大粒、高產(chǎn)食葵三系雜交種太食589的選育

雷 偉，楊 芬，李廣信

(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，太原 030031)

向日葵(HelianthusannuusL.)屬菊科向日葵屬，一年生草本植物，起源于北美西南部(北緯30°～52°)地區(qū)。曾明等研究表明，向日葵是明代傳入我國的，從越南傳到我國云南，然后逐漸從西南往北方傳播，傳入之初主要以觀賞、藥用為主，到清代后開始轉(zhuǎn)向果品(嗑食)及油用[1-3]。新中國成立后，特別是20世紀(jì)80年代，隨著向日葵雜交種在我國的應(yīng)用，向日葵的種植面積迅速發(fā)展。當(dāng)前全世界共40多個國家種植向日葵,主要集中在俄羅斯、阿根廷、美國、中國等國家和地區(qū)[4]，我國向日葵總產(chǎn)量達(dá)到299×104t，居世界第5位[5-6]，單產(chǎn)水平為2 530 kg·hm-2，居世界第一[7]。近幾年，我國向日葵的播種面積比較穩(wěn)定，但在品種結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)了明顯變化，由于食葵的價格高，產(chǎn)量優(yōu)于油葵，消費(fèi)市場不斷增大，原材料需求不斷增加，因此食葵的種植面積明顯增大，已經(jīng)占到全國向日葵種植面積的70%以上[8]。

雖然我國已經(jīng)成為向日葵生產(chǎn)大國，但在向日葵育種方面卻遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家。與世界先進(jìn)國家相比，我國向日葵育種工作起步較晚，相關(guān)理論研究滯后，在人員的儲備，材料的積累和育種技術(shù)等方面都與發(fā)達(dá)國家有較大差距[9-11]，相較國外向日葵品種，如：LD 5009、RH 316、SH 363，我國近幾年選育出的雜交種在適應(yīng)性、產(chǎn)量和商品性等方面都不具有優(yōu)勢[12]，難以大面積推廣，導(dǎo)致市場上大規(guī)模推廣應(yīng)用的食葵雜交種基本是從國外進(jìn)口,其中美國的品種處于絕對統(tǒng)治地位,美國油葵占中國市場的1/4，食葵占2/3以上[13]。在此嚴(yán)峻情形下，急需推出一批我國自主選育的優(yōu)質(zhì)食葵雜交種，以期與國外品種抗衡，占有種子市場的一席之地。

太食589是山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所獨(dú)立選育的中晚熟食葵三系雜交品種，2019年9月通過國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部品種登記，登記編號：GPD向日葵(2019)140139。該品種粒長2.25 cm，粒寬0.9 cm，籽粒商品性完全符合炒貨市場的要求，且產(chǎn)量高、適應(yīng)性廣，在山西多地種植，平均產(chǎn)量達(dá)3 900 kg·hm-2，給農(nóng)戶帶來高收入的同時，也能促進(jìn)山西食葵品種更新?lián)Q代。

1 選育過程

1.1 育種目標(biāo)

長期以來我國在食葵雜交種的選育過程中，主要強(qiáng)調(diào)雜交種的高產(chǎn)特性，忽略了籽粒的商品性，導(dǎo)致農(nóng)戶種植后，籽粒難以達(dá)到炒貨市場的要求，無人收購或只能以低價售出，嚴(yán)重影響了農(nóng)戶種植的積極性。因此，在選育太食589的過程中，追求高產(chǎn)、廣適性的同時，注重籽粒的商品性，以選育大粒、高產(chǎn)食葵雜交種為主要目標(biāo)。

圖1 不育系558 A及其保持系558 B的選育

1.2 不育系558 A(母本)的選育

2009年春季種植了市售食葵雜交品種SH 363，在其中發(fā)現(xiàn)幾株不育材料，用自育的穩(wěn)定大粒型恢復(fù)系55 R給不育株授粉，產(chǎn)生了雜種F1代。冬季到海南種植55 R和雜種F1代，采用頂交法將F1代的花粉授予55 R，此步驟是為了置換雜種F1代的細(xì)胞質(zhì)，使其具有可育的細(xì)胞質(zhì)源，成熟期收獲雜種F2代和三交種F1代的種子。2010年春季，對產(chǎn)生的三交F1代進(jìn)行加代。冬季到海南種植雜種F2代和三交種F2代的分離群體，從雜種F2代中選擇不育株，從三交種F2代中選擇可育株，選擇形態(tài)性狀相似的父母本進(jìn)行一對一授粉，成熟期成對收獲。2011年春季，成對種植上一年收獲的雜交種(雜種F2×三交種F2)及其父本材料(三交種F3代)。選擇雜交種中不育的植株與其對應(yīng)的父本回交，產(chǎn)生BC1F1，同時對父本進(jìn)行自交提純。2011年冬季，不斷從回交母本材料中選擇完全不育且長勢強(qiáng)、籽粒大的材料，與回交父本中形態(tài)性狀類似的可育材料一對一回交。如此循環(huán)，不斷在海南和山西兩地加代，同時對父本進(jìn)行提純。到2014年，回交到BC7F1代，作為回交父本的三交種自交到F10代，材料都已穩(wěn)定，回交父母本形態(tài)性狀一致，且母本不育率達(dá)到100%，回交母本即為新的不育系，命名為558 A，回交父本為新的保持系，命名為558 B(圖1)。

1.3 恢復(fù)系339 R(父本)的選育

2009年春季種植市售優(yōu)質(zhì)雜交種LD 5009，選擇幾株優(yōu)良單株套袋自交，混合收獲。冬季到海南種植LD 5009 F2代分離群體，發(fā)現(xiàn)了幾株全身分枝材料，植株小盤多，花粉量大，花期長，是做恢復(fù)系的優(yōu)良材料，于是對這些分枝材料套袋自交，單盤收獲。2010年春季在收獲的分枝材料中，選取籽粒長，飽滿度高的材料繼續(xù)自交，并從后代中選擇分枝多，花粉量大的材料進(jìn)行加代提純，同時與不育系測交、鑒定，選取農(nóng)藝性狀優(yōu)良，恢復(fù)力強(qiáng)的材料。如此連續(xù)多年在山西和海南兩地加代提純，同時結(jié)合測交鑒定，到2012年加代到F8代，選育出性狀穩(wěn)定、恢復(fù)力強(qiáng)的分枝恢復(fù)系，命名為339 R。

1.4 雜交種配制

2014年用558 A與339 R組配，該雜交種出苗率高，生長整齊，植株高大，葉片茂盛，病蟲害少，花盤均勻一致，籽粒寬大、飽滿，口感香甜，產(chǎn)量達(dá)到3 804 kg·hm-2，這個品種命名成太食589(圖2)。

圖2 三系雜交種太食589的配制

2 品種特性

2.1 農(nóng)藝性狀

太食589是食用型向日葵雜交種，屬中晚熟品種，生育期111 d,植高185～210 cm，無分支，莖粗約2.7 cm，葉片數(shù)31片左右，花盤平，直徑約22.8 cm，成熟期向下傾斜，瘦果長錐形，棕底白邊，側(cè)面有少量白道，粒長2.25 cm，粒寬0.9 cm，單盤重148 g，百粒重16.8 g，籽仁率58.2%，平均產(chǎn)量達(dá)3 931.5 kg·hm-2，比對照YS 809(3 369 kg·hm-2)增產(chǎn)16.7%，適宜在山西中、北部地區(qū)種植。

2.2 產(chǎn)量表現(xiàn)

2.2.1忻州市示范種植結(jié)果

2016—2018年，太食589在岢嵐縣良種繁殖場累積示范種植了1.6 hm2，總體表現(xiàn)為生長整齊，抗倒伏，病蟲害少，籽粒寬大，平均產(chǎn)量達(dá)3 945 kg·hm-2，比當(dāng)?shù)仄贩NX 3939(3 385.5 kg·hm-2)增產(chǎn)16.5%。

2016—2018年，太食589在寧武縣累計示范種植2.1 hm2，表現(xiàn)為植株高大健壯，整齊一致，抗病性強(qiáng)，籽粒飽滿、平均產(chǎn)量達(dá)3 930 kg·hm-2，比對照品種X 3939(3 441.3 kg·hm-2)增產(chǎn)14.2%。

2.2.2大同市示范推廣結(jié)果

2017—2018年，太食589在陽高縣累計推廣約28 hm2，總體表現(xiàn)為植株生長茂盛，花盤直徑約24 cm，籽粒寬大、籽仁飽滿，平均產(chǎn)量達(dá)3 720 kg·hm-2，比當(dāng)?shù)刂髟云贩NX 3939(3 176.8 kg·hm-2)增產(chǎn)17.1%，種植戶獲得了較好的收益，累計收益達(dá)72.9萬元。

表1 太食589示范種植結(jié)果

2017—2018年，太食589在廣靈縣累積示范種植了17.1 hm2，表現(xiàn)為株高2.2 m左右，抗病抗倒伏能力強(qiáng)，花盤直徑23.5 cm左右，大小均勻，平均產(chǎn)量達(dá)3 615 kg·hm-2，比種植的對照品種YS 809(3 037.5 kg·hm-2)增產(chǎn)19.0%，總收益達(dá)39.2萬元。詳細(xì)示范結(jié)果見表1。

2.3 品種優(yōu)缺點(diǎn)

該品種的優(yōu)點(diǎn)：植株高大健壯、抗病抗倒伏，籽粒大、飽滿，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、商品性好。

主要缺點(diǎn)：

1) 適應(yīng)性有局限，在山西的氣候條件下表現(xiàn)突出，在省外試種，個別地區(qū)植株稍弱，易倒伏，未經(jīng)試種不建議直接推廣到省外種植。

2) 不抗列當(dāng)，不宜在列當(dāng)高發(fā)區(qū)種植。

3 結(jié) 論

嗑食是我國人民的傳統(tǒng)習(xí)慣，近年來食用向日葵市場每年銷售幾億公斤，且需求還在不斷增加，以食葵為原料的食品加工業(yè)迅速發(fā)展[14]，涌現(xiàn)出一大批炒貨市場的龍頭企業(yè)，如安徽的真心、華泰，湖南的洽洽，包頭的呱呱叫實(shí)業(yè)(集團(tuán))有限公司等。伴隨著炒貨行業(yè)的迅速發(fā)展與激烈競爭，對原料的選用，不論是在規(guī)模上還是品種上，都提出了更高的要求。炒貨企業(yè)需要大粒型葵花籽，籽粒長2.2 cm、寬0.8 cm、百粒重15 g左右。目前種植的國內(nèi)向日葵品種還無法滿足市場需求，導(dǎo)致國外向日葵雜交種的大量涌入，使全國向日葵品種結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化。因此，在選育太食589的過程中，堅持以農(nóng)戶的利益為出發(fā)點(diǎn)，以市場的需求為導(dǎo)向，選育大粒、高產(chǎn)的食葵三系雜交種。太食589平均粒長2.25 cm，粒寬0.9 cm，完全符合市場要求，且平均產(chǎn)量達(dá)3 931.5 kg·hm-2，使農(nóng)戶獲得豐產(chǎn)的同時，產(chǎn)品價值得到提升，更易于銷售，從而獲得更高的經(jīng)濟(jì)收益。