、2×M；組合14×M和組合8×M為第Ⅴ類。再結(jié)合各組合的父本資源可知，15個(gè)雜交組合的聚類結(jié)果比較分散，說(shuō)明各組合間遺傳性狀復(fù)雜，品種間的異質(zhì)性較大。

2.2.3 品質(zhì)性狀的相關(guān)性 15個(gè)苜蓿雜交組合各品質(zhì)性狀之間相關(guān)關(guān)系的分析結(jié)果見(jiàn)表5。

由表5可知，15個(gè)苜蓿雜交組合的粗蛋白含量與無(wú)氮浸出物、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量均呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)，與葉莖比呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)；粗脂肪與中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維呈顯著負(fù)相關(guān)；無(wú)氮浸出物與中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維間存在極顯著負(fù)相關(guān)；中性洗滌纖維與酸性洗滌纖維呈極顯著正相關(guān)。上述結(jié)果說(shuō)明，葉量多、粗蛋白含量和無(wú)氮浸出物含量高、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量低的苜蓿品質(zhì)更優(yōu)。

3 討 論

3.1 苜蓿產(chǎn)量性狀的影響分析

株高是描述牧草生長(zhǎng)狀況、反映其產(chǎn)量高低的較為理想的一個(gè)特征量，既是衡量苜蓿生長(zhǎng)發(fā)育狀況的重要指標(biāo)，也是反映草地生產(chǎn)能力的生產(chǎn)指標(biāo)[13]，高植株通常有更高的相對(duì)產(chǎn)量潛力，因而其是與產(chǎn)量性狀密切相關(guān)的一項(xiàng)測(cè)量指標(biāo)。Davis等[14]報(bào)道植株高度決定產(chǎn)量的65%(R=0.65)。彭宏春[15]指出紫花苜蓿生長(zhǎng)高度與生物產(chǎn)量呈正相關(guān)。任繼周[16]認(rèn)為牧草高度與干物質(zhì)量呈顯著正相關(guān)(r=0.70～0.90)。孟昭儀[17]指出，紫花苜蓿的植株高度與干草產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，與葉量呈極顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)明節(jié)間伸長(zhǎng)造成葉量的相對(duì)減少。單株分枝數(shù)對(duì)產(chǎn)量影響也很大，F(xiàn)rakes等[18]研究認(rèn)為，苜蓿叢莖、莖長(zhǎng)、分枝數(shù)與產(chǎn)量呈極顯著相關(guān)。Rumbaugh[19]研究發(fā)現(xiàn)，苜蓿叢莖、莖長(zhǎng)、分枝數(shù)與產(chǎn)量高度相關(guān)，其中分枝數(shù)對(duì)產(chǎn)量的作用是叢莖的 2倍。George等[20]研究認(rèn)為，苜蓿莖長(zhǎng)和單株分枝數(shù)對(duì)產(chǎn)量影響很大，葉片數(shù)和節(jié)間數(shù)對(duì)產(chǎn)量影響較小。產(chǎn)草量是衡量苜蓿生產(chǎn)性能和經(jīng)濟(jì)性能的重要指標(biāo)，其變化規(guī)律及其產(chǎn)量高低對(duì)于苜蓿生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)具有極其重要的意義[21]。以往對(duì)不同苜蓿品種產(chǎn)量的研究普遍認(rèn)為，日增高、株高與干草產(chǎn)量、青草產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)和顯著正相關(guān)[19]，但相關(guān)程度并不一致，特別是對(duì)于雜交苜蓿的影響更是需要進(jìn)一步探討。

本試驗(yàn)對(duì)15個(gè)不同苜蓿雜交組合產(chǎn)量因子的研究表明，鮮干草產(chǎn)量與株高、單株分枝數(shù)均呈顯著或極顯著正相關(guān)，這與前人的研究成果[16-19]基本一致。而且僅從產(chǎn)量上來(lái)看，無(wú)論是鮮草量還是干草量，產(chǎn)量較高的組合均包括11×M、15×M和12×M，說(shuō)明不育系MS-GN與我國(guó)苜蓿品種雜交組合的產(chǎn)量相對(duì)較高。俄羅斯引進(jìn)資源的雜交子代具有很好的遺傳一致性，我國(guó)品種資源雜交子代的聚類距離較近，遺傳性狀較為一致，從美國(guó)引進(jìn)的苜蓿品種的雜交子代聚類分散，在3個(gè)類中均有分布，說(shuō)明其遺傳性狀比較復(fù)雜，品種間的異質(zhì)性較大，而我國(guó)的苜蓿種質(zhì)與美國(guó)品種資源的差異相對(duì)較小，這與我國(guó)從美國(guó)引進(jìn)的苜蓿資源較多，育成品種中含有的美國(guó)苜蓿資源基因較多具有重要關(guān)系。因此利用扦插繁殖擴(kuò)繁優(yōu)良雜交組合，或設(shè)置隔離條件以此不育系和我國(guó)的優(yōu)良苜蓿品種進(jìn)行雜交制種，進(jìn)一步開(kāi)展品比試驗(yàn)和區(qū)域試驗(yàn)，篩選適應(yīng)不同地區(qū)種植的高產(chǎn)、高抗雜交苜蓿是后期研究的重點(diǎn)。

3.2 苜蓿品質(zhì)性狀的影響分析

牧草營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的分析是牧草品質(zhì)鑒定的重要內(nèi)容，可以為牧草的選育及合理利用提供重要依據(jù)。牧草中粗蛋白、酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量是反映牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高低的重要指標(biāo)。粗蛋白含量高、酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量低的牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高；反之，則營(yíng)養(yǎng)價(jià)值低[22]。苜蓿是一種高蛋白的豆科牧草，優(yōu)質(zhì)苜蓿干草的蛋白質(zhì)含量通常在18%以上(風(fēng)干基礎(chǔ))，幾乎高于所有的禾本科牧草、籽實(shí)類能量飼料和秸稈，是苜蓿等級(jí)劃分的重要依據(jù)，其含量直接關(guān)系到苜蓿的商品等級(jí)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[23]。根據(jù)美國(guó)牧草協(xié)會(huì)的牧草等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可知，以粗蛋白為指標(biāo)，試驗(yàn)中的15個(gè)雜交組合均為特級(jí)(>19%) 或一級(jí)(17%～19%)牧草。本研究表明，15個(gè)苜蓿雜交組合的粗蛋白除與粗脂肪無(wú)顯著相關(guān)性外，與無(wú)氮浸出物、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和葉莖比均有極顯著相關(guān)關(guān)系。粗脂肪是提供能量的主要物質(zhì)，其重要性僅次于粗蛋白，對(duì)飼料的品質(zhì)有重要影響。無(wú)氮浸出物供給能量，節(jié)省蛋白和脂肪在體內(nèi)的消耗。中性洗滌纖維含量(NDF)和酸性洗滌纖維含量(ADF)與粗蛋白一樣是反映牧草營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的最重要、最具代表性的指標(biāo)，直接影響牧草的必需氨基酸供給、干物質(zhì)采食量和牧草的消化率，二者存在極顯著正相關(guān)。一般認(rèn)為，NDF和ADF越低,粗飼料品質(zhì)越好。王慶鎖[24]研究表明，粗纖維的含量與株齡和莖葉比呈正相關(guān)。韓路[25]研究表明，粗蛋白含量與粗纖維、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，CF、NDF、ADF 含量與葉莖比呈顯著正相關(guān)。葉莖比是植株葉片與莖稈質(zhì)量的比值，是衡量紫花苜蓿經(jīng)濟(jì)性狀的一個(gè)基本指標(biāo)[26]，與粗蛋白呈極顯著正相關(guān)，與纖維含量呈顯著負(fù)相關(guān)，比值越大粗蛋白含量越高，粗纖維含量越低，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高[27]。據(jù)報(bào)道，苜蓿葉中的蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)含量比莖中多 1～1.5 倍，粗纖維含量比莖中少 50%～100%，葉中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)總消化率比莖多40%，因此干草中葉量越豐富，其品質(zhì)越好，葉莖比高低關(guān)系到牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和品質(zhì)的優(yōu)劣[28]。據(jù)王成章等[29]報(bào)道，苜蓿葉中所含的總可消化養(yǎng)分高于莖部。

本試驗(yàn)的15個(gè)苜蓿雜交組合中，組合8×M、14×M 和11×M、9×M可以節(jié)省蛋白和脂肪在體內(nèi)的消耗，組合4×M、15×M和11×M更容易消化，組合3×M、12×M、11×M能為動(dòng)物提供較高的能量，組合15×M和組合4×M、5×M、3×M為高蛋白飼料，組合5×M、15×M和11×M葉量比較豐富。再加上15個(gè)雜交苜蓿組合的聚類分析比較分散，故篩選綜合性狀優(yōu)良的苜蓿雜交組合尚存在一定困難，下一步可對(duì)現(xiàn)行苜蓿品種進(jìn)行雜種優(yōu)勢(shì)群的劃分，擴(kuò)大父本源，選取強(qiáng)優(yōu)勢(shì)群的苜蓿品種與不育系進(jìn)行雜交，以組配出更多的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)雜交組合，以期能找到與MS-GN雜交的具有優(yōu)質(zhì)潛質(zhì)、能滿足不同生產(chǎn)需求的苜蓿資源。

4 結(jié) 論

1)供試的15個(gè)苜蓿雜交組合的各產(chǎn)量性狀表現(xiàn)各異，而且干草產(chǎn)量與株高、單株分枝數(shù)和鮮草產(chǎn)量均呈顯著或極顯著正相關(guān)。其中雜交組合6×M的株高最高，組合12×M的單株分枝數(shù)最多，組合15×M和11×M的鮮干草產(chǎn)量均較高。再結(jié)合各雜交組合苜蓿的父本來(lái)源可知，以俄羅斯引進(jìn)資源為父本的組合在最重要的產(chǎn)量指標(biāo)即株高上表現(xiàn)突出，以我國(guó)苜蓿品種為父本的雜交組合無(wú)論是干草還是鮮草產(chǎn)量均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他2個(gè)國(guó)家，以美國(guó)資源為父本的組合3×M具有與俄羅斯資源相似的遺傳屬性，其雜交子代產(chǎn)量性狀比較一致；美國(guó)和我國(guó)的苜蓿種質(zhì)資源與MS-GN雜交子代的產(chǎn)量性狀相近，遺傳屬性相似。

2)供試15個(gè)苜蓿雜交組合品質(zhì)性狀間差異顯著，粗蛋白除與粗脂肪無(wú)顯著相關(guān)性外，與葉莖比、無(wú)氮浸出物、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維間均存在極顯著相關(guān)性。本研究表明，組合15×M的粗蛋白含量最高且葉莖比較大，組合8×M無(wú)氮浸出物含量最大，組合9×M的ADF含量最高而NDF含量最低。按照葉量多，粗蛋白、粗脂肪和無(wú)氮浸出物含量高，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量低，苜蓿品質(zhì)更優(yōu)的標(biāo)準(zhǔn)，15個(gè)雜交組合中組合15×M的品質(zhì)更優(yōu)，但由于數(shù)量有限、聚類分散，尚不能確定不育系MS-GN與我國(guó)的父本資源雜交就更有優(yōu)質(zhì)潛力。

3)15個(gè)苜蓿雜交組合產(chǎn)量性狀和品質(zhì)性狀的試驗(yàn)結(jié)果初步表明，至少在東北地區(qū)，雄性不育系新成員MS-GN與我國(guó)的苜蓿品種雜交有獲得高產(chǎn)組合的潛力，但篩選綜合性狀優(yōu)良的苜蓿雜交組合尚存在一定困難。鑒于本試驗(yàn)選用的品種有限及尚未在其他氣候等差異較大的地區(qū)試驗(yàn)，故尚有待于進(jìn)一步深入研究。

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Yield and quality of hybrid F1grass of different alfalfa varieties with male sterile line MS-GN

JIA Rui1,2,YU Hong-zhu2,XU Bo1,WANG Duo-jia2,XU An-kai2

(1CollegeofAnimalScienceandTechnology,JilinAgriculturalUniversity,Changchun,Jilin130118,China;2JilinAcademyofAgriculturalSciences,Gongzhuling,Jilin136100,China)

【Objective】 This study aimed to select alfalfa varieties suitable for hybrid with alfalfa male sterile line MS-GN and strengthen the focused and purposeful selection of the good alfalfa varieties.【Method】 15 alfalfa cross hybrids with alfalfa male sterile line MS-GN as the female parent and excellent alfalfa varieties from United States,Russia and China as male parent were used to study yield traits including plant height,branch number,fresh yield,hay yield and quality factors including CP,EE,NFE,NDF,ADF,stem/leaf at the beginning of flowering of the first cutting.Comprehensive evaluation was also conducted by cluster analysis and correlation analysis.【Result】 Different alfalfa hybrid combinations had certain differences in both yield and quality.The 6×M had the highest plant height,the 12×M had the most branches per plant,15×M and 11×M cross combinations had high grass yield.The combinations with male parent from Russian had better height,while the hybrid combinations with native male parent had better hay and fresh yield performance and higher potential high yield than the male parents from Russia and United States.Combination 15×M had better quality.However,due to the limited number of hybrid combinations,and it was failed to identify the male parent with higher quality potential.【Conclusion】 Alfalfa male sterile line MS-GN bred with native alfalfa varieties had the potential to get a combination with high quality and high yield at least in the northeast region,followed by the resources from the United States.But difficulties exist to select alfalfa cross combinations with best comprehensive properties based on this study,and further testing and research is needed.

alfalfa;the male sterile line MS-GN;grass yield;alfalfa quality

2014-09-21

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201403048-4， 201303060)；國(guó)家牧草產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目(Cars-35-02)；“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2011BAD17B04-3)

賈 瑞(1987-)，女，河南項(xiàng)城人，碩士，主要從事草業(yè)科學(xué)研究。E-mail:873254295@qq.com

徐安凱(1959-),男，吉林蛟河人，研究員，博士，主要從事草業(yè)科學(xué)研究。E-mail:xuankai0167@163.com

時(shí)間:2015-04-13 12:59

10.13207/j.cnki.jnwafu.2015.05.019

S541.035.1

A

1671-9387(2015)05-0012-09

網(wǎng)絡(luò)出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1390.S.20150413.1259.019.html