單胚高糖偏豐產(chǎn)型甜菜新品種HDTY04的選育

趙春雷，陳麗，王希，丁廣洲，王定杰

（1.黑龍江大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與生態(tài)環(huán)境學(xué)院/中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院甜菜研究所，哈爾濱 150080；2.黑龍江省普通高等學(xué)校甜菜遺傳育種重點實驗室/黑龍江省甜菜工程技術(shù)研究中心，哈爾濱 150080；3.國家糖料改良中心/中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北方糖料作物資源與利用重點開放實驗室，哈爾濱 150080）

0 引言

目前，國產(chǎn)甜菜品種種植面積僅占我國甜菜總面積的10%左右，大部分面積被國外甜菜品種所占據(jù)[1]。外國甜菜品種之所以后來者居上，是因其雜種F1代具有100%雜交率，表現(xiàn)型整齊一致、豐產(chǎn)性好、適合密植、尤其適合機械化精量播種，單胚種優(yōu)勢明顯。隨著我國綜合國力提高，機械化水平與日俱增，勞動力成本節(jié)節(jié)攀升，選育適合機械化種植的單胚型甜菜雜交種[2－3]成為解決我國甜菜生產(chǎn)用種和降低勞動力成本的主要途徑。我們通過遠(yuǎn)緣雜交選育出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的甜菜新型細(xì)胞質(zhì)單胚雄性不育系[4]。利用該新型細(xì)胞質(zhì)單胚雄性不育系與優(yōu)良授粉系[5]雜交選育[6-7]出優(yōu)良單胚雜交組合‘HDTY04’。該組合于2014—2015年通過了黑龍江省甜菜品種區(qū)域試驗鑒定，產(chǎn)量性狀、質(zhì)量性狀表現(xiàn)穩(wěn)定、優(yōu)異，2021年3月通過國家非主要農(nóng)作物品種登記，正式命名為‘HDTY04’。

具有自主知識產(chǎn)權(quán)的甜菜單胚雜交種‘HDTY04’，由于其具有優(yōu)異的抗病性和含糖率、較好的豐產(chǎn)性，將比種植國外品種減輕病害的發(fā)生和蔓延[8]，提高原料甜菜的含糖率，減少根產(chǎn)量和品質(zhì)年度間的較大波動[9]，使農(nóng)民增收、企業(yè)增效。此外，國產(chǎn)品種種子對比國外品種種子價格優(yōu)勢明顯，該品種的推廣應(yīng)用還可以降低農(nóng)民種植甜菜的種子成本，對保證我國甜菜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[10-11]具有重要意義。

1 選育經(jīng)過

1.1 組合配制

2011 年以新型細(xì)胞質(zhì)二倍體單胚雄性不育系‘MDms4-3’為母本，以‘DP30’多胚二倍體授粉系為父本，父母本按1∶3比例栽植，開花授粉20 d后拔掉父本，配制成單胚雜交組合‘HDTY04’。

1.2 親本選育

母本‘MDms4-3’：以野生種[12]B.maritimaL.為母本，以‘范1/8-8’為父本，雜交得到了雜交種F1代，F(xiàn)4代分離出不育株，用多胚保持系連續(xù)回交4 代，F(xiàn)8代開始用單胚保持系連續(xù)回交4 代，對育性、粒性及產(chǎn)質(zhì)量性狀及抗病性進行同步選擇，獲得了含野生甜菜B.maritimaL.細(xì)胞質(zhì)的新型單胚雄性不育系‘MDms4-3’。

父本‘DP30’：以抗叢根病的種質(zhì)‘W13’為母本，以3個優(yōu)良品系為父本，栽植在隔離區(qū)里自由授粉、自然雜交，分別收獲正、反交組合種子?！瓺P30’是其反交組合在感病地經(jīng)過三世代田間選擇根形較好的抗病株，母根單株檢糖，入選的優(yōu)良母根在隔離區(qū)混合采種，之后又進行一次單株自交選擇，對入選的優(yōu)良株系進行擴繁，在非感病地和感病地（所內(nèi)試驗地）進行試驗鑒定，同時大面積培育母根對目標(biāo)性狀進行兩代高強度選擇成系（見圖1）。

圖1 HDTY04選育過程Fig.1 Breeding process of sugar beet cultivar HDTY04

2 試驗結(jié)果與分析

2.1 小區(qū)試驗

2012—2013年經(jīng)哈爾濱呼蘭、閆家崗試驗地產(chǎn)質(zhì)量和抗病性鑒定，表現(xiàn)高糖偏豐產(chǎn)，抗褐斑病、耐根腐病和叢根病。2年4點次平均根產(chǎn)量50 771.3 kg/hm2，比對照品種增產(chǎn)7.0%，平均含糖率17.23%，比對照品種提高1.53個百分點，平均產(chǎn)糖量8 747.9 kg/hm2，比對照品種提高17.4%（見表1）。

表1 2012—2013 年HDTY04 產(chǎn)質(zhì)量性狀小區(qū)試驗鑒定結(jié)果Table 1 Yield and quality of HDTY04 of plot test in 2012-2013

2.2 黑龍江省區(qū)域試驗

‘HDTY04’品種在2014 年黑龍江省甜菜品種區(qū)域試驗鑒定（表2）中，4 個點平均根產(chǎn)量為59 718.0 kg/hm2，比對照品種‘HI0466’增產(chǎn)18.3%；平均含糖率為18.50%，比對照品種提高1.10 個百分點；平均產(chǎn)糖量為11 061.0 kg/hm2，比對照品種提高26.3%。其中呼蘭試驗點根產(chǎn)量和產(chǎn)糖量較對照均達到極顯著水平；依安試驗點根產(chǎn)量和產(chǎn)糖量較對照均達到極顯著水平，含糖率較對照提高1.70個百分點，達到顯著水平；紅興隆試驗點根產(chǎn)量和產(chǎn)糖量均達到顯著水平。

表2 2014—2015 年HDTY04 黑龍江省區(qū)域試驗結(jié)果Table 2 Regional test results of HDTY04 in Heilongjiang province in 2014-2015

‘HDTY04’品種在2015 年黑龍江省甜菜品種區(qū)域試驗鑒定（表2）中，4 個點平均根產(chǎn)量為60 142.1 kg/hm2，比對照品種‘HI0466’增產(chǎn)12.2%；平均含糖率為18.20%，比對照品種提高1.30 個百分點；平均產(chǎn)糖量為10 918.1 kg/hm2，比對照品種提高22.3%。其中九三點含糖率較對照提高1.20個百分點，達到極顯著水平；呼蘭點含糖率較對照提高1.00個百分點，達到顯著水平；依安點根產(chǎn)量較對照提高34.1%，達到極顯著水平，含糖率較對照提高2.60個百分點，達到極顯著水平，產(chǎn)糖量較對照提高58.3%，達到極顯著水平；紅興隆點根產(chǎn)量較對照提高11.3%，達到顯著水平，產(chǎn)糖量較對照提高14.2%，達到顯著水平。

‘HDTY04’品種在2014—2015年黑龍江省甜菜品種區(qū)域試驗鑒定（表2）中，兩年4個點平均根產(chǎn)量為59 930.1 kg/hm2，比對照品種‘HI0466’平均增產(chǎn)15.3%；平均含糖率為18.40%，比對照品種平均提高1.20 個百分點；平均產(chǎn)糖量為10 989.6 kg/hm2，比對照品種平均提高24.3%。

2.3 抗病性鑒定

該品種在2015 年經(jīng)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院甜菜研究所褐斑病、根腐病病圃鑒定，褐斑病發(fā)病為0.8 級，比對照品種低1.4 級，鑒定結(jié)論抗褐斑病[13]；根腐病發(fā)病率為3.9%，比對照品種低2.3個百分點，鑒定結(jié)論耐根腐?。辉?019 年經(jīng)內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院特色作物研究所叢根病病圃鑒定，叢根病病級1.5 級，病情指數(shù)25.18，室內(nèi)ELISA 檢出率96%，鑒定結(jié)論耐叢根病[14]（注：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院甜菜研究所具有褐斑病、根腐病鑒定資質(zhì)；內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院特色作物研究所具有叢根病鑒定資質(zhì)）。

3 品種特征特性及適宜區(qū)域

3.1 品種特征特性

該品種苗期生長勢較強，株高55 cm 左右，胚軸顏色為混合型，葉叢斜立，葉色綠，葉片舌形，葉柄粗細(xì)中等，葉片數(shù)32片左右；塊根圓錐形，根頭較小，根溝較淺，根皮白色、較光滑，根肉白色；采種株以混合型為主，父本花粉量大，母本不育率100%、單粒率100%，結(jié)實密度20 粒/10 cm，種子產(chǎn)量高，種子千粒重14～16 g。該品種豐產(chǎn)性好，含糖高，抗褐斑病性強，較耐根腐病和叢根病。

3.2 適宜區(qū)域

該品種適宜在黑龍江省的哈爾濱、齊齊哈爾、嫩江、紅興隆甜菜產(chǎn)區(qū)春季種植。

4 栽培技術(shù)要點

（1）精細(xì)整地，適當(dāng)深耕，施足基肥，要有機肥和化肥配合施入。一般施基肥（廄肥）3.75 t/hm2，尿素150 kg/hm2、磷酸二銨225 kg/hm2；或者磷酸二銨作種肥，用量225 kg/hm2，3～4對真葉時追施尿素150 kg/hm2。

（2）采用紙筒育苗或機械化精量點播壟作栽培方式，適時早播、因地制宜，合理密植，比較適宜的密度為7萬株/hm2～7.8萬株/hm2；要及時中耕、除草、追肥、防蟲，9月28日以后可根據(jù)情況適時收獲。

（3）制種時父母本母根要分別培育，培育健壯母根，采種田應(yīng)選擇肥力較好、有灌溉條件的地塊，加強肥水管理，尤其在開花授粉期必須保證充足的水分。父母本栽植比例為1∶3～1∶4，開花授粉20 d 以后拔掉父本，及時收獲晾曬。