大蒜氣生鱗莖繁殖蒜種試驗初報

陳 鋒，馬偉順，孫鋒申

（萊蕪職業(yè)技術學院，山東濟南 271100）

大蒜屬百合科蔥屬1～2 年生草本植物，大蒜總苞中由于內部花發(fā)育不良，通常只生長一定數(shù)量的氣生鱗莖，不結種子或只結少數(shù)發(fā)育不良、無活力的種子，故生產上大蒜多用蒜瓣進行無性繁殖。但長期無性繁殖后，大蒜產量和品質顯著下降，急需對大蒜進行提純復壯。利用氣生鱗莖技術來繁殖蒜種，可以提高繁殖系數(shù)，且后代生長勢強，抗病性強，適應性廣，增產效果顯著［1-3］。但是氣生鱗莖一代多數(shù)會形成獨頭蒜，再種植一年才能形成分瓣蒜，因此利用此技術育種周期較長。但吳鵬1964 年用早熟品種紫皮蒜為試材研究發(fā)現(xiàn)，大蒜氣生鱗莖繁殖一年即可分瓣，分瓣率較高，獨頭率僅3%［4］。而趙國慶等、周啟江等指出，少數(shù)較大的氣生鱗莖也能長成2～4 個蒜瓣的蒜頭，分瓣率較低［5-6］。他們的研究結論是相互矛盾的，但可以肯定的是，氣生鱗莖一代是可以分瓣的，當年就可以作為蒜種進行繁殖，以縮短氣生鱗莖技術的育種周期。但是當前，對于大蒜氣生鱗莖一代分瓣的具體機制研究較少，生產實踐上更是缺少指導標準，因此本研究選取山東省濟南市萊蕪區(qū)廣泛種植的雜交大蒜為試材，對其氣生鱗莖一代和二代大蒜分瓣現(xiàn)象進行研究，以期探索雜交大蒜氣生鱗莖繁殖育種技術，提高氣生鱗莖一代分瓣率，縮短育種周期，為選育大蒜新品種提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2018 年10 月—2020 年6 月在濟南市萊蕪區(qū)方下街道濟南安信農業(yè)科技有限公司大蒜種植基地內進行，選用萊蕪區(qū)廣泛種植的雜交大蒜為試材，先采用混合選擇法將2018 年6 月獲得的雜交大蒜氣生鱗莖撒播于土層深厚、土壤肥沃、地力均勻、地勢平坦、水澆條件較好的試驗地塊（土壤類型為棕壤，播種前整好土地，每667 m2均施有機肥2 000 kg，復合肥50 kg），種植后一周內噴灑滅草劑，蓋膜。2019 年6 月收獲氣生鱗莖一代大蒜（即F1代大蒜，下同），觀察F1代大蒜分瓣情況，測量平均蒜重和鱗莖直徑，并進行分級，每個測量重復 5 次以上。2019 年10 月將F1代大蒜（未分瓣）按照分級標準分別進行種植，收獲氣生鱗莖二代大蒜（即F2代大蒜，下同），分別測量平均蒜重和鱗莖直徑，每個測量重復5 次以上。

1.2 測量方法

采用目測法，對收獲的大蒜分瓣情況進行統(tǒng)計。采用上海美耐特實業(yè)有限公司產鋅合金數(shù)顯卡尺MNT-150測量收獲大蒜的最大鱗莖直徑，測量精度為0.001 mm。采用杭州萬特衡器有限公司生產的電子天平進行蒜頭蒜重稱量，精度為0.001 g。根據(jù)鱗莖直徑大小，按照四分法對大蒜進行分級。具體分級標準大體如下：F1代分瓣大蒜中鱗莖直徑大于20 mm 為一級大蒜，鱗莖直徑16～20 mm 為二級大蒜，鱗莖直徑10～16 mm 為三級大蒜，鱗莖直徑小于10 mm 為四級大蒜。F2代大蒜中鱗莖直徑大于30 mm 為一級大蒜，鱗莖直徑24～30 mm為二級大蒜，鱗莖直徑20～24 mm 為三級大蒜，鱗莖直徑小于20 mm 為四級大蒜。

2 結果與分析

2.1 F1 代大蒜分瓣率

將F1代大蒜根據(jù)鱗莖直徑大小進行初步分級，觀測F1代大蒜分瓣情況，結果見表1。由表1 可以看出，F(xiàn)1代大蒜中分瓣大蒜為253 頭，分瓣率為61.26%；未分瓣大蒜為160 頭，全部為獨頭蒜，未分瓣率為38.74%。在分瓣的F1代大蒜中，一級大蒜占19.76%，二級大蒜占36.36%，二級大蒜以上占比超過50%；而在未分瓣的F1代大蒜中，一級大蒜占16.88%，二級大蒜占30.00%，二級大蒜以上占比為46.88%，低于50%。這說明雜交大蒜氣生鱗莖一代即F1代大蒜中，大蒜可以實現(xiàn)分瓣，而且分瓣的F1代大蒜以一級、二級大蒜為主。

2.2 F1 代大蒜平均蒜重比較

由圖1 可以看出，分瓣的F1代大蒜與未分瓣的F1代大蒜在平均蒜重這一指標上差別較大。未分瓣的F1代大蒜中，一級大蒜平均蒜重僅為分瓣蒜的F1代大蒜中一級蒜頭的41.56%；二級大蒜平均蒜重僅為分瓣蒜的F1代大蒜中二級蒜頭的42.37%。這說明F1代大蒜中，大蒜分瓣可以顯著提高平均蒜重，分瓣更利于提高大蒜產量。

圖1 F1 代大蒜平均蒜重

2.3 F1 代大蒜鱗莖直徑比較

由圖2 可以看出，分瓣的F1代大蒜與未分瓣的F1代大蒜在鱗莖直徑方面差別較大。圖2A 中未分瓣的F1代大蒜中一級大蒜鱗莖直徑僅為圖2B 中分瓣的F1代大蒜中一級大蒜的71.09%，圖2A 中未分瓣的F1代大蒜中二級大蒜鱗莖直徑僅為圖2B 中分瓣的F1代大蒜中二級大蒜的72.17%，這說明F1代大蒜中，分瓣可以顯著增大大蒜的鱗莖直徑。

圖2 F1 代大蒜鱗莖直徑

2.4 F2 代大蒜各級大蒜平均蒜重和鱗莖直徑比較

由圖3A 可以看出，隨著F1代大蒜各級大蒜鱗莖直徑的逐漸降低，F(xiàn)2代大蒜各級大蒜的平均蒜重也逐漸降低，二級大蒜平均蒜重為一級大蒜的95.52%，三級大蒜單頭蒜重為一級大蒜的89.73%，四級大蒜單頭蒜重為一級大蒜的70.32%，這表明F2代大蒜中一、二級大蒜單頭蒜重差異不顯著，三級和四級大蒜與一級大蒜差異顯著。

由圖3B 可以看出，隨著F1代大蒜各級大蒜鱗莖直徑逐漸降低，F(xiàn)2代大蒜各級大蒜的鱗莖直徑也逐漸降低，二級大蒜鱗莖直徑為一級大蒜的96.60%，三級大蒜單頭蒜重為一級大蒜的95.75%，四級大蒜單頭蒜重為一級大蒜的87.60%，這表明，F(xiàn)2代大蒜中一級、二級、三級大蒜鱗莖直徑差異不顯著，四級大蒜鱗莖直徑與一級大蒜差異顯著。

圖3 F2 代大蒜平均蒜重和鱗莖直徑

3 結論討論

一般認為，氣生鱗莖一代多為獨頭蒜，將獨頭蒜播種后再收獲時才能產生分瓣、抽薹的蒜頭，張邵文等研究表明，種植相同品種，分瓣率與單粒氣生鱗莖重和種植密度密切相關［3］。本實驗中，因雜交大蒜氣生鱗莖普遍較小，采用混合撒播方法進行種植，出苗率較高，達90%以上。收獲時氣生鱗莖一代分瓣率大于獨頭率，這表明雜交大蒜氣生鱗莖一代是可以分瓣的。

鱗莖重、鱗莖直徑等指標本質上屬于數(shù)量性狀指標，大多數(shù)學者認為數(shù)量性狀屬于連續(xù)變異性狀，對數(shù)量性狀分級會造成人為誤差，然而在生產和實踐中，對數(shù)量性狀進行合理分級，可以更直觀和實用，而且王海平等研究表明，鱗莖重、鱗莖直徑、鱗莖高和鱗芽數(shù)是影響產量的主要因子［7］。本實驗主要考慮了鱗莖重和鱗莖直徑這兩個因子，把收獲的氣生鱗莖一代按照鱗莖直徑進行了分級，分為一級至四級大蒜。研究發(fā)現(xiàn)，分瓣的氣生鱗莖一代主要以二級以上大蒜為主，平均蒜重較高，鱗莖直徑較大。在氣生鱗莖二代大蒜中，選擇氣生鱗莖一代未分瓣一級和二級大蒜作為蒜種大蒜平均蒜重無顯著差異，選擇氣生鱗莖一代未分瓣一級、二級和三級大蒜作為蒜種大蒜鱗莖直徑無顯著差異，因此建議在利用氣生鱗莖繁殖技術育種時，選擇鱗莖直徑達二級以上的氣生鱗莖一代大蒜即鱗莖直徑大于18.36 mm 的大蒜作為蒜種，對大蒜平均蒜重、鱗莖直徑均無顯著影響，可提高繁殖系數(shù)，也有利于提高大蒜產量。