漯河地區(qū)春播大豆雜交育種研究

韓昕君，李志輝，傅豪，靳巧玲，劉美茹，高杉

（漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南 漯河 462300）

目前，在大豆新品種的選育中，有性雜交仍然是創(chuàng)造變異的主要手段。學(xué)術(shù)界普遍認為大豆存在較強的雜種優(yōu)勢[1，2]，雜種優(yōu)勢利用是提高產(chǎn)量、改良品質(zhì)的有效途徑之一[3，4]，雜交種較常規(guī)種可以增產(chǎn)15%～25%[5，6]。大豆是嚴格的自花授粉作物，天然異交率低，花器小且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、發(fā)育快、分布零散，受精過程對環(huán)境條件有較高要求[7]，這些因素都給大豆雜交工作帶來一定難度。所以，大豆雜交成活率也是影響育種效率的重要因素之一。大豆雜交成活率除與外界環(huán)境條件[8，9]以及父母本材料的親合力有關(guān)外，雜交技術(shù)也起著十分重要的作用[10，11]。因此，完善雜交方法是提高大豆雜交成功率的有效途徑。

夏播大豆雜交時節(jié)多為雨季，去雄后的花蕾遇降雨、高溫等惡劣天氣后會對雌蕊發(fā)育造成不利影響；夏播大豆花期短，很多優(yōu)良的雜交組合不能花期相遇[12]。只有父母本的花期相遇，才會有較多供選擇的花朵去雄，才會有足夠的花粉滿足授粉要求[13，14]。針對上述導(dǎo)致大豆雜交成活率低的因素，本研究有目的地采用春季播種，以錯過夏播大豆雜交時節(jié)的雨季，并采用分期播種的方法達到優(yōu)良父母本花期相遇的目的，在一定程度上提高大豆雜交成活率，旨為大豆育種工作提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

2018年在漯河市郾城區(qū)孟廟鎮(zhèn)五里崗村試驗基地進行試驗。該基地位于河南省中南部（東經(jīng)113°27′～114°16′、北緯33°24′～33°59′），地處伏牛山東麓平原與淮北平原交錯地帶，土壤為砂漿黑土。屬溫暖過渡型季風(fēng)氣候，一年當(dāng)中冷熱交替、四季分明，氣候特點表現(xiàn)春季干旱多大風(fēng)、夏季炎熱雨集中、秋季涼爽日照長、冬季寒冷雨雪少。累年平均氣溫為14.6 ℃，其中，最熱月7月的累年平均氣溫為27.4～27.7 ℃，最冷月1月的累年平均氣溫為0.5～0.7 ℃；年均降水量適中，但年際間變化大，年內(nèi)時空分布不均（一般冬春降水少、夏秋降水多，且雨量多集中在七八月）。

1.2 試驗材料

參試大豆材料為近年來通過審定的優(yōu)良大豆品種或選育出的優(yōu)良品系，共33 個，分別是16H155、16H156、16H157、16H158、16H159、16H160、16H168、MC2000-1、SF13FD236、安豆4 號、安豆5156、安豆5246、濮豆5110、菏豆23、駐豆19、洛豆1 號、商豆1310、山寧17、齊黃34、商豆1201、圣豆5 號、皖豆38、皖豆33、皖宿5717、五星4 號、鄭59、鄭7051、豫豆29、豫豆25 號、鄭196、中黃39、中黃13、中黃301。

1.3 試驗方法

分別在春季和夏季，均采用穴條播方式播種大豆。其中，春播大豆分2 期播種，播種時間分別為5月3日和14日；夏播大豆在6月13日播種。大豆采用寬窄行種植，行長3.0～40 m，寬行行距0.8 m，窄行行距0.4 m，株距0.2 m 左右。將親本編號后，按順序種植，插上標牌。在親本盛花期開始雜交，操作方法為：一般在15：00 后去雄，次日8：00 左右取花，8：30～10：00 授粉。大豆田間管理同常規(guī)。

記錄大豆的出苗期和開花期。大豆成熟后，調(diào)查大豆的雜交成功組合數(shù)，計算雜交組合成功率。

2 結(jié)果與分析

2.1 分期播種對春播大豆雜交的影響

相同播期條件下，所有品種（系）的出苗期均相同；開花期出現(xiàn)一定差異，其中，16H155、16H156、16H157 和16H158 開花最早，且均明顯早于其他品種（系）（表1）。5月3日播種，16H155、16H156、16H157 和16H158 均于6月2日開花，其他品種（系）的開花期為6月11～24日；5月14日播種，16H155、16H156、16H157 和16H158 均于6月12日開花，其他品種的（系）開花期為6月20～30日。16H155、16H156、16H157 和16H158 屬于早熟品種（系），其結(jié)莢性好，籽粒大，植株健壯，抗倒伏能力強，是良好的親本材料。同期播種時，這4 個品種（系）開花明顯較早，花期與其他大部分品種（系）不能相遇；播期推遲至5月14日后，其開花時間為6月12日，與5月3日播種的其他大部分品種（系）能夠花期相遇，進而完成授粉。

表1 2018年分期春播大豆的主要生育期 （月-日）Table 1 Main growth period of spring sown soybean in 2018

2.2 春播對大豆雜交組合成功率的影響

春播大豆的雜交組合成功率為66.7%，較夏播大豆提高了5.5 個百分點，增幅為9.0%（表2）。表明春播大豆較夏播大豆能夠增加雜交種組合數(shù)量和類型。

表2 春播大豆的雜交組合成功率Table 2 Success rate of hybridization combinations of spring sowing soybean

3 結(jié)論與討論

3.1 討論

3.1.1 大豆雜交育種時親本的選擇 根據(jù)育種目標，有計劃、有目的地選用親本，確定母本和欲配置的組合及組合數(shù)。親本選配是大豆雜交育種的關(guān)鍵，如果雙親都是優(yōu)點多、缺點少，則雜交后代通過基因重組出現(xiàn)綜合性狀較好的材料幾率就大，就有可能選育出優(yōu)良品種[15]。因為高優(yōu)勢組合的幾率很低，因此，要選育優(yōu)良大豆雜交種，必須對大量的雜交組合進行篩選和鑒定[16]。所選母本至少具有1 個隱性性狀，而父本為顯性性狀的品種進行雜交[14]，以便用于鑒定F1雜種真?zhèn)巍?/p>

3.1.2 親本種植方式的選擇 采用穴條播種植方式，大豆?fàn)I養(yǎng)條件好，通風(fēng)透光好，植株健壯，花蕾大且飽滿，并且發(fā)育好，雜交成活率高[17]。穴條播使每一份材料既可作為母本，又可作為父本。采用寬窄行種植，大豆雜交時可在寬行放置板凳，有利于雜交工作的進行。

3.1.3 親本播種和雜交時間的調(diào)整 根據(jù)育種目標需要配置雜交組合，一般情況下，大豆播種越早，開花越早，花期越長[19，20]。漯河地區(qū)，春播大豆的盛花期在6月中下旬，夏播大豆的盛花期在7月底～8月初。研究表明，下午去雄較早晨去雄偽雜交低[18]。本研究中，一般在15：00 后去雄，次日8：00 左右取花，8：30～10：00 授粉（溫度偏低時雄蕊散粉慢，授粉時間相對寬松）。春播大豆授粉雜交時處于初夏，溫度較盛夏相對偏低，且早晚有一定的溫差，人工進行授粉時躲避了炎炎夏日的煎熬，且花粉散粉相對較慢，有足夠的時間完成授粉工作；再者，初夏降水相對較少，也適當(dāng)減少了降雨對雜交組合成功率的影響。在春季采取分期播種的方法，一方面可以使大豆的開花期延長，另一方面可以使熟性不同的大豆品種能夠花期相遇，這為更多具有優(yōu)良性狀的大豆品種能夠進行雜交提供了可能性。因此，春季較夏季播種在一定程度上延長了開花期，更有利于進行各品種之間的雜交試驗。

3.2 結(jié)論

以近年來通過審定的優(yōu)良大豆品種或選育出的優(yōu)良品系為試材，在漯河地區(qū)進行春季分期播種試驗，研究了不同時期春播對大豆雜交育種的影響。結(jié)果顯示，春季分期播種可以使熟性不同的大豆品種（系）花期相遇，大豆雜交組合成功率較夏播大豆提高了5.5 個百分點，增加了大豆雜交種組合類型的幾率。