青貯型飼草高粱晉牧4號的選育及其特性研究

呂鑫 平俊愛 李慧明 牛皓 王玉斌 王瑞 楚建強 詹鵬杰

摘要 ? ?為提高飼草高粱生物產量及其適口性，2013年以新型A3細胞質雄性不育系A3SX14A為母本，以含光敏基因的SCR2247為父本組配而成青貯型高粱/蘇丹草雜交種，2014—2017年分別開展了品種比較試驗、不同生態(tài)區(qū)區(qū)域試驗和生產試驗，2020年通過國家農業(yè)農村部登記，定名為晉牧4號。晉牧4號平均生物產量達到97 834.4 kg/hm2，較對照海牛增產14.04%，適宜種植推廣地區(qū)為甘肅、遼寧、新疆、內蒙古、山西等地。

關鍵詞 ? ?青貯型飼草高粱;晉牧4號;選育;產草量;特性

中圖分類號 ? ?S514.035 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2020）20-0188-04 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

Abstract ? ?In order to improve forage yield and palatability， using A3 cytoplasmic male sterile line A3SX14A as female parent and SCR2247 as male parent， the sorghum bicolor/Sorghum. sudanense variety Jinmu 4 was developed in 2013. Variety comparison trial， regional and field trials were conducted from 2014 to 2017. Jinmu 4 was selected and registered by Ministry of Agriculture and Rural Affairs in 2020. The average yields of Jinmu 4 reached 97 834.4 kg/hm2， which were 14.04% higher than the control Hainiu. It was adapted to plant in regions of Gansu， Liaoning， Xinjiang， Inner Mongolia Shanxi， etc.

Keywords ? ?silage forage sorghum; Jinmu 4; breeding; yield; characteristic

飼草高粱（Silage Forage Sorghum）是高粱（Sorghum bicolor （L.） Moench）與蘇丹草（Sorghum sudanense （Pi-per） Stapf）的雜交種，其生物產量高、適口性好、抗逆性強、適用地區(qū)廣，是飼喂牛、羊等牲畜的優(yōu)質飼料[1-2]。

在國外，美國、印度、澳大利亞等國早已選育出多種類型的牧草品種并應用于生產[3]。在國內，20世紀90年代以后，為了緩解畜牧業(yè)迅猛發(fā)展帶來的牧草短缺壓力，我國從國外引進了一批牧草品種，如健寶、大力士等。國外牧草品種適應性和豐產性差，國內牧草品種選育工作滯后導致品種比較短缺。這些因素成為制約我國畜牧業(yè)發(fā)展的瓶頸[4]。為了增加我國牧草品種的數(shù)量和類型，國內高粱育種專家開始對飼草高粱品種進行選育工作。

目前，在國內市場上也出現(xiàn)許多不同類型的飼草高粱品種。從國外進口的各類飼草高粱品種有海牛、大卡等。其中海牛為光敏型品種，大卡是高消化率型品種。國內選育的飼草高粱品種有遼草系列、皖草系列、冀草系列和晉草系列等青刈型品種[2]。

近年來，山西省農業(yè)科學院高粱研究所從美國引進了一批含光敏型基因（PS基因）的材料，將光敏基因導入飼草高粱親本中，選育出光敏型青貯飼草高粱品種——晉牧4號[5]。在北方生長環(huán)境的光照時長超過12 h 20 min則不抽穗，其F1代一直處于營養(yǎng)生長階段，而不再進入生殖生長階段，可以做到根據需要隨時刈割鮮草，也可在刈割后莖稈切碎直接青貯，減少莖稈中養(yǎng)分的流失[6-9];而且光敏型飼草高粱的莖稈堅韌，抗倒伏性能也明顯優(yōu)于普通飼草高粱。晉牧4號的成功選育為畜牧業(yè)增加了更多的高產優(yōu)質飼草高粱品種類型，對我國畜牧業(yè)發(fā)展有很大的促進作用[10-12]。

1 ? ?材料與方法

1.1 ? ?選育過程

青貯型飼草高粱晉牧4號（Silage Forage Sorghum Jinmu 4）的母本是山西農業(yè)大學高粱研究所選育的A3細胞質雄性不育系A3SX14A，其父本是含光敏基因的SCR2247，并于2013年冬季在海南組配而成。

1.1.1 ? ?母本A3SX14A選育。1996年，山西省農業(yè)科學院高粱研究所利用從美國引進的A1保持系TX623B（配合力高，抗絲黑穗病能力較差）和CSAGRAINB（抗病性強，分蘗好）通過雜交連續(xù)后代選育，1998年育成A1保持系（TX623×CSAGRAIN）B，該保持系具有2個親本高配合力、抗病性強、分蘗性好等優(yōu)點，但存在一定的敗育現(xiàn)象，1999年又以A3TX398A為母本，利用雜交選育成的保持系（TX623×CSAGRAIN）B為回交父本，開始回交轉育，經過連續(xù)6代回交轉育而成穩(wěn)定的不育系，定名為A3SX14A。該母本具有（TX623×CS-AGRAIN）B高配合力、抗病性強、分蘗性好等優(yōu)點。母本A3SX14A選育系譜如圖1所示。

1.1.2 ? ?父本SCR2247選育。父本SCR2247是2005年利用BMRC與外引光敏材料MaMaMaMa雜交，F(xiàn)1自交后代在苗期經過暗棚中每天日照時間低于12 h的短光照處理后，在北方長日照條件下選擇含光敏特征、抗逆性強、分蘗多、莖稈多汁的單株，經過連續(xù)6代選育而成，定名為SCR2247。父本SCR2247選育系譜如圖2所示。

1.1.3 ? ?晉牧4號飼草高粱選育。晉牧4號是2013年以不育系A3SX14A為母本，以含光敏基因的SCR2247為父本，在高粱研究所東白試驗基地組配而成。2014年在高粱研究所東白試驗基地進行品種鑒定試驗，表現(xiàn)突出，較相鄰對照增產11.2%。2015年在品種比較試驗中，生物產量超過對照品種海牛及其他6個光敏型高粱/蘇丹草雜交種，表現(xiàn)最好。2016—2017年連續(xù)2年參加多年多點區(qū)域試驗及小面積生產試驗。晉牧4號選育系譜如圖3所示。

1.2 ? ?品種比較試驗

2015年進行高粱品種比較試驗，地點在高粱所東白試驗基地。3次重復，采用隨機區(qū)組排列，小區(qū)面積為15.6 m2（2.6 m×6.0 m），6行區(qū)種植。收獲時刈割中間4行計產。參試組合有8個，對照品種為海牛，留苗27.0萬～30.0萬株/hm2，記載分蘗數(shù)、莖粗、株高等農藝性狀，一次性刈割后測產。

1.3 ? ?區(qū)域試驗

2016—2017年在甘肅武威、甘肅平涼、遼寧錦州、遼寧朝陽、內蒙古赤峰等地2年多點區(qū)域試驗，對照品種為海牛，隨機區(qū)組排列，觀察記載分蘗數(shù)、莖粗、株高等農藝性狀，收獲小區(qū)面積折算公頃產量，并分析豐產性和穩(wěn)產性。

1.4 ? ?生產試驗

2016—2017年在新疆烏魯木齊、陜西榆林、山西榆次、汾陽、山陰進行2年多點生產試驗，對照品種為海牛，3次重復，留苗30.0萬株/hm2，記載分蘗數(shù)、莖粗、株高等農藝性狀，一次性刈割后測產。

1.5 ? ?數(shù)據處理

數(shù)據采用Excel 2013和DPS 7.52統(tǒng)計軟件處理，對試驗數(shù)據進行方差分析及Duncan多重比較分析。

2 ? ?結果與分析

2.1 ? ?形態(tài)學特征

晉牧4號為一年生禾本科牧草，株高平均380 cm，幼苗為紫色葉片，紫色葉鞘，紅色籽粒，20～21片葉，根系發(fā)達，葉脈為蠟脈，分蘗性強，分蘗數(shù)1.55個，莖粗1.73 cm。莖稈為多汁類型，莖稈含糖錘度10.5%，抗旱性強。在夏季我國北方長日照條件下可一直處于營養(yǎng)生長階段，生長速度快，一次性刈割進行青貯或直接鮮喂，莖葉鮮嫩適口性好。

2.2 ? ?產量表現(xiàn)

2.2.1 ? ?品種比較試驗。從表1可以看出，晉牧4號飼草高粱生物產量均顯著高于對照海牛（CK）（P<0.01），鮮草平均產量101 929.5 kg/hm2，居第1位，較對照海牛（CK）增產11.6%。

2.2.2 ? ?區(qū)域試驗。2016—2017年參加品種區(qū)域試驗結果見表2。2016年試驗，甘肅武威、遼寧錦州、山西晉中3個試驗點較對照海牛（CK）增產均達極顯著水平。2017年試驗，甘肅平涼、遼寧錦州、山西晉中3個試驗點較對照海牛（CK）增產達顯著水平;甘肅張掖、遼寧朝陽、內蒙古赤峰3個試驗點均達極顯著水平。

晉牧4號豐產性及穩(wěn)產性分析結果見表3，晉牧4號與對照海牛均適宜在參加區(qū)域試驗的7個試驗省區(qū)推廣種植，晉牧4號的豐產性和穩(wěn)產性均優(yōu)于對照海牛（CK），而且晉牧4號的綜合評價是“很好”。

2.2.3 ? ?生產試驗。2017年同時進行多點生產試驗。青貯型飼草高粱晉牧4號在長日照條件下前期發(fā)苗快、抗逆性強、生育期長、養(yǎng)分積累多、生物產量高，其在5個試驗點鮮草平均產量為103 479.9 kg/hm2，較對照海牛（CK）平均增產17.81%。方差分析結果表明，晉牧4號產量極顯著高于對照海牛（CK）（表4）。

2.3 ? ?營養(yǎng)成分

由表5可知，晉牧4號木質素含量6.93%，粗蛋白含量6.9%，粗灰分含量7.98%，粗脂肪含量1.70%，中性洗滌纖維含量65.4%，酸性洗滌纖維含量43.8%，鈣含量0.33%，磷含量0.19%?？傮w來說，晉牧4號營養(yǎng)價值較高。其中粗蛋白、粗灰分、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、木質素和鈣的含量略高于對照海牛（CK），磷的含量與對照海牛（CK）持平，粗脂肪含量低于對照海牛（CK）。

3 ? ?結論與討論

晉牧4號是利用含光敏基因（PS基因）的材料與主干飼草高粱恢復系的雜交選育后代與飼草高粱主干不育系組配而成，其在北方長日照條件下處于營養(yǎng)生長階段而不會進入生殖生長階段，因而其莖粗較普通飼草高粱粗，抗倒伏性增強，生物產量也較普通飼草高粱提高[12]。2年多點區(qū)域試驗結果表明，生物產量與對照海牛相比平均增產14.04%。通過改良親本選育的晉牧4號由于含有光敏基因，在北方長日照地區(qū)可以一次性刈割后青貯。晉牧4號的選育成功，豐富了我國青貯型飼草高粱品種，推進了我國奶業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，為促進養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展起到了不可替代的作用[13]。

2020年1月青貯型飼草高粱晉牧4號通過農業(yè)農村部登記，為一年生禾本科牧草，耐旱，生長速度快，分蘗性強，分蘗數(shù)1.55個，莖粗1.73 cm，20～21片葉，根系發(fā)達，抗倒伏，株高達380.0 cm左右，生物產量高。經品種比較試驗、區(qū)域試驗和生產試驗表明，晉牧4號飼草高粱在生物產量及品質等方面較對照海牛表現(xiàn)優(yōu)異[14]。在區(qū)域試驗 7個試點的表現(xiàn)均好，而且豐產性和穩(wěn)產性較對照海牛優(yōu)異，適宜在內蒙古赤峰、甘肅平涼、武威、張掖、遼寧朝陽、錦州、新疆烏魯木齊、陜西榆林、山西榆次、汾陽、山陰等?。▍^(qū)）種植推廣。

4 ? ?參考文獻

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