芝麻三系雜交品種皖芝12號株型特征研究

林勇翔 汪強 趙莉

摘要 ? ?為研究芝麻三系雜交新品種皖芝12號的株型特征，對雜交品種皖芝12號與常規(guī)栽培品種豫芝98N09（親本材料）、豫芝4號（對照品種）的株型特征和產(chǎn)量構成因素進行了比較研究。結果表明，雜交品種皖芝12號與常規(guī)栽培品種豫芝98N09（親本材料）、豫芝4號（對照品種）在株型上有明顯差異，皖芝12號具有較高的株高、主莖直徑、葉基角、葉長、葉寬、葉面積指數(shù)，干物質積累量較高，在盛花期較親本材料豫芝98N09和對照品種豫芝4號分別高31.42%和20.19%，并具有較高的經(jīng)濟系數(shù)（0.239）;皖芝12號單株蒴果數(shù)、每蒴粒數(shù)、千粒重、單株產(chǎn)量表現(xiàn)優(yōu)于常規(guī)栽培品種豫芝98N09（親本材料）、豫芝4號（對照品種），皖芝12號產(chǎn)量為1 570 kg/hm2，顯著高于親本材料豫芝98N09和對照品種豫芝4號，體現(xiàn)出較強的雜種優(yōu)勢。

關鍵詞 ? ?芝麻;皖芝12號;隱性核雄性不育保持系;三系雜交種;株型特征;雜種優(yōu)勢

中圖分類號 ? ?S565.3 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2019）20-0001-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

Abstract ? ?In order to study the plant type characteristics of new three-line hybrid sesame variety，the plant type characteristics and yield components between hybrid sesame variety Wanzhi 12 and conventional cultivar Yuzhi98N09（parental material） and Yuzhi 4（control variety） were compared. The results showed that there were significant differences between the hybrid variety（Wanzhi 12） and conventional cultivars（Yuzhi98N09 and Yuzhi 4） in plant type.Compared with the conventional cultivars，the plant height，diameter of main stem，basic angle of leaf，leaf length，leaf width，leaf area index and dry matter accumulation of hybrid variety Wanzhi 12 increased.At full-bloom stage，the dry matter accumulation of hybrid variety Wanzhi 12 was 31.42% and 20.19% higher than that of the parental material Yuzhi 98N09 and the control variety Yuzhi 4，respectively.The hybrid variety Wanzhi 12 had higher economic coefficient（0.239）. Wanzhi 12 was better than conventional cultivars（Yuzhi98N09 and Yuzhi 4） in number of plant capsule，number of seeds per capsule，1 000 seed weight，yield per plant. The yield of Wanzhi 12 was 1 570 kg/hm2，which was significantly higher than that of the parental material Yuzhi98N09 and the control variety Yuzhi 4，showing remarkable heterosis.

Key words ? ?sesame;Wanzhi 12;recessive genic male sterile maintainer line;three-line hybrid variety;plant type characteristic;heterosis

芝麻是一種生產(chǎn)高品質食用油的重要油料作物，同時也是世界各地美食的常見成分;芝麻油中富含芝麻素和芝麻酚等天然抗氧化物質，具有特殊的抗高血壓和抗氧化活性[1-2]。

近年來，我國對芝麻產(chǎn)品的需求量不斷攀升，年消費量遞增到130萬t以上，其中年進口量達70萬t。為解決供需缺口，需要進一步培育高產(chǎn)優(yōu)質芝麻新品種。雜種優(yōu)勢利用是提高芝麻單產(chǎn)的有效途徑之一[3-6]。安徽省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所自主選育出芝麻隱性核雄性不育完全保持系WB7-1D，其與兩用系中不育株雜交可獲得完全不育系W71A，2012—2013年以隱性核完全不育系W71A為母本，以優(yōu)良恢復系為父本配置育成了強優(yōu)三系雜交組合，創(chuàng)制了芝麻三系法制種體系，克服了芝麻兩系法制種生產(chǎn)成本高的缺點，為選育雜交芝麻新品種開辟了新途徑[7-9]。本研究針對芝麻三系雜交新品種皖芝12號，比較分析其與常規(guī)栽培品種的株型特征和產(chǎn)量構成因素的變化差異，為芝麻雜交育種和生產(chǎn)應用提供參考。

1 ? ?材料與方法

1.1 ? ?試驗材料

試驗于2017年在安徽省農(nóng)業(yè)科學院試驗田進行。試驗芝麻品種為芝麻三系雜交品種皖芝12號、常規(guī)栽培品種豫芝98N09、豫芝4號，其中豫芝4號是區(qū)域試驗常用對照品種，豫芝98N09為皖芝12號恢復系親本材料（芝麻兩用系中不育株0176A與隱性核雄性不育完全保持系WB7-1D雜交獲得完全不育系W71A，以W71A為母本，恢復系豫芝98N09為父本雜交獲得三系雜交品種皖芝12號）。

1.2 ? ?試驗設計

試驗共設3個處理，即每個品種為一個處理，其中以豫芝4號作對照（CK）。3次重復，小區(qū)面積10 m2。

1.3 ? ?試驗實施

供試品種于5月26日播種，9月1日收獲，試驗采用寬窄行條播的種植方式，寬行距為60 cm、窄行距為20 cm，種植密度為22.50萬株/hm2。畦面寬度2.5 m、小區(qū)長度4 m，每個小區(qū)施三元復合肥（15-15-15）375 g作底肥，蕾期每小區(qū)施尿素75 g。

1.4 ? ?調查內(nèi)容與方法

分別于初花期、盛花期、終花期每小區(qū)各隨機取10株測量株高、主莖直徑、葉基角、葉長、葉寬，打孔法測量葉面積，計算葉面積指數(shù);在苗期、初花期、盛花期、終花期每小區(qū)各隨機取10株稱量根、莖、葉、花、蒴果和籽粒干重，測定干物質積累量和經(jīng)濟系數(shù);成熟期每小區(qū)各連續(xù)取10株測量株高、始蒴部位、空梢尖長、主莖果軸長、單株蒴果數(shù)、每蒴粒數(shù)、千粒重、單株產(chǎn)量等產(chǎn)量形成關鍵因素，各小區(qū)單獨收割曬干測產(chǎn)量。試驗數(shù)據(jù)整理和分析在Excel、DPS系統(tǒng)上完成。

2 ? ?結果與分析

2.1 ? ?不同芝麻品種株型性狀表現(xiàn)

在花期，三系雜交品種皖芝12號與親本材料豫芝98N09相比，株高較高，主莖直徑較粗，終花期株高為171.22 cm，主莖直徑為12.89 mm（表1）。從表2可以看出，皖芝12號葉基角在盛花期和終花期分別為37.67°和45.60°，高于親本材料豫芝98N09，在初花期和盛花期葉基角高于對照品種豫芝4號（CK）。花期測量表明，皖芝12號葉長和葉寬要高于親本材料豫芝98N09，并高于對照品種豫芝4號（CK），其葉長和葉寬在終花期分別達到最大值19.22 cm和11.64 cm。從表3可以看出，皖芝12號葉面積和葉面積指數(shù)隨生育期呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢，在終花期達到最高值，分別為34 476.60 m2/hm2和3.45，高于親本材料豫芝98N09和對照品種豫芝4號（CK）。

2.2 ? ?不同芝麻品種干物質積累量表現(xiàn)

通過在不同生育期采集植物各部分組織進行干物質稱量，可以發(fā)現(xiàn)，從苗期至終花期各品種干物質積累量逐漸增大，皖芝12號干物質積累量在初花期、盛花期、終花期高于親本豫芝98N09，其總干物質積累量高于親本材料豫芝98N09和對照品種豫芝4號（CK）（表4）。通過計算經(jīng)濟系數(shù)，皖芝12號在所有參試品種中經(jīng)濟系數(shù)最高，達到0.239;豫芝98N09經(jīng)濟系數(shù)最低，為0.162（表5）。

2.3 ? ?不同芝麻品種產(chǎn)量構成因子表現(xiàn)

從表6可以看出，皖芝12號株高高于親本材料豫芝98N09和對照品種豫芝4號（CK），始蒴部位低于親本材料豫芝98N09和對照品種豫芝4號（CK）;皖芝12號單株蒴果數(shù)為69.93個，高于親本材料豫芝98N09，其每蒴粒數(shù)為61.40粒，高于對照品種豫芝4號（CK），千粒重為3.09 g，高于親本材料豫芝98N09和對照品種豫芝4號（CK）;皖芝12號單株產(chǎn)量為11.17 g，在參試品種中最高，其小區(qū)產(chǎn)量為1.57 kg，在參試品種中居于第1位，折合產(chǎn)量為1 570 kg/hm2，顯著高于親本材料豫芝98N09和對照品種豫芝4號（CK）（P<0.05）。

3 ? ?結論與討論

試驗結果表明，雜交品種皖芝12號在花期株高和莖粗表現(xiàn)出超親優(yōu)勢，在盛花期皖芝12號較親本豫芝98N09株高高4.43%，主莖直徑高14.03%，在葉形上，雜交品種皖芝12號在盛花期較親本豫芝98N09倒3葉基角、葉長、葉寬分別高3.12%、15.06%、8.72%;其與對照品種豫芝4號（CK）相比，盛花期倒3葉基角、葉長、葉寬分別高14.85%、8.48%、1.17%，皖芝12號在終花期達到參試品種中最高的葉面積和葉面積指數(shù)，其葉面積較親本豫芝98N09高22.32%，較對照品種豫芝4號高20.65%。雜交品種較高的株高和寬大的葉片能夠更有利于植株的光合作用，進而積累更多的生物量。

皖芝12號在初花期、盛花期、終花期的干物質積累量較親本豫芝98N09分別高0.20%、31.42%、32.66%，其初花期和盛花期的干物質積累量較對照品種豫芝4號（CK）分別高2.58%和20.19%，盛花期是芝麻產(chǎn)量形成的關鍵時期，較高干物質積累量說明植物生長發(fā)育較快，吸收養(yǎng)分能力較強，合成干物質能力較強;同時，皖芝12號具有最高的經(jīng)濟系數(shù)0.239，說明雜交品種養(yǎng)分吸收和光合作用產(chǎn)物較多的轉化形成為籽粒。

成熟期調查產(chǎn)量形成相關的各項因子，雜交品種皖芝12號株高明顯高于親本材料豫芝98N09和對照品種豫芝4號，并在單株蒴果數(shù)、每蒴粒數(shù)、千粒重、單株產(chǎn)量等指標上表現(xiàn)優(yōu)于親本材料豫芝98N09和對照品種豫芝4號，皖芝12號單株蒴果數(shù)高于親本材料29.09%，其每蒴粒數(shù)較對照品種豫芝4號高11.83%，千粒重分別較親本材料豫芝98N09和對照品種豫芝4號高11.96%和2.66%，單株產(chǎn)量分別較親本材料豫芝98N09和對照品種豫芝4號高52.39%和27.80%。雜交品種皖芝12號產(chǎn)量相關因子表現(xiàn)出超親和超標優(yōu)勢，說明三系雜交組合F1代顯現(xiàn)出較強的雜種優(yōu)勢，較常規(guī)栽培品種具有較高的產(chǎn)量，并且田間鑒定對枯萎病和莖枯病具有較強的抗性，適合在生產(chǎn)上示范推廣種植。

4 ? ?參考文獻

[1] 王蕾，黎冬華，齊小瓊，等.芝麻核心種質芝麻素和芝麻酚林的關聯(lián)分析[J].中國油料作物學報，2014，36（1）：32-37.

[2] MOAZZAMI A A，KAMALELDIN A.Sesame seed is a rich source of dietary lignans[J].Journal of the American Oil Chemists Society，2006，83（8）：719.

[3] 趙應忠，劉紅艷.芝麻雄性不育系與核心種質間的遺傳距離和雜種優(yōu)勢[J].中國油料作物學報，2005（1）：36-40.

[4] BANERJEE P P，KOLE P C.Heterosis，Inbreeding Depression and Genotypic Divergence for Some Physiological Parameters in Sesame（Sesamun indicum L.）[J].Journal of Crop Improvement，2011，25（1）：11-25.

[5] 鄭永戰(zhàn)，張海洋，梅鴻獻，等.中國雜交芝麻的研究進展[J].河南農(nóng)業(yè)科學，2003（11）：17-19.

[6] PAL B P.Studies in hybrid vigor of sesame（Sesamum indicum L.）[J].Indian J Genet Plant Breed，1945，5：106-121.

[7] 汪強，曹文昕，徐桂珍.芝麻隱性核不育材料0176A、54-8A等利用研究[J].中國油料作物學報，2007（2）：157-161.

[8] 曹文昕，汪強，徐桂珍.芝麻雄性不育及雜種制種研究進展[J].安徽農(nóng)學通報，2009（18）：21-23.

[9] 汪強，趙莉，林勇翔，等.芝麻隱性核不育保持系選育與基因型分析[J].中國油料作物學報，2016，38（1）：34-39.