遼西地區(qū)春谷育種目標(biāo)的探討

張景會(huì)

摘要從主要性狀的選擇、雜交育種中親本來(lái)源及選配、雜種后代性狀的選擇等方面對(duì)遼寧省春谷育種目標(biāo)進(jìn)行了探討，以適應(yīng)當(dāng)今農(nóng)業(yè)高產(chǎn)高效發(fā)展的需求。

關(guān)鍵詞谷子；育種目標(biāo)；遼西地區(qū)

中圖分類號(hào) S331 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào) 1007-5739（2009）02-0179-02

遼西地區(qū)是遼寧省谷子主產(chǎn)區(qū)，約占全省谷子播種面積80%左右。該區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量低，但光熱資源較為豐富，有利于農(nóng)作物的光合作用。該區(qū)年平均降水量為450～550ｍｍ，降水高峰期集中在7~8月，占全年的55%左右。由于該區(qū)獨(dú)特的自然條件適合谷子抗旱耐瘠、喜光喜溫的特性，谷子一直是該區(qū)主栽的糧食作物之一，在遼寧省旱地農(nóng)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。近年來(lái)，伴隨人們生活水平的提高，食療保健意識(shí)增強(qiáng)，谷子因其營(yíng)養(yǎng)豐富、醫(yī)食同源、具有良好的保健作用而備受消費(fèi)者關(guān)注，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)谷子產(chǎn)品的需求不斷增長(zhǎng)，谷子價(jià)格不斷上升，谷子已成為遼西旱地農(nóng)業(yè)發(fā)展中新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，部分地區(qū)已步入產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展軌道。為適應(yīng)當(dāng)今農(nóng)業(yè)高產(chǎn)高效發(fā)展的需求，重新思考谷子育種目標(biāo)變得十分重要。

1主要性狀的選擇

1.1生育期

遼西地區(qū)無(wú)霜期約為140～160ｄ，谷子一般于4月上旬播種，9月上、中旬收獲，生育期100～130ｄ。但遼西地區(qū)春季常受移動(dòng)性冷高壓的影響，氣溫回升快，空氣干燥，多風(fēng)，蒸發(fā)強(qiáng)度大，降雨少，形成春旱，使谷子不能正常播種。秋季常遇初霜早臨天氣，造成谷子灌漿不充分，空秕粒增多，產(chǎn)量損失大。根據(jù)育種實(shí)踐，遼西地區(qū)谷子生育期以110～120ｄ為宜，并且有較強(qiáng)的可塑性。即播種期在春旱年份可延遲到5月中旬，力爭(zhēng)在9月上旬收獲，這樣既可滿足谷子生長(zhǎng)所需的積溫，使谷子需水高峰期與遼西雨季相遇，也避免了秋季早霜對(duì)谷子的影響。如朝谷9號(hào)生育期為110ｄ左右，遇春季干旱嚴(yán)重年份，5月20日播種依然能正常成熟，保持了很強(qiáng)的高產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性。

1.2株高

有關(guān)研究已表明谷子的株高與單株粒重和穗重均呈極顯著的正相關(guān)，指明要培育單株生產(chǎn)力高的品種應(yīng)使其具備較高大的植株。從遼寧省育成的谷子品種來(lái)看，株高大多在130cm以上，但有些株高達(dá)到160cm的品種穩(wěn)產(chǎn)性則很差，其原因主要是遼西地區(qū)秋季多風(fēng)，高稈品種往往抗倒伏能力弱，造成生育后期莖稈倒伏，達(dá)不到應(yīng)有的產(chǎn)量水平。因此，在遼西地區(qū)選育春谷品種，不應(yīng)過(guò)分強(qiáng)調(diào)植株高大，而應(yīng)以中稈為宜，株高在120～140cm之間。過(guò)矮雖然增強(qiáng)了抗倒伏性，但單株產(chǎn)量降低較大，同時(shí)谷草收獲量小也影響了農(nóng)民飼養(yǎng)牲畜對(duì)草料的需求。在選擇株高的同時(shí)也要注意莖稈的堅(jiān)韌性，特別是莖基部節(jié)間要短粗，穗莖節(jié)要適當(dāng)短些，減輕谷穗下垂對(duì)莖稈產(chǎn)生的拉彎力，增進(jìn)植株的抗倒伏性能。

1.3葉片

葉片是植物進(jìn)行光合作用的重要器官，它的生長(zhǎng)形態(tài)和分布狀況對(duì)植株能否充分利用光能生產(chǎn)更多的光合產(chǎn)物起著重要作用。20世紀(jì)60年代，由于小麥和水稻的株型育種而產(chǎn)生的綠色革命使育種者對(duì)通過(guò)合理選擇和配置作物葉片而提高植株的截光系數(shù)和經(jīng)濟(jì)系數(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣。目前，我國(guó)谷子“三系”配套尚不能實(shí)現(xiàn)，許多谷子育種家已經(jīng)提出通過(guò)谷子理想株型育種提高谷子的光合效率，大幅度增加谷子產(chǎn)量，以扭轉(zhuǎn)低產(chǎn)局面。近年來(lái)，遼寧省水土保持研究所對(duì)不同谷子品種葉片的光合特征進(jìn)行了研究，以求為遼西春谷育種制定育種目標(biāo)提供較為科學(xué)的理論指標(biāo)。筆者認(rèn)為，遼西春谷育種在葉片的選擇上，首先要保證有較大的葉面積；其次，要求挺拔上舉，生長(zhǎng)緊湊，葉片分布上短下寬，呈塔形結(jié)構(gòu)。對(duì)頂三葉要求旗葉較寬，略長(zhǎng)，上沖，倒二、三葉則可依次增加長(zhǎng)度，并且有較長(zhǎng)的功能期。在葉形上要以寬厚為宜，細(xì)長(zhǎng)葉片的品種不利于充分利用遼西光能資源豐富的優(yōu)勢(shì)。

1.4穗形

谷子的穗形應(yīng)包括谷穗整體的外形特征和穗碼性狀。在外形上遼西地區(qū)以紡錘型的為多，這種穗形的品種表現(xiàn)出抗旱性強(qiáng)，穗長(zhǎng)穗粗隨肥水條件的變化有較大的伸縮性，穩(wěn)產(chǎn)性好。因此，在遼西地區(qū)春谷育種以選擇紡錘型材料較易成功，如遼寧省水土保持研究所選育的在遼西地區(qū)大面積推廣種植的朝谷9號(hào)、朝谷11號(hào)均為紡錘形穗。谷穗長(zhǎng)與穗粒重呈正相關(guān)，因此，選擇的穗要以較長(zhǎng)為宜，但過(guò)長(zhǎng)則增加了植株的倒伏性。根據(jù)育種經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為穗長(zhǎng)要以中等為宜，但要粗壯，成熟時(shí)呈直立或半直立態(tài)。穗碼則要求結(jié)構(gòu)中緊，刺毛較短，無(wú)空碼。

1.5穗粒重

單穗粒重是構(gòu)成谷子產(chǎn)量的重要因素，它受栽培條件影響較大，但主要受遺傳性的影響，是品種選育的重要指標(biāo)。根據(jù)我們的育種實(shí)踐認(rèn)為，在遼西的土地資源條件下，谷子的單株粒重應(yīng)不少于15ｇ，低于15ｇ的材料則可淘汰。這樣育成的品種，在遼西谷子種植密度水平下，在低肥力土壤產(chǎn)量可達(dá)3 750kg/hm²左右，高肥地塊則可達(dá)7 500 kg/hm²以上。

1.6米質(zhì)

隨著人民生活水平的提高和對(duì)小米的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用，對(duì)谷子的米質(zhì)也有了更高的要求。目前遼西地區(qū)缺乏優(yōu)質(zhì)米的谷子品種也是阻礙谷子生產(chǎn)的一個(gè)重要原因。因此，在制定育種目標(biāo)時(shí)必須把培育優(yōu)質(zhì)米作為一個(gè)重要指標(biāo)。優(yōu)質(zhì)米在外觀上要求米粒較大，顏色金黃有光澤；在食用品質(zhì)上要求米質(zhì)粳性，蛋白質(zhì)、脂肪含量高，直鏈淀粉含量低，口感好，飯味香，易于蒸煮，干稀飯均佳。

1.7抗逆性

干旱、土壤瘠薄是遼西地區(qū)的自然特點(diǎn)。因此，遼西地區(qū)春谷育種要把品種的抗旱耐瘠放在重要位置，否則保證不了品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。此外，品種的抗倒伏性也不容忽視。在抗病性上主要要求抗白發(fā)病、黑穗病、谷瘟病和銹病。遼西地區(qū)谷子受鉆心蟲(chóng)和粘蟲(chóng)為害較重，培育品種的抗蟲(chóng)性也應(yīng)受到育種者的重視。

2雜交育種中親本來(lái)源及選配

通過(guò)雜交而創(chuàng)造優(yōu)良變異材料是培育具有良好綜合性狀的品種、實(shí)現(xiàn)育種目標(biāo)的重要途徑，親本來(lái)源和選配是谷子育種的首要環(huán)節(jié)?，F(xiàn)對(duì)遼西地區(qū)春谷雜交育種中的親本來(lái)源及選配的有關(guān)問(wèn)題作如下探討。

2.1親本來(lái)源

親本要求抗旱、耐瘠、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、株型緊湊、早熟、抗病、抗倒伏。遼西地區(qū)地方農(nóng)家品種資源較為豐富，其中大多表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗旱耐瘠性，可用其做親本雜交創(chuàng)造抗旱耐瘠的后代材料。如遼寧省水土保持研究所選育的抗旱耐瘠性品種朝谷2號(hào)、朝谷4號(hào)母本均為農(nóng)家品種齊頭白，以利用在遼西表現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的當(dāng)?shù)夭牧蠟橹?，也可選用遼北和吉林省的部分外地高產(chǎn)品種做親本，這些品種一般表現(xiàn)出莖稈強(qiáng)壯，粒大，單株粒重較高，雜交后代容易出現(xiàn)既高產(chǎn)又抗倒伏的材料。優(yōu)質(zhì)米材料主要可利用經(jīng)權(quán)威部門(mén)鑒定的優(yōu)質(zhì)米品種，如名牌小米泌州黃、長(zhǎng)農(nóng)18號(hào)、昭農(nóng)21號(hào)等及在國(guó)家粟類作物賽米會(huì)上被評(píng)為優(yōu)質(zhì)米的朝谷9號(hào)、鐵谷7號(hào)和赤谷8號(hào)。早熟材料可選用遼西當(dāng)?shù)卦缡煨暂^好的農(nóng)家品種或育成品種，也可選用高緯度地區(qū)如黑龍江省、吉林省、內(nèi)蒙古東部和河北承德地區(qū)的早熟性材料。谷銹病是遼西地區(qū)谷子發(fā)生較為嚴(yán)重的病害，在雜交育種中要慎重考慮親本的抗銹性。育種實(shí)踐證明，在抗銹親本資源的利用上，選用華北低緯度地區(qū)的材料較易成功。20世紀(jì)80年代河北省谷子研究所對(duì)全國(guó)谷子新品種（系）進(jìn)行抗銹性鑒定，鑒定出一批可供雜交育種做親本用的抗銹材料，其中適于遼西地區(qū)春谷育種選用的有鐵谷1號(hào)、承谷8號(hào)、朝谷8號(hào)、朝谷9號(hào)等。

2.2親本組配

為提高雜交育種的工作效率，盡快選出符合育種目標(biāo)的后代材料，必須認(rèn)真搞好親本組配工作。親本組配首先要進(jìn)行親本選擇，在目標(biāo)性狀上如沒(méi)有特殊情況最好不要單一，具有的優(yōu)良性狀越多越好，不利性狀越少越好，組配的雙親優(yōu)良性狀要能夠做到互補(bǔ)。在雜交方法上最好考慮多個(gè)親本分次雜交，以把更多的優(yōu)良性狀加以綜合，提高育成品種優(yōu)良性狀的綜合水平。在雙親的組配方式上要考慮育種目標(biāo)的要求，避免盲目組配。在產(chǎn)量性狀的組配上，組配的雙親均應(yīng)選用高產(chǎn)性狀好的材料，即高×高，高中選高。

3雜種后代性狀的選擇

對(duì)雜種后代性狀進(jìn)行選擇是雜交育種的又一重要環(huán)節(jié)，它關(guān)系到是否能夠通過(guò)定向選擇從眾多的雜交后代中把綜合性狀好、符合育種目標(biāo)要求的優(yōu)良材料篩選出來(lái)，最終穩(wěn)定成新品種，實(shí)現(xiàn)育種目標(biāo)。

3.1產(chǎn)量性狀的選擇

對(duì)雜種分離的后代在產(chǎn)量性狀上進(jìn)行選擇，主要通過(guò)田間觀察和室內(nèi)考種。田間觀察主要是在田間觀察鑒別后代材料所表現(xiàn)出的與產(chǎn)量密切相關(guān)的生物學(xué)特性，要求株高中等，莖節(jié)粗壯、有韌性，株型緊湊、透光性好，葉片寬厚、挺拔上沖，有較大的葉面積，頂三葉配置合理，光合性狀好，功能期長(zhǎng)；穗部要求穗中長(zhǎng)粗壯，穗碼中緊，著粒緊實(shí)豐滿，無(wú)空碼，刺毛較短，穗莖節(jié)短，成熟時(shí)穗呈直立或半直立。室內(nèi)考種主要測(cè)定通過(guò)田間觀察選擇材料的單穗粒數(shù)、穗粒重和千粒重，從中選擇穗粒數(shù)多，單株粒重高的材料。

3.2早熟性狀的選擇

在雜種后代中早熟性狀一般屬于顯性遺傳，可在早代進(jìn)行選擇。谷子熟期與抽穗期關(guān)系密切，抽穗期早的品種熟期一般也較早。因此，可在谷子抽穗期確定早熟材料。

3.3抗病性狀的選擇

谷子的抗病性狀大多表現(xiàn)出顯性，應(yīng)在早代進(jìn)行嚴(yán)格選擇，但一些病害的發(fā)生強(qiáng)度常與一些環(huán)境因素有關(guān)，對(duì)這些病害最好在后代材料中進(jìn)行接種處理再進(jìn)行選擇。遼西地區(qū)春谷育種應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)谷銹病、黑穗病和白發(fā)病的選擇，對(duì)谷銹病如發(fā)生程度輕、對(duì)產(chǎn)量影響較小也可考慮入選。而對(duì)谷子其他一些病害如紋枯病、谷瘟病等選擇條件可適當(dāng)放寬些。

3.4抗倒伏選擇

遼西地區(qū)降雨多集中在7~8月，且常常伴有大風(fēng)天氣，一般的谷子品種易倒伏，后代篩選過(guò)程中應(yīng)注重新品種抗倒伏性的選擇。

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