國外引進(jìn)豌豆特色種質(zhì)資源的初步篩選及應(yīng)用前景

田茜　李群　戴雙　鄧翠霞　張文蘭　顏廷進(jìn)

摘要：對國外引進(jìn)的234份豌豆種質(zhì)資源進(jìn)行適應(yīng)性種植，并對其生長習(xí)性、生育期、粒色、鮮莢色、耐寒性等性狀進(jìn)行調(diào)查研究。結(jié)果表明：234份豌豆種質(zhì)中的大部分生長習(xí)性為直立型（152份），占總種質(zhì)的64.96%;全生育期變幅為68～125天，平均96天;篩選出生育期≤75天的早熟種質(zhì)5份、紫黑色籽粒種質(zhì)4份、紫色鮮莢種質(zhì)2份、耐寒性高抗（HR）種質(zhì)28份、綜合性狀良好種質(zhì)8份。

關(guān)鍵詞：豌豆;種質(zhì)資源;國外引進(jìn);篩選;應(yīng)用前景

中圖分類號：S529.037文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2019）10-0025-03

Preliminary Selection and Application Prospect of Special Pea

Germplasm Resources Introduced from Abroad

Tian Qian， Li Qun， Dai Shuang， Deng Cuixia， Zhang Wenlan， Yan Tingjin

（Shandong Center of Crop Germplasm Resources， Jinan 250100， China）

Abstract The adaptive planting test was carried out with 234 introduced pea germplasm resources， and their growth habit， growth period， grain color， fresh pod color， cold tolerance and other characters were investigated. The results showed that most of the 234 introduced pea germplasms belonged to upright type （152）， which accounting for 64.96% of the total germplasms. The whole growth period ranged from 68 to 125 days with an average of 96 days. In addition， 5 precocious germplasms with growth period less than 75 days， 4 germplasms with purple black grain color， 2 germplasms with purple fresh pod color， and 28 germplasms with high resistance to cold （HR） and 8 germplasms with better comprehensive characters were selected out.

Keywords Pea; Germplasm resources; Introduced from abroad; Selection; Application prospect

豌豆（Pisum sativum L.）是豆科豌豆屬的一個種，春播一年生或秋播越年生攀緣性草本植物[1]。豌豆屬冷季豆，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，地理分布廣泛，全世界有90多個國家種植，是世界第三大豆類作物，是人類食品和動物飼料的主要來源之一[2]。中國豌豆栽培已有2 000多年歷史，但其栽培品種類型單一、退化嚴(yán)重，產(chǎn)量低、品質(zhì)差，遠(yuǎn)不能滿足人們生活提高及飲食結(jié)構(gòu)調(diào)整后對豌豆品質(zhì)的新要求[2，3]。

種質(zhì)資源是作物遺傳改良和相關(guān)基礎(chǔ)研究的物質(zhì)基礎(chǔ)，直接影響著現(xiàn)代種業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[4]。世界上主要豌豆生產(chǎn)國，如加拿大、印度、澳大利亞等，十分重視豌豆種質(zhì)資源的收集和保存[2]。我國20世紀(jì)80年代開始豌豆種質(zhì)資源的搜集引進(jìn)工作。但至今國內(nèi)豌豆育種中優(yōu)良親本有限、遺傳基礎(chǔ)狹窄，無法滿足當(dāng)前育種需求，急需引進(jìn)國外優(yōu)異資源、拓寬遺傳基礎(chǔ)，促進(jìn)優(yōu)異種質(zhì)資源的挖掘與創(chuàng)新，進(jìn)而促進(jìn)國內(nèi)豌豆育種和生產(chǎn)的快速發(fā)展[2，5，6]。本團(tuán)隊(duì)從美國農(nóng)業(yè)部西部地區(qū)引種中心引進(jìn)234份來源于54個國家和地區(qū)的豌豆種質(zhì)資源，并對其進(jìn)行適應(yīng)性種植及初步評價，以期為這些材料的進(jìn)一步開發(fā)利用提供有益參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

234份豌豆資源中來源于歐洲98份、亞洲81份、美洲28份、非洲16份和大洋洲11份。

1.2 方法

試驗(yàn)于2017年3月在山東省農(nóng)作物種質(zhì)資源中心飲馬泉試驗(yàn)基地進(jìn)行。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每份資源播種2行。小區(qū)面積16 m2（8 m × 2 m）。行距50 cm，株距8 cm，點(diǎn)播。播前滅茬除草，深耕細(xì)耙，施復(fù)合肥（N∶P∶K=15∶15∶15）300 kg/hm2。適時進(jìn)行田間管理。4—6月進(jìn)行田間數(shù)據(jù)采集與整理。參照《豌豆種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[7]對豌豆的生長習(xí)性、生育期、粒色、鮮莢色、耐寒性等性狀進(jìn)行調(diào)查。

耐寒篩選試驗(yàn)于2017年在山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院濟(jì)陽試驗(yàn)基地進(jìn)行。10月25日播種，栽培管理方法同飲馬泉基地。山東每年最低氣溫一般在12月和1月。2017年12月濟(jì)陽平均最高氣溫為7℃、最低氣溫-5℃，極端氣溫-10℃;2018年1月平均最高氣溫3℃、最低氣溫-8℃，極端氣溫-13℃，為歷年來較低氣溫年份（http：//sd.cma.gov.cn）。根據(jù)zhang等[8]建立的豌豆苗期耐寒性評價方法，將豌豆耐寒性分為3個等級，其中，高抗（HR）：冬季植株莖稈和葉片無任何損傷，翌年可收獲籽粒;中抗（MR）：冬季植株地上部死亡，春季返青有新的分枝生成，可收獲籽粒;敏感（S）：冬季植株全部死亡，春季無新分枝生成，無籽粒產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 生長習(xí)性表現(xiàn)

豌豆的生長習(xí)性分為直立、半蔓生、蔓生三種類型。對234份種質(zhì)進(jìn)行調(diào)查后顯示，直立種質(zhì)152份，占總種質(zhì)的64.96%;半蔓生59份，占2521%;蔓生23份，占9.83%。由此可見，國外引進(jìn)的豌豆種質(zhì)絕大多數(shù)為直立型種質(zhì)。

2.2 生育期特性表現(xiàn)

外引豌豆種質(zhì)全生育期變幅為68～125天，平均96天。其中生育期在68～75天的種質(zhì)5份，占2.14%;生育期在76～100天的種質(zhì)168份，占71.79%;101～125天的種質(zhì)61份，占26.07%?？梢?，外引豌豆種質(zhì)中中熟的占比較大，早熟和晚熟的占比較小。5份早熟種質(zhì)分別來自英國、也門、瑞典、巴基斯坦和印度（表2）。

2.3 籽粒顏色

豌豆籽粒顏色一般分為淡黃、粉紅、綠、褐、斑紋和紫黑。234份豌豆種質(zhì)資源中，淡黃色122個，占52.14%;綠色100個，占42.74%;褐色5個，占2.14%;斑紋色3個，占1.28%;紫黑色4個，占比為1.71%。4份紫黑色籽粒種質(zhì)中有3份來自瑞典，1份來自德國，分別是ABYSSINICUM（瑞典）、L805（瑞典）、ASIATICUM（瑞典）、EDELPERLE（德國）。紫黑色食品具有較高的營養(yǎng)價值和市場需求。紫黑色籽粒種質(zhì)可以作為特色親本，用于培育特色籽粒顏色品種，滿足市場對該類豌豆的需求。

2.4 鮮莢顏色

豌豆鮮莢顏色分為黃色、綠色、紫色和紫斑紋。234份豌豆種質(zhì)資源中有2份種質(zhì)鮮莢顏色為紫色，其余均為綠色。2份紫色鮮莢種質(zhì)為MANGETOUT CAROUBY（法國）和Aa112（英國）。

2.5 耐寒種質(zhì)資源篩選

于2018年2月7日調(diào)查豌豆種質(zhì)資源凍害情況。根據(jù)1.2中的標(biāo)準(zhǔn)判定：高抗（HR）寒種質(zhì)28份，占11.97%;中抗（MR）寒種質(zhì)62份，占26.50%;敏感（S）種質(zhì)144份，占61.54%。表明，外引豌豆種質(zhì)中敏感（S）種質(zhì)占大多數(shù)，中抗（MR）寒種質(zhì)次之，高抗（HR）種質(zhì)最少。28份高抗（HR）材料主要來源于英國、墨西哥、厄瓜多爾、希臘等國（表3）。

2.6 產(chǎn)量高、綜合性狀好的種質(zhì)資源篩選

試驗(yàn)結(jié)果表明，有8份種質(zhì)適應(yīng)性較好、綜合性狀好、豐產(chǎn)、抗病性強(qiáng)，包括PLP196（印度）、PANIA（新西蘭）、ERVILHA TORTA FLOR ROXA（巴西）、CPI15248（澳大利亞）、LINCOLN-FREEGE（波蘭）、COL.NO.22074（墨西哥）、Col.6946（烏干達(dá)）和ARVEJON（厄瓜多爾）。

3 豌豆特色種質(zhì)資源的應(yīng)用前景

3.1 特色耐寒種質(zhì)

豌豆在北方種植一般為春播，采用露地或覆膜種植方式，但是到5月底溫度升至30℃左右就基本停止生長。生長期間，植株基本不分蘗，開花期較短，開花數(shù)量少，導(dǎo)致結(jié)莢也少，灌漿時間短，籽粒不飽滿，產(chǎn)量普遍較低。本團(tuán)隊(duì)將篩選出的耐寒優(yōu)異資源在大田作物秋收后直播，幼苗經(jīng)過越冬，早春開始分蘗，整個生長周期大幅度延長，通過秋、冬季緩慢發(fā)育，根系逐漸發(fā)育完善，待春季溫度回升到15℃以上時植株迅速生長，分蘗一般為2～3個，開花數(shù)量和結(jié)莢數(shù)也大幅度提高，籽粒灌漿時間充足，百粒重提高，產(chǎn)量明顯提高。本團(tuán)隊(duì)經(jīng)試驗(yàn)表明，秋季播種越冬比正常春季播種增產(chǎn)幅度為41.1%[9]。耐寒材料的培育對于提高北方地區(qū)豌豆產(chǎn)量具有重要意義。

3.2 特色性狀種質(zhì)

篩選出的紫鮮莢、紫黑色籽粒、極早熟材料可作為親本材料，在育種中加以應(yīng)用。隨著市場和社會需求的變革，豌豆已由單一的糧食作物逐步轉(zhuǎn)為經(jīng)濟(jì)作物，豌豆的市場需求也越發(fā)的多樣化，尤其表現(xiàn)出對于紫色食品的喜愛。紫色作物中含有一種特殊的物質(zhì)——花青素，它具有很強(qiáng)的抗氧化作用，可以清除體內(nèi)的自由基，具有抗變異、抗腫瘤、抗過敏和預(yù)防高血壓、心腦血管疾病等作用[10]，因此開發(fā)一批紫色品種滿足市場需求是推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。這些特色種質(zhì)都普遍表現(xiàn)出綜合農(nóng)藝性狀差、籽粒產(chǎn)量低、鮮莢窄短等缺點(diǎn)，可作為親本材料與市場上應(yīng)用的農(nóng)藝性狀優(yōu)良、產(chǎn)量高的品種雜交，繼而培育出紫色長莢鮮食品種或紫色籽粒的干豌豆品種，豐富豌豆產(chǎn)品種類，滿足市場需求。極早熟種質(zhì)可作為親本，改良產(chǎn)量高、品質(zhì)好但生育期長的材料，縮短其生育期，培育出適合北方種植的早熟品種。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1]林汝法，柴巖，廖琴，等. 中國小雜糧[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2005：317-319.

[2]萬述偉，宋鳳景，郝俊杰，等.? 271 份豌豆種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀遺傳多樣性分析[J]. 植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2017，18（1）：10-18.

[3]龍玨臣，張繼君，龔萬灼，等. 重慶地區(qū)豌豆（Pisum sativum L.）種質(zhì)資源收集與多樣性分析[J]. 植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2019，20（1）：137-145.

[4]黎裕，李英慧，楊慶文，等. 基于基因組學(xué)的作物種質(zhì)資源研究：現(xiàn)狀與展望[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，48（17）：3333-3353.

[5]李莉，萬正煌，焦春海，等. 外引豌豆資源的鑒定及主要數(shù)量性狀的主成分分析[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，53（23）：5643-5648.

[6]郭瑞，彭昭欣，陳禪友. 引進(jìn)豌豆品種的比較與評價[J]. 江漢大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015，43（5）：393-397.

[7]宗緒曉，王志剛，關(guān)建平. 豌豆種質(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，2005：19-30.

[8]Zhang X Y，Wan S W，Hao J J，et al. Large-scale evaluation of pea （Pisum sativum L.）germplasm for cold tolerance in the field during winter in Qingdao[J]. The Crop Journal，2016，4（5）：377-383.

[9]顏廷進(jìn)，戴雙，鄧翠霞，等. 不同播種時期、栽培模式對豌豆產(chǎn)量的影響[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，51（1）：72-74.

[10]劉龐源，張寶海，何偉明，等. 紫色蔬菜資源的收集與優(yōu)異種質(zhì)的篩選[J]. 中國蔬菜，2010（23）：51-52.

收稿日期：2019-05-08

基金項(xiàng)目：山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系雜糧產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目（SDARS-16-01）;山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（ZR2017PC002）;山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程新品種測試與檢測公共服務(wù)平臺（CXGC2017A02）

作者簡介：田茜（1986—），女，碩士，助理研究員，主要從事農(nóng)作物種質(zhì)資源搜集鑒定評價與種子檢驗(yàn)檢測研究。E-mail：zyzxtq@126.com

通訊作者：顏廷進(jìn)（1964—），男，研究員，主要從事農(nóng)作物種質(zhì)資源收集鑒定評價與種子檢驗(yàn)檢測研究。E-mail：yantj868@sohu.com