曲志華,王玉祥,喬海明,張麗麗,李愛榮,李世芳,馬建富,郭娜,劉棟,金穎璐
(張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,河北張家口075000)
亞麻(Linum usitatissimumL.)是我國華北和西北地區(qū)主要的油料作物,多年生野生宿根型亞麻(Linum perenneL.),原產(chǎn)于中歐、東歐、近東和西伯利亞[1-2],據(jù)《河北植物志》記載,在我國河北省張家口地區(qū)也有分布。
種間雜交屬于遠緣雜交的一種,在蔬菜[3-4]、花卉[5-6]、棉花[7]、大豆[8]及林木育種[9-12]上已成功應(yīng)用。亞麻種間雜交技術(shù)使得野生亞麻資源得以應(yīng)用,一定程度上拓寬了育種雜交親本的選擇基礎(chǔ)。亞麻野生種和栽培種的遠緣雜交難度大,許多單位開展該項研究結(jié)果均表現(xiàn)為雜交不結(jié)實。米君等[13-15]通過對野生種的特征特性鑒定、細胞學(xué)鑒定,明確了雜交不親和的原因,采取了重復(fù)授粉、花粉研磨、生長調(diào)節(jié)劑處理等方式進行雜交。由于雜交種子籽粒秕瘦、生活力弱,土培不出苗,難以成活,需經(jīng)組培和溫室培養(yǎng)進行繁殖。亞麻野生種與栽培種種間雜交技術(shù)獲得的雜交后代,經(jīng)過形態(tài)學(xué)鑒定、細胞學(xué)鑒定及分子鑒定,充分證明了其真實性、可靠性。通過開展種間雜交獲得了兩個特異資源群:早熟群(1067等)、抗旱群(1075等),這些高代材料經(jīng)過多年多點全?。ɑ蛉珖﹣喡閰^(qū)域試驗、抗旱性鑒定等試驗篩選,冀張亞1號(1075)就是其中抗旱性突出的一個高代品系。
亞麻種間雜交技術(shù)是米君團隊首創(chuàng)的亞麻育種技術(shù)。米君[13-15]團隊自2001年開始探索亞麻種間雜交技術(shù)的最有效方式并獲得了成功。由于種間雜交種子粒秕瘦、生活力弱,2003年對收獲的種間雜交種子進行組織培養(yǎng)和溫室培養(yǎng),對雜交種一代進行了形態(tài)學(xué)鑒定,并于2004年收獲大量種間雜交子一代的種子用于選種圃。2003年經(jīng)中國科學(xué)院植物所[14]對子一代組培苗花蕾進行細胞學(xué)鑒定,確定其為種間雜種,2009年張麗麗[16]應(yīng)用SSR分子標(biāo)記法進一步驗證了種間雜交種的真實性。
2003年,進行(壩亞7號×野生宿根亞麻)種間雜交試驗。
2004年,子一代繁殖。亞麻種間雜交種籽粒秕瘦、生活力弱,土培不出苗和難以成活,通過采取雜交種的組培快繁和溫室栽植技術(shù),獲得了一定數(shù)量的子一代種子。
2005年,種成選種圃。隨選種圃排列,共16行,2個小區(qū)。
2006年,株行圃種植。通過對生育性狀、穩(wěn)定程度、抗病性等的比較,選出符合育種目標(biāo)的株行進入下年鑒定圃。本年度入選生長整齊,農(nóng)藝性狀優(yōu)異,抗病性強的株行79份,其中壩亞7號×野生宿根亞麻組合入選6行,提升株系鑒定。
2007年,株系圃種植,鑒定各株系的生育表現(xiàn),抗性和產(chǎn)量。依據(jù)育種目標(biāo)和入選原則,選擇整體表現(xiàn)優(yōu)異的材料,進行進一步鑒定試驗,包括冀張亞1號等6份種間雜交材料提升品系鑒定。
2008~2010年品系鑒定圃種植,進行生育表現(xiàn)、抗病抗逆性和產(chǎn)量等性狀的鑒定。冀張亞1號品系生育日數(shù)85~95 d,平均產(chǎn)量1185 kg/hm2,較對照壩亞6號、壩亞7號、隴亞8號分別增產(chǎn)11.72%、11.36%、34.57%(表1),3年分列第 11、10、6位,單株分枝數(shù) 3.7~4.7個,單株果數(shù)6.6~7.9個,果粒數(shù)6.7~7.4粒,單株生產(chǎn)力0.30~0.50 g,為油纖兼用早熟品系。
表1 2008~2010年品系鑒定試驗產(chǎn)量Tab.1 The production table of oil flax varieties evaluation test in 2008~2010
2011~2012年品種比較試驗,平均產(chǎn)量1356 kg/hm2,兩年平均較對照壩亞7號、隴亞8號分別增產(chǎn)24.02%、1.70%(表2),兩年分列第2、4位。該品種株高46.0~51.0 cm,單株分枝數(shù)2.8~3.7個,單株果數(shù)5.1~7.1個,單株生產(chǎn)力0.25~0.33 g,千粒重7.4~7.8 g,生育期88~106 d。
表2 2011~2012年品種比較試驗產(chǎn)量Tab.2 The production table of oil flax varieties compare tests in 2011~2012
2013~2014年,參加河北省區(qū)域試驗。該品種生育日數(shù)86~110 d,屬中早熟類型品種。長勢強,生長整齊一致,花色蘭。平均株高59.1 cm,工藝長44.7 cm,主莖分枝數(shù)6.1個,單株果數(shù)23.0個,果粒數(shù)7.0粒,單株生產(chǎn)力0.6 g,千粒重7.0 g。從表3可以看出,2013年產(chǎn)量772.5~1777.5 kg/hm2,平均1162.5 kg/hm2,較對照壩亞7號、隴亞10號分別增產(chǎn)9.15%、10.87%;2014年各試點產(chǎn)量994.5~2205.0 kg/hm2,平均1434.0 kg/hm2,較對照壩亞7號、隴亞10號分別增產(chǎn)9.72%、16.14%。兩年試驗結(jié)果各試點產(chǎn)量772.5~2205.0 kg/hm2,平均1360.5 kg/hm2,比對照壩亞7號、隴亞10號分別增產(chǎn)9.60%、14.87%,兩年均在5個參試品種中居第一位。
表3 2013~2014年河北省區(qū)域試驗產(chǎn)量Tab.3 The production table of oil flax regional tests in 2013~2014
2015年,在張家口壩上5個試驗點參加生產(chǎn)試驗。冀張亞1號產(chǎn)量813~1816.5 kg/hm2,平均產(chǎn)量1329.9 kg/hm2,較對照壩亞7號、隴亞10號分別增產(chǎn)17.96%、14.79%(表4),在5個參試品種中居第一位。
表4 2015年生產(chǎn)試驗產(chǎn)量Tab.4 The production table of oil flax production test in 2015
2013年產(chǎn)量772.5~1777.5 kg/hm2,平均1162.5 kg/hm2,較對照壩亞7號、隴亞10號分別增產(chǎn)9.15%、10.87%;2014年各試點產(chǎn)量994.5~2205.0 kg/hm2,平均 1434.0 kg/hm2,較對照壩亞7號、隴亞10號分別增產(chǎn)9.72%、16.14%。兩年試驗結(jié)果各試點產(chǎn)量772.5~2205.0 kg/hm2,平均1360.5 kg/hm2,比對照壩亞7號、隴亞10號分別增產(chǎn)9.60%、14.87%,兩年均在5個參試品種中居第一位。生產(chǎn)試驗中冀張亞1號產(chǎn)量813.0~1816.5 kg/hm2,平均產(chǎn)量1329.9 kg/hm2,較對照壩亞7號、隴亞10號分別增產(chǎn)17.96%、14.79%,在5個參試品種中居第一位。
經(jīng)2015年敦煌抗旱性鑒定(表5),冀張亞1號加權(quán)抗旱系數(shù)值1.2655,屬于一級抗旱品種。
表5 2015年亞麻資源抗旱鑒定評價Tab.5 The drought resistance identification evaluation of oil flax varieties in 2015
2016年內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全綜合檢測中心測定冀張亞1號含油率40.3%,較雙對照高(壩亞7號38.8%,隴亞10號40.0%)。
適宜冀西北高寒半干旱區(qū)、山西、內(nèi)蒙、寧夏、甘肅的部分地區(qū)種植。
選擇旱地或水地土壤,應(yīng)避開3年內(nèi)亞麻、豆類和馬鈴薯茬口種植。
根據(jù)近幾年張家口壩上地區(qū)的氣候變化情況,亞麻應(yīng)提早播種,該品種屬于中早熟品種,一般適宜5月初播種,行距20~25 cm。
播量45~52.5 kg/hm2,行距20~25 cm。
播種時基肥施有機肥30000~37500 kg/hm2,現(xiàn)蕾前可結(jié)合降雨或中耕追尿素75~150 kg/hm2。
及時中耕鋤草,第一次在苗高5~7 cm中耕,第二次在苗高20 cm左右現(xiàn)蕾前。
開花后30~40 d,有75%蒴果變褐,種子呈固有色澤即可收獲。
[1]李冬梅.部分亞麻屬植物遺傳多樣性及分子進化研究[D].哈爾濱:東北農(nóng)業(yè)大學(xué),2009.
[2]米君,錢合順,楊素梅,等.亞麻野生種——宿根亞麻的特征特性及評價[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué),2003,7(2):72-73.
[3]秦耀國,張祥勝.植物遠緣雜交及其在瓜類蔬菜育種中的應(yīng)用[J].長江蔬菜,2002(11):28-29.
[4]劉忠松,官春云,李木旬,等.甘藍型油菜與芥菜型油菜種間雜交研究[J].中國油料作物學(xué)報,2001,23(2):82-86.
[5]姚方,吳國新,司守霞,等.引進牡丹種間雜交新品種的生態(tài)適應(yīng)性及生物學(xué)特性研究[J].中國園藝文摘,2012,28(1):11-13.
[6]郝瑞娟,穆鼎,張?zhí)?,?百合品種間雜交的初步研究[J].西北林學(xué)院學(xué)報,2005,20(3):87-89.
[7]王志忠,王兆曉,崔瑞敏.棉花種間雜交新品種冀棉25號的選育[J].華北農(nóng)學(xué)報,1999,14(s1):28-34.
[8]林紅,來永才,齊寧,等.大豆種間雜交新品種龍小粒豆一號的選育[J].中國油料作物學(xué)報,2003,25(4):44-46.
[9]杜紅巖,李芳東,傅大立,等.中晚熟杏李種間雜交新品種‘味王’[J].園藝學(xué)報,2005,32(1):14-14.
[10]周盛,朱金惠,肖景治,等.油茶遠緣雜交育種試驗[J].經(jīng)濟林研究,2001,19(1):20-25.
[11]葉培忠,高祖德,陳幼敏,等.楊樹種間遠緣雜交育種試驗總結(jié)報告[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),1959(1).
[12]趙罕,朱高浦,狄愛民,等.林木遠緣雜交育種現(xiàn)狀及研究進展[J].世界林業(yè)研究,2016,29(2):28-32.
[13]米君,李愛榮,錢合順,等.亞麻種間雜交技術(shù)研究初報[J].中國麻業(yè)科學(xué),2008,30(3):136-140.
[14]王麗,馬曉娣,米君,等.栽培亞麻×野生亞麻種間雜交胚胎發(fā)育的研究[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2007,30(5):19-22.
[15]米君.油纖兼用型亞麻種間雜交技術(shù)研究[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué),2004,8(3):20-24.
[16]張麗麗,白葦,米君,等.栽培亞麻 ×野生亞麻種間雜交種的真實性鑒定[J].華北農(nóng)學(xué)報,2012,27(s1):57-60.