摘要:通過(guò)向日葵種質(zhì)資源篩選及優(yōu)良新品種選育,加強(qiáng)對(duì)鹽堿地利用,保證糧油供給安全具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。以選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆的向日葵品種為目標(biāo),用細(xì)胞質(zhì)雄性不育系XW009A為母本、XW009B為保持系,XW09-1R為恢復(fù)系,選育出三系雜交種興沃9號(hào)。2015 — 2016年參加多點(diǎn)區(qū)域試驗(yàn),2 a平均折合產(chǎn)量為4 850.94 kg/hm2,較對(duì)照品種LD5009增產(chǎn)21.64%。2016 — 2017年參加多點(diǎn)生產(chǎn)試驗(yàn),2 a 8點(diǎn)(次)平均折合產(chǎn)量4 519.54 kg/hm2,較對(duì)照品種LD5009 增產(chǎn)10.50%。該品種生育期122 d,株高223 cm;結(jié)實(shí)率87.80%,出仁率46.90%;籽粒排列緊密。籽粒蛋白質(zhì)含量122.0 g/kg,粗脂肪含量285.41 g/kg,含油率30%。適宜在甘肅省酒泉市、武威市、白銀市和內(nèi)蒙古巴彥淖爾市及其他類似生態(tài)區(qū)種植。
關(guān)鍵詞:向日葵;選育;雜交種;興沃9號(hào)
中圖分類號(hào):S565.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2097-2172(2024)11-1015-04
doi:10.3969/j.issn.2097-2172.2024.11.007
Breeding Report on the Hybrid Sunflower Variety Xingwo 9
JIA Xiuping 1, FENG Hai 2, MAO Xuhui 1, ZHANG Leilei 3, WU Yongtao 4, YAN Xiaomiao 5,
WANG Wenjun 2, WANG Xingzhen 1, LIU Yantao 6
(1. Institute of Crop Research, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou Gansu 730070 China; 2. Gansu Jiuyang Agricultural
Development Co., Ltd., Jiuquan Gansu 73500, China; 3. Yongjing County Agricultural Technology Promotion Centre, Yongjing
Gansu 731600, China; 4. Xicha Township Agricultural Technical Service Centre, Lanzhou New District,
Lanzhou Gansu 730207, China; 5. Gansu Provincial Seed Station, Lanzhou Gansu 730020, China;
6. Xinjiang Academy of Agricultural Reclamation Sciences, Shihezi Xinjiang 832000, China)
Abstract: The screening of sunflower germplasm resources and the breeding of superior new varieties are of significant practical importance for enhancing the utilization of saline-alkali land and ensuring the safety of grain and oil supply. Aiming to breed high-yield, high-quality, and stress-resistant sunflower varieties, the three-system hybrid variety Xingwo 9 was developed using the cytoplasmic male sterile line XW009A as the female parent, XW009B as keep system, and XW09-1R as the recovery system. From 2015 to 2016, it participated in multi-point regional experiment, which showed an average yield of 4 850.94 kg/ha in 2a, an increase of 21.64% compared to that of the control variety LD5009. From 2016 to 2017, it participated in production experiment, achieving an average yield of 4 519.54 kg/ha from 8 sites (points) in 2a, which was 10.50% higher than that of the control variety LD5009. This variety has a growth period of 122 days and an average plant height of 223 cm. The seed setting rate is 87.80%, and the kernel yield rate is 46.90%, with seeds arranged closely. The protein content of the seeds is 122.0 g/kg, the ether extract content is 285.41 g/kg, and the oil content is 30%. It is suitable for planting in Jiuquan City, Wuwei City, Baiyin City from Gansu Province, Bayannur City from Inner Mongolia, and other similar ecological regions.
Key words: Sunflower; Breeding; Hybrid variety; Xingwo 9
向日葵(Helianthus annuus L.)是一年生菊科向日葵屬草本植物,起源于北美西南部[1 ],為世界四大油料作物之一,也是我國(guó)主要的糧油作物之一。據(jù)記載,1930年左右向日葵在我國(guó)黑龍江零星種植,建國(guó)以來(lái),其種植面積不斷擴(kuò)大,主要分布在東北、華北、西北等地區(qū)。20世紀(jì)80年代以后,種植面積向西部迅速集中[2 ],從1978年的31.97萬(wàn)hm2增至2019年的100.00萬(wàn)hm2,使我國(guó)成為世界第五位向日葵種植大國(guó)[3 - 4 ]。目前,我國(guó)向日葵種植主要分布在甘肅、內(nèi)蒙古、新疆、吉林、遼寧、黑龍江、山西、河北等地區(qū)[5 ]。其中甘肅是我國(guó)主要的向日葵產(chǎn)區(qū)之一,特別是近幾年,向日葵種植面積逐年增加,年播種面積在10萬(wàn)hm2左右[6 ]。甘肅年降水量小,蒸發(fā)量大,絕大多數(shù)地區(qū)以干旱及半干旱為主[7 ],部分地區(qū)土壤鹽堿化嚴(yán)重,其他作物生長(zhǎng)困難,甚至不能生長(zhǎng),而向日葵具有耐鹽堿、耐瘠薄、耐干旱等特性,被譽(yù)為抗鹽堿先鋒作物之美稱,成為生物治理鹽堿地及開(kāi)發(fā)利用鹽堿地的首選作物[8 ]。因此,加速向日葵抗鹽堿種質(zhì)資源篩選及優(yōu)良新品種選育,對(duì)加強(qiáng)鹽堿地利用,保證糧油供給安全具有重要的現(xiàn)實(shí)性意義[9 - 12 ]。基于以上目標(biāo),項(xiàng)目組加強(qiáng)向日葵優(yōu)良親本材料選育及雜交組合配置,選育出食用型向日葵優(yōu)良雜交種興沃9號(hào),于2018年進(jìn)行了非主要農(nóng)作物品種登記[登記號(hào)GPD向日葵(2018)620345]。
1 品種來(lái)源及選育經(jīng)過(guò)
1.1 不育系、保持系的選育
2005年春季在酒泉肅州區(qū)試驗(yàn)基地以引進(jìn)國(guó)外的優(yōu)良雜交種為原始材料,利用后代分離F2不育植株為母本,以自育穩(wěn)定的保持系3560B為父本,采父本花粉為分離后代的不育株授粉,父本自交,成熟后單株收獲,成對(duì)保存。2005年冬季在海南荔枝溝南繁基地將當(dāng)年獲得的雜交種和父本相鄰種植,父母本在開(kāi)花前選擇優(yōu)良植株套袋,開(kāi)花時(shí)在母本行中選擇不育株做母本,父本繼續(xù)對(duì)母本回交,父本自交,成熟時(shí)獲得測(cè)交種子和父本自交種子,單頭脫粒,成對(duì)保存。2006 —2009年繼續(xù)加代回交轉(zhuǎn)育,直至性狀穩(wěn)定,共經(jīng)歷了4 a 8個(gè)世代(每年南北2代),選育出農(nóng)藝性狀表現(xiàn)優(yōu)良,純度及穩(wěn)定性良好的不育系XW009A和保持系XW009B。
1.2 恢復(fù)系的選育
2009年在酒泉肅州區(qū)試驗(yàn)基地以引進(jìn)國(guó)外食葵雜交種進(jìn)行田間種植,選取抗病,盤(pán)大,株高適中,農(nóng)藝性狀表現(xiàn)優(yōu)良的單株套袋自交。2009年冬季在海南荔枝溝南繁基地加代種植套袋自交的F2代,從中篩選出花粉量大,株型緊湊,抗病性強(qiáng)的單株繼續(xù)套袋自交。2010年春季在酒泉肅州區(qū)試驗(yàn)基地繼續(xù)套袋自交,同時(shí)與不育系進(jìn)行測(cè)交,開(kāi)展育性鑒定;冬季在海南荔枝溝南繁基地繼續(xù)進(jìn)行套袋自交,同時(shí)種植測(cè)交種,選擇恢復(fù)率高、配合力強(qiáng)的株系。2011年繼續(xù)進(jìn)行南北2個(gè)世代種植,選育優(yōu)良單株套袋自交。直到2012 年共歷經(jīng)8個(gè)世代的選育,育成了恢復(fù)率為100%、花粉量大、抗病性強(qiáng)的優(yōu)良恢復(fù)系XW09-1R。
1.3 興沃9號(hào)雜交種的選育
2013年春季在酒泉肅州區(qū)試驗(yàn)基地利用選育出的8個(gè)恢復(fù)系和21個(gè)不育系進(jìn)行雜交組合配置試驗(yàn),共計(jì)配置雜交組合168個(gè)。2013年冬季在海南荔枝溝南繁基地進(jìn)行了雜交組合鑒定試驗(yàn),通過(guò)田間觀察發(fā)現(xiàn)組合XW009A×XW009-1R整齊度高,農(nóng)藝性狀表現(xiàn)良好、回復(fù)率為100%、抗病性強(qiáng)。2014年參加品比試驗(yàn),2015 — 2016年參加多點(diǎn)區(qū)域試驗(yàn),2016 — 2017年參加多點(diǎn)生產(chǎn)試驗(yàn)。
2 產(chǎn)量表現(xiàn)
2.1 品比試驗(yàn)
2014年春季在酒泉市肅州區(qū)試驗(yàn)基地進(jìn)行品比試驗(yàn),興沃9號(hào)平均折合產(chǎn)量4 576.50 kg/hm2,較對(duì)照品種LD5009增產(chǎn)18.60%,居8個(gè)參試品種(系)第1位;同年冬季在海南荔枝溝南繁基地繼續(xù)進(jìn)行品比試驗(yàn), 興沃9號(hào)平均折合產(chǎn)量為 3 847.65 kg/hm2,較對(duì)照品種LD5009增產(chǎn)11.20%。居8個(gè)參試品種(系)第2位(表1)。
2.2 區(qū)域試驗(yàn)
2015 — 2016年春季連續(xù)在甘肅省酒泉市、嘉峪關(guān)市、武威市、白銀市、金昌市以及內(nèi)蒙古巴彥淖爾市進(jìn)行多點(diǎn)區(qū)域試驗(yàn)(表2),興沃9號(hào)2 a 12點(diǎn)(次)平均折合產(chǎn)量4 850.94 kg/hm2,較對(duì)照品種LD5009增產(chǎn)21.64%。其中2015年平均折合產(chǎn)量為4 676.38 kg/hm2,較對(duì)照品種LD5009增產(chǎn)19.54%,居7個(gè)參試品種(系)第2位;2016年平均折合產(chǎn)量為5 025.50 kg/hm2,較對(duì)照品種LD5009增產(chǎn)23.67%,居8個(gè)參試品種(系)第1位。在多點(diǎn)區(qū)域試驗(yàn)中均表現(xiàn)增產(chǎn),表現(xiàn)出良好的豐產(chǎn)性。
2.3 生產(chǎn)試驗(yàn)
2016 — 2017年在甘肅省酒泉市、金昌市、白銀市及內(nèi)蒙古巴彥淖爾市參加多點(diǎn)生產(chǎn)試驗(yàn),興沃9號(hào)2 a 8點(diǎn)(次)平均折合產(chǎn)量4 519.54 kg/hm2,較對(duì)照品種LD5009 增產(chǎn)10.50%,7點(diǎn)(次)增產(chǎn),1點(diǎn)(次)減產(chǎn),居6個(gè)參試品種(系)第2位(表3)。
3 特征特性
3.1 主要性狀
興沃9號(hào)從出苗至成熟 122 d。平均株高 233 cm,莖粗2.6 cm,葉片數(shù)32片,盤(pán)形平,花盤(pán)直徑20.8 cm,花盤(pán)傾斜度4級(jí),籽粒長(zhǎng)2.03 cm、寬0.75 cm,百粒重13.5 g,結(jié)實(shí)率87.8%,單株粒重114.5 g,出仁率46.9%,籽實(shí)蛋白質(zhì)含量122 g/kg,籽粒排列緊密。
3.2 品質(zhì)
2017年經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(哈爾濱)測(cè)定,籽實(shí)含蛋白質(zhì)122 g/kg、粗脂肪285.4 g/kg,含油率30%。
4 適種區(qū)域
適宜在甘肅省酒泉市、武威市、白銀市和內(nèi)蒙古巴彥淖爾市及生態(tài)區(qū)類似的區(qū)域生產(chǎn)種植。
5 栽培技術(shù)要點(diǎn)
5.1 合理輪作
向日葵屬于抗鹽堿,耐瘠薄,適應(yīng)性廣的作物,但要獲得較高產(chǎn)量,需要選取中等以上肥力的地塊。向日葵種植切忌重茬及迎茬種植,如果連作會(huì)導(dǎo)致菌核病、霜霉病以及寄生性草害列當(dāng)?shù)炔∠x(chóng)草害的發(fā)生。霜霉病使向日葵植株生長(zhǎng)受到抑制,甚至停止生長(zhǎng);盤(pán)腐性菌核病使向日葵籽粒腐爛,使植株缺乏營(yíng)養(yǎng)直接死亡。因此,向日葵的輪作必須在3 a以上,前茬作物忌油菜、番茄、馬鈴薯等十字花科的作物,以禾本科作物為宜。
5.2 整地施肥
土壤積溫達(dá)到≥10 ℃前7 d進(jìn)行整地、施肥、覆膜等播前處理。盡量做到地面平整緊實(shí),防止出現(xiàn)掉苗。結(jié)合整地施入有機(jī)肥45 000~52 500 kg/hm2、氮磷鉀復(fù)合肥(N-P2O5-K2O為15-15-15)300 kg/hm2、硫酸鉀150 kg/hm2、尿素300 kg/hm2,然后耕翻,改善土壤結(jié)構(gòu),提高有機(jī)質(zhì)含量。
5.3 種子處理
播種前用35%精甲霜靈種子處理乳劑按使用說(shuō)明對(duì)種子進(jìn)行包衣處理,以防病蟲(chóng)害。然后晾曬1~2 d,提高發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率,確保做到一播全苗。
5.4 播種
5.4.1 適宜播期 地溫達(dá)10 ℃時(shí)即可發(fā)芽,幼苗具有較好的抗寒能力,但不同地區(qū)因氣候差異播期有所不同。一般適宜在4月中下旬至5月1日之前播種最佳,夏播以6月上旬為宜。
5.4.2 播種密度 向日葵枝葉繁茂,根系發(fā)達(dá),屬于稀植作物。特別是食用向日葵,為了確保產(chǎn)量高、商品性好,以保苗30 000~37 500株/hm2為宜。
5.5 田間管理
5.5.1 查苗、間苗及定苗 出苗后及時(shí)調(diào)查出苗情況,缺苗及斷苗及時(shí)補(bǔ)種,確保全苗。苗長(zhǎng)出1對(duì)真葉時(shí)間苗、2對(duì)真葉時(shí)定苗。間苗及定苗盡量在傍晚及陰天為佳,主要是由于間苗或定苗時(shí)根系或多或少會(huì)受到影響,晚上或陰天容易自我修復(fù),保證苗的健康生長(zhǎng)。
5.5.2 追肥澆水 向日葵屬于抗旱作物,苗期需水較少,需要蹲苗,做到苗肥為主,不需澆水,現(xiàn)蕾至開(kāi)花期如降水較少,氣候干旱,灌水1次,并根據(jù)需肥情況結(jié)合灌水施尿素150 kg/hm2。
5.5.3 中耕除草 第1次中耕除草與定苗一起完成,同時(shí)做好苗根部堆土,預(yù)防后期植株倒伏;第2次中耕在定苗后15 d進(jìn)行,做到壟上壓土,防治雜草破壟,同時(shí)再次清除壟間雜草,以免影響向日葵生長(zhǎng)。
5.5.4 輔助授粉 為了提高結(jié)實(shí)率、增加產(chǎn)量、降低空殼率,在向日葵花期可采用蜜蜂或人工輔助授粉。蜜蜂傳粉一般放15~30箱/hm2即可;人工授粉可在植株開(kāi)花第3天進(jìn)行,以后每隔2~3 d授粉1次,共授粉3次左右。
5.6 及時(shí)收獲
向日葵的收獲較其他作物嚴(yán)格,當(dāng)向日葵花盤(pán)舌狀花脫落、果皮堅(jiān)硬、果皮顏色不易脫落,花盤(pán)背部、植株莖稈及部分葉片變黃時(shí)即可收獲。
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