早熟 抗病 高產(chǎn)油用向日葵新品種冀葵1號選育研究

王凱輝，趙存鵬，劉素恩，耿軍義，郭寶生，李 丹，李軍英，王兆曉*

（1.河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所，農(nóng)業(yè)部黃淮海半干旱區(qū)棉花生物學(xué)與遺傳育種重點實驗室，國家棉花改良中心河北分中心，河北 石家莊 050051；2.河北省農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息與經(jīng)濟研究所，河北 石家莊 050051）

向日葵起源于北美，按照籽實的經(jīng)濟用途可分為食用向日葵和油用向日葵兩大類[1]。油用向日葵（簡稱“油葵”）自20世紀(jì)60年代開始在世界各地發(fā)展迅速，目前栽培面積最大的國家是俄羅斯，其次是烏克蘭、阿根廷、中國、西班牙、法國、印度等[2]?？ㄗ延褪菤W洲國家重要的食用油品種之一，近年來全球葵花籽油產(chǎn)量穩(wěn)定在1 000萬～1 200萬t，僅次于大豆油，居世界第2位[3]。

20世紀(jì)60年代，我國從（前） 蘇聯(lián)引進(jìn)油葵品種；1974年我國從法國引進(jìn)向日葵細(xì)胞質(zhì)雄性不育系，開始三系配套技術(shù)研究；1980年我國第一批向日葵三系雜交種通過審定，包括白葵雜1號、遼葵雜1號、內(nèi)葵雜1號、沈葵雜1號等，從此我國開始擁有自育向日葵品種[4～8]。油葵是我國四大油料作物之一，具有生育期短、適應(yīng)性廣、耐鹽抗旱、產(chǎn)量高、出油率高、經(jīng)濟效益好等特點，已成為增加農(nóng)民收入的主要經(jīng)濟作物[9～12]?？ㄗ延偷闹饕煞质怯退岷蛠営退幔瑢儆诓伙柡椭舅?，可以促進(jìn)人體細(xì)胞的再生和成長，保護(hù)皮膚健康，減少膽固醇在血液中淤積，對促進(jìn)人體新陳代謝、調(diào)節(jié)血壓、降低膽固醇具有重要作用，是一種高級營養(yǎng)油。油葵花色鮮艷、花期時間長，觀賞性好，在旅游地區(qū)可作為觀賞作物種植。因此，大力發(fā)展油葵種植對于解決我國植物油緊缺和地下水超采問題，以及發(fā)展休閑觀光業(yè)和開發(fā)利用濱海地區(qū)鹽堿地[13]具有重大意義。

河北省從20世紀(jì)80年代開始引入油葵，之后一段時間一直發(fā)展緩慢[14]；2010年以后，河北省油葵種植面積開始快速增長，且呈逐年增多趨勢，其中，2012年為 2.67萬 hm2，2017年增加到 7.33萬 hm2。油葵作為食用油的重要來源，多數(shù)農(nóng)戶有不等面積的種植，目前向日葵油已成為農(nóng)民主要的食用油品種，現(xiàn)在各地種植面積不斷擴大[15]。冀葵1號是河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所培育的早熟、抗病、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)油葵三系雜交新品種，適宜在河北省春播或夏播種植，2018年6月通過全國非主要農(nóng)作物品種登記〔登記編號：GPD向日葵（2018） 130704〕[16]。

1 材料與方法

1.1 親本材料

1.1.1 母本 母本為不育系2013-2001A。其是2009年以河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所單稈核質(zhì)互作型雄性不育系2009-2001A做母本，以油葵自交系2009-1001B做保持系進(jìn)行雜交，經(jīng)過連續(xù)多代回交轉(zhuǎn)育，于2013年選育成的不育率100%、無分枝型、綜合性狀優(yōu)良的新不育系。該不育系表現(xiàn)矮稈（平均株高86.3 cm），莖稈粗壯（平均莖粗2.62 cm），抗倒伏，抗病性強（抗盤腐型和根腐型菌核病，抗黃萎病、黑斑病和褐斑?。?。

1.1.2 父本 父本為恢復(fù)系2013-3001R。其是2009年以河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所遺傳穩(wěn)定分枝型恢復(fù)系2009-3001R與2009-3002R雜交，經(jīng)連續(xù)多代系統(tǒng)選育，于2013年獲得的全部分枝型、花期長、花粉量大、適應(yīng)性強、遺傳穩(wěn)定的恢復(fù)系。該恢復(fù)系表現(xiàn)分枝多，花期時間長（能夠滿足不育系花期內(nèi)的花粉量需求），籽粒密實，籽仁率高（可達(dá)80.1%），平均株高165.6 cm，莖粗2.21 cm。

1.2 選育方法

按照細(xì)胞質(zhì)雄性不育“三系法”培育模式，以不育系2013-2001A做母本、恢復(fù)系2013-3001R做父本進(jìn)行雜交培育出雜交組合2013-2001A×2013-3001R，經(jīng)多點比較試驗和鑒定，選育成早熟、抗病、適應(yīng)性廣、穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)油用向日葵雜交種冀葵1號。該品種具體選育過程為：

2013年冬，在海南省三亞市南濱農(nóng)場河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所南繁基地配制雜交組合16個，其中包括 （2013-2001A×2013-3001R） F1。

2014年在河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所試驗基地進(jìn)行F1春播比較試驗，優(yōu)選出抗病、高產(chǎn)且籽實產(chǎn)量較對照品種新葵雜5號高10%以上的組合6個。其中，編號為2013-4001的組合（2013-2001A×2013-3001R組合）表現(xiàn)早熟，抗黃萎病、黑斑病、褐斑病和菌核病，穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，籽實產(chǎn)量為4 376.7 kg/hm2，較對照品種新葵雜5號增產(chǎn)15.6%。將2013-2001A×2013-3001R組合定名為冀葵1號。

2015～2017年在石家莊、邢臺、邯鄲和滄州等地進(jìn)行多點鑒定試驗，冀葵1號年度平均單產(chǎn)依次為4 265.9、4 106.8和4 222.5 kg/hm2，3 a均表現(xiàn)早熟、抗病、適應(yīng)性廣、穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。

2 選育結(jié)果

2.1 特征特性

冀葵1號為早熟品種，生育期（出苗至成熟）平均96 d。其苗期生長勢強，葉片深綠色；平均株高132.5 cm，植株健壯，整齊度好；平均葉片數(shù)28.7片；平均莖粗2.57 cm，莖稈粗壯，抗倒伏；平均花盤直徑19.7 cm，花盤平展，花盤傾斜度5級；籽實黑色，窄卵型，單盤粒重74.35 g，百粒重6.84 g，籽仁率78.8%，容重467.7 g/L；籽實蛋白質(zhì)含量18.86%，含油率47.35%。該品種綜合抗性好，抗病、抗旱、耐瘠薄、較耐鹽堿。

2.2 穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)性

2015～2017年在河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所小安舍試驗站、石家莊行唐、邢臺南宮、邯鄲曲周和滄州河間等地，以新葵雜5號做對照品種，對冀葵1號進(jìn)行了品種的豐產(chǎn)性比較試驗。結(jié)果顯示，冀葵1號在連續(xù)3 a不同區(qū)域的豐產(chǎn)性試驗中均表現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。其中，2015年平均單產(chǎn)為4 265.9 kg/hm2，較對照（3 833.8 kg/hm2）增產(chǎn)11.27%；2016年平均單產(chǎn)為4 106.8 kg/hm2，較對照（3 694.5 kg/hm2）增產(chǎn)11.16%；2017年平均單產(chǎn)為4 222.5 kg/hm2，較對照（3 758.6 kg/hm2）增產(chǎn)12.34%。

2.3 抗病性

2015～2017年在河北省不同區(qū)域進(jìn)行品種豐產(chǎn)性比較試驗時，對冀葵1號進(jìn)行了病害發(fā)生情況調(diào)查。結(jié)果顯示，冀葵1號連續(xù)3 a在不同區(qū)域均表現(xiàn)抗病性強，對菌核病、黃萎病、黑斑病和褐斑病具有較強的抗性。其中，2015年盤腐型菌核病1級（病情指數(shù)7.56），表現(xiàn)為高抗；根腐型菌核病0級，表現(xiàn)為免疫；黃萎病1級（病情指數(shù)8.56），表現(xiàn)為高抗；黑斑病1級（病情指數(shù)6.23），表現(xiàn)為高抗；褐斑病1級（病情指數(shù)3.85），表現(xiàn)為高抗。2016年盤腐型菌核病2級（病情指數(shù)26.75），表現(xiàn)為中抗；根腐型菌核病2級（發(fā)病株率6.21%），表現(xiàn)為中抗；黃萎病2級（病情指數(shù)28.95），表現(xiàn)為中抗；黑斑病1級（病情指數(shù)10.86），表現(xiàn)為高抗；褐斑病1級（病情指數(shù)12.25），表現(xiàn)為高抗。2017年盤腐型菌核病1級（病情指數(shù)3.38），表現(xiàn)為高抗；根腐型菌核病1級（發(fā)病株率1.35%），表現(xiàn)為高抗；黃萎病1級（病情指數(shù)5.63），表現(xiàn)為高抗；黑斑病1級（病情指數(shù)6.26），表現(xiàn)為高抗；褐斑病1級（病情指數(shù)3.15），表現(xiàn)為高抗。

2.4 品質(zhì)表現(xiàn)

2017年12月經(jīng)河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所品質(zhì)檢測中心檢測，冀葵1號籽實蛋白質(zhì)含量和含油率均高于對照品種新葵雜5號。其中，蛋白質(zhì)含量為18.86%，較對照（16.44%） 高2.42個百分點；含油率為47.35%，較對照（44.80%）高2.55個百分點。

3 結(jié)論與討論

油用向日葵細(xì)胞質(zhì)雄性不育“三系法”能夠?qū)⒂H本材料的優(yōu)異性狀轉(zhuǎn)育到雜交種中。母本不育系2013-2001A的矮稈、莖稈粗壯、抗倒伏、抗病性強性狀，父本恢復(fù)系2013-3001R的籽粒密實、籽仁率高性狀，都明顯在其雜交種冀葵1號上得到體現(xiàn)：矮稈（株高132.5 cm），莖稈粗壯（莖粗2.57 cm），籽仁率高（78.8%），含油率高（47.35%），抗病性強。在油用向日葵育種過程中，可以采用雜交、回交、測交等方法培育目標(biāo)性狀突出、綜合性狀優(yōu)良的雄性不育系、保持系、恢復(fù)系，依據(jù)優(yōu)勢互補原則，利用親本材料（不育系和恢復(fù)系）的優(yōu)良性狀組配雜交組合，選育優(yōu)勢雜交種。

2015～2017年連續(xù)3 a在河北省不同區(qū)域進(jìn)行試驗示范，冀葵1號3 a平均單產(chǎn)為4 198.4 kg/hm2，表現(xiàn)豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)；抗盤腐型和根腐型菌核病以及黃萎病，高抗黑斑病和褐斑病，表現(xiàn)出較強的抗病性；籽仁率高達(dá)78.8%，籽實蛋白質(zhì)含量18.86%、含油率47.35%，具有優(yōu)異的經(jīng)濟性狀；平均莖粗2.57 cm，莖稈粗壯，抗倒伏能力強，具有優(yōu)良的農(nóng)藝性狀。

近幾年河北省油用向日葵發(fā)展迅速，加上向日葵觀賞性較強，一些旅游景區(qū)和休閑采摘園也開始了廣泛種植。種植油葵不僅能實現(xiàn)油賞兩用，還能提高農(nóng)業(yè)附加值和種植效益，進(jìn)一步推動河北省生態(tài)宜居的美麗鄉(xiāng)村建設(shè)。冀葵1號豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、抗病、含油率高、抗倒伏，2018年被河北省列為農(nóng)業(yè)推廣主導(dǎo)品種[17]，在提供適宜種植品種的同時，也促進(jìn)了河北省油葵產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。