保山市大麥種質(zhì)資源的評價與利用

趙加濤， 劉猛道， 楊向紅， 付正波， 方可團(tuán)， 趙有超

（1．保山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所， 云南 保山678000； 2．騰沖縣農(nóng)業(yè)局固東農(nóng)科站， 云南 騰沖679102）

大麥在世界谷類作物中播種面積僅次于小麥、水稻、包谷，居第四位，單產(chǎn)低于水稻、包谷，居第三位，南緯50°到北緯70°廣大地區(qū)均有分布。中國大麥面積和總產(chǎn)僅次于水稻、小麥、包谷，居第四位。云南省常年種植23萬hm2居全國首位，總產(chǎn)約60萬t［1］。優(yōu)良的大麥品種是大麥生產(chǎn)的基礎(chǔ)，種質(zhì)資源是育種工作的物質(zhì)基礎(chǔ)，資源研究與創(chuàng)新是育種研究的前期工程，今后育種技術(shù)的競爭焦點(diǎn)也將集中在種質(zhì)資源研究應(yīng)用的力度上。近年來，大麥品種的更換速度越來越快，對產(chǎn)量和品質(zhì)的要求越來越高，而大麥育種中可利用的資源范圍越來越窄，對新種質(zhì)、新材料需求越來越迫切［2］。對大麥種質(zhì)資源進(jìn)行正確合理的分析和評價，是對其進(jìn)行合理利用的前提。要充分利用大麥種質(zhì)資源，必須要對其進(jìn)行全面準(zhǔn)確鑒定、分析和評價［3］，從而掌握各種質(zhì)資源的優(yōu)異特征特性。2014年保山市農(nóng)科所對近年來從國、內(nèi)外引進(jìn)和自我創(chuàng)制的228份大麥種質(zhì)資源進(jìn)行鑒定，旨在通過鑒定篩選出優(yōu)異的種質(zhì)資源，為大麥育種提供依據(jù)，從而選育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、廣適的大麥新品種。

1 材料與方法

1．1 材 料

228份大麥種質(zhì)材料來源于保山市農(nóng)科所近10年來從國內(nèi)、外科研單位引進(jìn)篩選保存和自我創(chuàng)制的種質(zhì)。

1．2 方 法

試驗于2014年種植在保山市農(nóng)科所試驗田，前作水稻，土質(zhì)沙壤，肥力中等，海拔1 645 m，常年年均溫15．6℃，常年降雨量974．2 mm。采用隨機(jī)排列，不設(shè)重復(fù)，每個品種種植3行，行長1．7 m，行距0．3 m，每行種植150粒，于2014年11月4日播種，田間管理與大田管理一致。

1．3 調(diào)查項目

調(diào)查記載所有參試材料幼苗習(xí)性、抽穗期、成熟期、抗病性；收獲20株進(jìn)行室內(nèi)考種，考察其株高、穗長、穗粒數(shù)、千粒重；折合產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2．1 幼苗習(xí)性

鑒定種質(zhì)材料二棱材料76份，多棱材料152份，其中幼苗匍匐材料27份，占11．8%；幼苗直立材料98份，占43%；幼苗半直立材料103份，占45．2%。

2．2 生育期特性

表1 全生育期統(tǒng)計

參試材料全生育期變幅127～169 d，平均154 d，變異系數(shù)3．8%。浙啤33、V 24、孜2012、云啤6號、蘇啤4號、保大麥10號、早熟3號、申4全生育期127～140 d，為特早熟種質(zhì)，占3．5%。生育期141～151 d的材料32份，為早熟種質(zhì)，占14%。生育期151～160 d的材料177份，為中熟種質(zhì)，占77．6%。生育期161 d以上的材料11份，為晚熟種質(zhì)，占4．9%。

2．3 株 高

株高變幅為54．5～121 cm，平均88．7 cm，變異系數(shù)17．9%。浙12 YB－23最矮，僅為54．5 cm，大粒麥最高，為121 cm。株高雖不直接構(gòu)成產(chǎn)量，但其與群體大小、個體優(yōu)劣、抗倒伏性以及收獲指數(shù)密切相關(guān)［2］，植株矮化對單產(chǎn)提高是顯著的，如19世紀(jì)初，歐洲大麥株高為100 cm以上，產(chǎn)量為3～4 t／hm2；到20世紀(jì)70年代，株高降到80 cm，單產(chǎn)達(dá)7～8 t／hm2［4］。按照高稈（110 cm 以上）、中稈（91～110 cm）、半矮稈（71～90 cm）和矮稈（70 cm 以下）4個等級［5］進(jìn)行分類，高稈材料21份，占9．2%；中稈材料93份，占40．8%；半矮稈材料104份，占45．6%；矮稈材料10份（浙12 YB－23、浙12 YB－10、保大麥17號、哈林頓、Baudin、鳳大麥8號、B 3－2804、B 3－1845、B 3－2793、保13－J 5），占4．4%，為今后大麥育種中矮化植株提供寶貴資源。

表2 株高統(tǒng)計

2．4 穗長與籽粒性狀

2．4．1 穗 長

所有材料穗長變幅4．0～10．8 cm，平均7．1 cm，變異系數(shù)1．5%；76份多棱材料平均穗長6．7 cm，變異系數(shù)1．6%；152份二棱材料平均穗長7．4 cm，變異系數(shù)1．4%；二棱材料平均穗長大于多棱材料。篩選出2份多棱長穗型材料：鑒16、12 YD－10；6份二棱長穗型材料：甘啤4號、鳳大麥14號、B 3－2139、2010 C－63－17、ZDM 03937、2010 C－41－09 J。

2．4．2 穗實(shí)粒數(shù)

所有參試材料穗實(shí)粒數(shù)變幅14．9～64．1粒，平均29．9粒，變異系數(shù)4．1%；其中76份多棱材料穗實(shí)粒數(shù)變幅21．1～64．1粒，平均45．2粒，變異系數(shù)1．9%；152份二棱材料變幅14．9～29．5粒，平均22．3粒，變異系數(shù)1．4%。76份多棱材料中穗實(shí)粒數(shù)少于30粒的少粒型材料5份，占6．6%；30～50粒的中粒型材料49份，占64．5%；50．1～60粒的多粒型材料19份，占25%；大于60粒的特多粒型材料3份，占3．9%。152份二棱材料中穗實(shí)粒數(shù)小于20粒的少粒型材料31份，占20．4%；20～25粒的材料96份，占63．2%；25．1～30粒的材料25份，占16．4%。通過鑒定，篩選出多棱特多粒型材料3份：鹽2084引－434、ZDM 00025、香川裸1號，穗實(shí)粒數(shù)分別為64．1粒、62．8粒、62．7粒；多粒型材料19份：保11－J 6、鹽2070引－361、保14－J 1、11 BL 1－7、12 YB－2、保大麥14號、Peaosanhos－174、99－317、V 012、3－7－7、86－122、ZJ－130－2、鹽2128引－50、94 DM 3、保11－J 7、13 YD－10、保14－J 2、保大麥12號，自我創(chuàng)制的占7份。篩選出穗實(shí)粒數(shù)大于28粒二棱材料4份：11 YB－14、T 2030、浙田7號、樂清中熟大麥。

表3 穗實(shí)粒統(tǒng)計

2．4．3 千粒重

表4 千粒重統(tǒng)計

所有參試材料千粒重變幅28～63．5 g，平均44．9 g，變異系數(shù)14．7%；其中76份多棱材料變幅28～49．5 g，平均39．3 g，變異系數(shù)11．5%；152份二棱材料變幅33．5～63．5 g，平均47．7 g，變異系數(shù)11．8%。76份多棱品種中千粒重小于30 g的特小粒型材料2份，占2．6%；30．1～35 g的小粒型材料13份，占17．2%；35．1～40 g的材料32份，占42．1%；40．1～45 g的材料21份，占27．6%；45．1～50 g的材料8份，占10．5%。152份二棱材料中千粒重30．1～35 g的小粒型材料2份，占1．3%；35．1～40 g的中小粒型材料5份，占3．3%；40．1～45 g的中粒型材料40份，占26．3%；45．1～50 g的中大粒型材料57份，占37．5%；50．1～55 g的大粒型材料35份，占23．0%；55．1～60 g的特大粒型材料10份，占6．6%；大于60 g的稀有大粒型材料3份，占2%。通過鑒定，篩選出千粒重大于60 g的二棱稀有大粒型材料2份：13 YD－6、保14－J10；千粒重大于55g的二棱特大粒型材料10份：鹽2150引－510、B 3－1517、鳳大麥9號、鹽2191引－787、B 3－2502、大粒麥、鹽2168引－741、云啤8號、保14－J 12、鳳大麥14號。千粒重大于45 g的多棱材料8份：98－268、B 3－1086、保11－J 22、英多吉1號、墾啤麥2號、11 YB－08、云飼麥7號、V 43。

2．5 產(chǎn) 量

所有參試材料產(chǎn)量變幅1180．5～10 572 kg／hm2，平均 5 222．1 kg／hm2，變異系數(shù) 32．9%。產(chǎn)量低于4 500 kg／hm2的材料79份，占34．6%；4 500～6 000 kg／hm2的材料74份，占32．5%；6 000．1～7 500 kg／hm2的材料55份，占24．1%；7 500．1～9 000 kg／hm2的材料17份，占7．5%；高于9 000 kg／hm2的材料3份，占1．3%。通過鑒定篩選出高于7 500 kg／hm2的多棱高產(chǎn)材料10份：99－317、11 BL 1－7、G 06151247、保 11－J 10、3－7－7、保 13－J 21、保 14－J 8、保 14－J 2、B 3－2332、保12－J 13；二棱高產(chǎn)材料10份：B 3－1934、B 3－2520、11 BL 1－199、保 14－J 12、浙12 YB－7、08 京823－825、B 3－2139、保13－J 34、浙11 YB－08、保13－J 5。

表5 產(chǎn)量統(tǒng)計

2．6 抗病性

2．6．1 白粉病抗性鑒定

大麥白粉病是由布氏白粉病菌大麥?；停˙lumeria graminis f．sp．hordei）引起的真菌病害，普遍發(fā)生于世界大麥產(chǎn)區(qū)，是我國冬大麥區(qū)的主要病害，尤其在云貴高原和東南沿海地區(qū)危害嚴(yán)重［6］。保山地處云貴高原，冬季氣溫高，夏季氣溫低，田間濕度大，大麥白粉病常年發(fā)生且在抽穗期達(dá)高峰，大麥白粉病菌種具有豐富的遺傳多樣性，因此是理想的大麥白粉病鑒定點(diǎn)［7］。228份材料高抗白粉病材料17份（保大麥12號、保13－J 21、保14－J 5、云啤7號、鹽2119引－32、S 309、NDM 01－01、鹽 2168 引－741、B 3－1517、13 GB 28、浙 YB 13－14、B 3－2139、11 BL 1－199、保大麥6號、鹽2112引－2、鹽2112引－1、甘啤5號），占7．5%；中抗白粉病材料68份，占29．8%；中感白粉病材料123份，占53．9%；高感白粉病材料20份，占8．8%。

表6 抗病性統(tǒng)計表

2．6．2 條紋病抗性鑒定

大麥條紋病是由禾蠕孢菌和麥類核腔菌引起的真菌病害［9］。目前保山市部分品種條紋病發(fā)病逐年增加，對生產(chǎn)造成一定損失，劉猛道等［8］研究表明6%戊唑醇拌種防治大麥條紋病具有很好防效，但目前國內(nèi)以選育抗病品種為主，因此篩選出抗條紋病種質(zhì)十分重要。經(jīng)篩選鑒定，228份材料中高抗材料206份，占90．4%；發(fā)病株5%～10%的抗病材料16份，占7%；發(fā)病株11%～15%的中抗材料4份，占1．8%；發(fā)病株16%～40%的中感材料2份（云大麥2號、樂清中熟大麥），占0．9%。

表7 優(yōu)異種質(zhì)匯總

3 結(jié) 論

大麥種質(zhì)資源在大麥生產(chǎn)和育種中占有十分重要的地位，是育種工作的物質(zhì)基礎(chǔ)，作物品種的改良取決于不同優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源的挖掘利用。如早熟種質(zhì)可用來改良晚熟品種，提早生育期；矮稈材料可用來改良高稈材料，提高其抗倒伏能力；多粒型材料、大粒型材料都可適當(dāng)利用以提高被改良材料的穗實(shí)粒數(shù)和千粒重；抗病材料可以提高被改良材料的抗病性。保山市收集保存的228份大麥種質(zhì)資源類型豐富，既有飼料大麥又有啤酒大麥，經(jīng)鑒定篩選出特早熟、矮稈、多粒型、大粒型、高產(chǎn)、抗病材料多份（見表7）。為今后選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、廣適的大麥新品種提供科學(xué)依據(jù)。大麥種質(zhì)資源是我國的寶貴財富，具有優(yōu)異性狀的基因資源，是育種家選育優(yōu)良品種的物質(zhì)基礎(chǔ)，一大批優(yōu)異資源已經(jīng)和正在被有效利用，在資源創(chuàng)新和育種中發(fā)揮著重要作用［9］。由于保山集低緯氣候、高原氣候、季風(fēng)氣候和山地氣候為一體，所需品種要同時具備高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、抗寒、抗旱、抗病等能力。因此，加強(qiáng)啤飼大麥育種基礎(chǔ)研究的同時，篩選出一批適宜保山特殊氣候的優(yōu)異種質(zhì)資源迫在眉睫。有計劃的引進(jìn)國、內(nèi)外優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源進(jìn)行篩選鑒定，利用各種質(zhì)的優(yōu)良特性與需要改良的種質(zhì)進(jìn)行雜交，加快新品種選育進(jìn)程和示范推廣，對保山大麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有突出作用。在今后育種工作中，育種家應(yīng)加大種質(zhì)資源的收集和交換，加強(qiáng)優(yōu)異性狀遺傳規(guī)律的研究，使種質(zhì)資源合理、有效利用，發(fā)揮其優(yōu)異潛能。

［1］曾亞文，張京，普曉英，等．云南大麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展綜合研究與利用［C］．2010年國家大麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新學(xué)術(shù)交流會論文集，112－120．

［2］陳曉靜，陳和，陳健，等．國外大麥種質(zhì)資源的評價與利用［J］．大麥與谷類科學(xué)，2010（2）：7－9．

［3］張小燕，張躍進(jìn)，龐有強(qiáng)．日本大麥種質(zhì)資源鑒定評價［J］．西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2009，18（2）：122－126．

［4］蓋鈞鎰．作物育種學(xué)各論［M］．北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2013．

［5］張京，劉旭．大麥種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)［M］．北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2006．

［6］朱靖環(huán)，劉猛道，華為，等．139份大麥種質(zhì)材料苗期和成株期抗白粉病鑒定評價［J］．麥類作物學(xué)報，2015，35（5）：614－621．

［7］鄭家文，楊祚斌，屈生華．云南省大麥生產(chǎn)及抗白粉病育種進(jìn)展［J］．大麥與谷類科學(xué)，2013（1）：36－39．

［8］劉猛道，曾亞文，趙加濤，等．戊唑醇和三唑酮防治大麥條紋病研究［J］．浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報，2010，22（5）：666－668．

［9］李蘭芬．大麥資源鑒定評價及優(yōu)異種質(zhì)篩選［J］．黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006（2）：3－5．