南方高產(chǎn)廣適優(yōu)質(zhì)花生品種桂花36及其高產(chǎn)機(jī)制

熊發(fā)前， 鐘瑞春， 韓柱強(qiáng)， 蔣 菁， 賀梁瓊， 唐秀梅，劉 菁， 劉俊仙， 黃志鵬， 吳海寧， 唐榮華

(廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所， 南寧 530007)

我國(guó)是全球最主要的花生生產(chǎn)國(guó)，種植面積430萬(wàn)hm2左右，總產(chǎn)約1 400萬(wàn)t，占全球產(chǎn)量的40%左右，居世界首位[1]。廣西是我國(guó)13個(gè)花生主產(chǎn)區(qū)之一，花生種植面積占廣西油料作物種植面積的90%以上，年種植面積約18萬(wàn)hm2，居全國(guó)第八位[2]。花生是廣西最主要的油料作物，但廣西人均耕地面積較小，絕大部分花生只能種植在旱地坡地上，肥力條件低下、輪作土地缺乏及輪作時(shí)間過(guò)短，導(dǎo)致花生病蟲害多發(fā)、平均單產(chǎn)較低。因此，選育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高油、廣適的花生新品種，對(duì)食用油的安全供給以及廣西花生產(chǎn)業(yè)的提質(zhì)增效意義顯著。國(guó)內(nèi)已培育并應(yīng)用了一批花生優(yōu)良新品種[3-8]。目前，廣西的花生主栽品種為桂花17，具有含油量高、殼薄、出仁率高等優(yōu)點(diǎn)，但抗病性和抗倒性差[9]。桂花17經(jīng)過(guò)近20年推廣種植，已經(jīng)發(fā)生了混雜退化，抗病能力急劇下降。除桂花17外，廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所也育成了高產(chǎn)型品種桂花26、桂花30和桂花1026[10-12]，高油型品種桂花32[2]桂花22[13]和桂花33[14]，高油酸型品種桂花37[15]，適合間作型品種桂花771[16]，抗病型品種桂花836[17]，特色鮮食型品種桂花紅166和桂花紅95[18]；也少量種植粵油7號(hào)和汕油27[3]、梧油7號(hào)[19]、賀油11[20]等。但這些花生品種與桂花17相比并無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)，也不能替代桂花17，其綜合性狀仍有待進(jìn)一步改良。因此，選育綜合性狀優(yōu)良的可以替代桂花17的花生新品種，對(duì)廣西花生產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。用含油量高、殼薄出仁率高、株型較好的花生優(yōu)異種質(zhì)0442/3001-18(母本)與高產(chǎn)抗病中間材料(025春/26×汕油162)F5(父本)雜交，采用系譜法選擇后代，經(jīng)過(guò)連續(xù)多代的定向選擇，以期選育出高油、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、出仁率高、殼薄、廣適的花生新品種來(lái)替代桂花17，提高花生生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)效益。

1 選育目標(biāo)、親本創(chuàng)新及選育過(guò)程

1.1 選育目標(biāo)

立足我國(guó)南方花生產(chǎn)區(qū)，育種目標(biāo)定位為高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高油、出仁率高、殼薄、廣適。

1.2 親本創(chuàng)新

2002年春，以桂花22為母本，以01秋/813為父本進(jìn)行雜交，采用系譜法和混合法策略進(jìn)行選擇，對(duì)莢果勻稱美觀殼薄、株型直立緊湊的植株進(jìn)行混收，通過(guò)連續(xù)三年春秋兩造定向選擇，創(chuàng)制出了高油(56.9%)、高出仁率(72.6%)、株型較好的優(yōu)異種質(zhì)0442/3001-18。2003年春天，母本為本單位創(chuàng)制出的抗病高產(chǎn)品系025春/26，父本為廣東省汕頭市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所培育出的抗病高產(chǎn)品種汕油162，兩者進(jìn)行有性雜交，創(chuàng)制出抗病高產(chǎn)的中間材料(025春/26×汕油162)F5。

1.3 選育過(guò)程

2005年春，以0442/3001-18為母本，(025春/26×汕油162)F5為父本進(jìn)行有性雜交，2005年秋種植雜交一代，參考親本性狀，去除假雜種后進(jìn)行混收。2006—2007年綜合采用系譜法和混合法對(duì)F2～F4代材料進(jìn)行選擇，主要選擇單株生產(chǎn)力高、株型較好的植株。2008年，根據(jù)目標(biāo)性狀從F5～F6代材料中定向選擇優(yōu)良單株，入選優(yōu)良單株63株并在此基礎(chǔ)上形成穩(wěn)定株系。2009年，進(jìn)行株系比較鑒定并測(cè)定產(chǎn)量潛力，入選了7個(gè)株系，2010年，進(jìn)行品系比較鑒定并進(jìn)行產(chǎn)量潛力評(píng)估和品質(zhì)分析，從中篩選出產(chǎn)量性狀優(yōu)良、高油(55.38%)的花生品系“2010-6-7-1”，2011—2012年，該材料參加本單位組織的花生品系比較試驗(yàn)，2013—2014年，該材料參加國(guó)家南方片花生品種區(qū)域聯(lián)合試驗(yàn)，2015年，該材料參加國(guó)家南方片花生品種生產(chǎn)聯(lián)合試驗(yàn)，2016年5月，該材料通過(guò)國(guó)家農(nóng)作物品種鑒定(國(guó)品鑒花生2016016)，并將其正式命名為桂花36，該品種于2018年12月通過(guò)國(guó)家非主要農(nóng)作物品種登記[GPD花生(2018)450313]。

2 產(chǎn)量表現(xiàn)

2.1 花生品系比較試驗(yàn)

桂花36參加2011—2012年自行安排的花生品系比較試驗(yàn)。2011年，莢果平均產(chǎn)量3 867.45 kg·hm-2，比汕油523(ck)增產(chǎn)6.91%，增產(chǎn)達(dá)顯著水平(表1)；2012年，莢果平均產(chǎn)量4 480.05 kg·hm-2，比汕油523(ck)減產(chǎn)1.97%，差異不顯著(表1)。兩年品比平均，桂花36的莢果平均產(chǎn)量為4 173.75 kg·hm-2，比汕油523(ck)高2.47%(表1)，初步顯示該品種的高產(chǎn)和增產(chǎn)潛力。

表1 桂花36參加花生品系比較試驗(yàn)的莢果產(chǎn)量表現(xiàn)

2.2 國(guó)家南方片花生品種區(qū)域試驗(yàn)

2013年，桂花36參加國(guó)家南方片花生品種區(qū)域試驗(yàn)。莢果平均產(chǎn)量3 829.05 kg·hm-2，比汕油523(ck)增產(chǎn)100.8 kg·hm-2，增產(chǎn)2.70%，莢果產(chǎn)量列參試品種第1位(圖1)；籽仁平均產(chǎn)量2 709.45 kg·hm-2，比汕油523(ck)增產(chǎn)183.9 kg·hm-2，增產(chǎn)7.28%，增產(chǎn)達(dá)極顯著水平，仁產(chǎn)量列參試品種第1位(圖1)。

2014年，桂花36莢果平均產(chǎn)量為4 365.6 kg·hm-2，比汕油523(ck)增產(chǎn)460.05 kg·hm-2，增產(chǎn)11.78%，增產(chǎn)達(dá)極顯著水平，產(chǎn)量列參試品種第3位(圖1)；籽仁平均產(chǎn)量為3 128.7 kg·hm-2，比汕油523(ck)增產(chǎn)419.85 kg·hm-2，增產(chǎn)15.50%，增產(chǎn)達(dá)極顯著水平，仁產(chǎn)量列參試品種第1位(圖1)。

綜合2013年和2014年的兩年數(shù)據(jù)結(jié)果，桂花36的莢果平均產(chǎn)量為4 097.33 kg·hm-2，比汕油523(ck)增產(chǎn)280.43 kg·hm-2，增產(chǎn)7.35%，增產(chǎn)達(dá)極顯著水平(圖1)；籽仁平均產(chǎn)量為2 919.08 kg·hm-2，比汕油523(ck)增產(chǎn)301.88 kg·hm-2，增產(chǎn)11.53%，增產(chǎn)也達(dá)極顯著水平(圖1)。另外，靜態(tài)和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性分析都表明，桂花36的產(chǎn)量穩(wěn)定性較好。

圖1 桂花36參加國(guó)家(南方片)區(qū)域試驗(yàn)的產(chǎn)量表現(xiàn)

2.3 國(guó)家花生品種生產(chǎn)試驗(yàn)

2015年，桂花36在國(guó)家花生品種生產(chǎn)試驗(yàn)的10個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中，9個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)表現(xiàn)增產(chǎn)，1個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)(湖南郴州)表現(xiàn)減產(chǎn)(表2和表3)，表明該品種具有廣泛適應(yīng)性，可在我國(guó)南方各省區(qū)推廣種植，也可在旱坡地和水田等不同類型土壤中種植。莢果平均產(chǎn)量4 138.65 kg·hm-2，比當(dāng)?shù)刂髟云贩N(對(duì)照種)增產(chǎn)394.95 kg·hm-2，增產(chǎn)10.55%，增產(chǎn)達(dá)極顯著水平(圖2)；籽仁平均產(chǎn)量2 978.1 kg·hm-2，比當(dāng)?shù)刂髟云贩N(對(duì)照種)增產(chǎn)391.2 kg·hm-2，增產(chǎn)15.12%，增產(chǎn)達(dá)極顯著水平(圖2)。

表2 桂花36參加國(guó)家花生品種生產(chǎn)試驗(yàn)的莢果產(chǎn)量表現(xiàn)

表3 桂花36參加國(guó)家多點(diǎn)生產(chǎn)試驗(yàn)的籽仁產(chǎn)量表現(xiàn)

圖2 桂花36參加國(guó)家多點(diǎn)生產(chǎn)試驗(yàn)的產(chǎn)量總體表現(xiàn)

3 主要特征特性

3.1 農(nóng)藝性狀

桂花36屬直立珍珠豆型，連續(xù)開(kāi)花，疏枝，植株緊湊直立，分枝細(xì)實(shí)，株高適中、生勢(shì)強(qiáng)，主莖高55.6 cm，分枝長(zhǎng)63.3 cm；總分枝數(shù)6.9條，有效分枝數(shù)5.9條；主莖葉數(shù)16.5片，主莖青葉數(shù)6.7片，葉片較大呈綠色橢圓形；單株結(jié)果數(shù)18.7個(gè)，飽果率86.7%；莢果蜂腰形、縊縮程度中，果嘴形狀微鈍，表面質(zhì)地中等；外種皮淺紅色，內(nèi)種皮白色；公斤果數(shù)617個(gè)，雙仁果率85.3%，百果重181.5 g，百仁重63.5 g，出仁率71.3%(表4)。

表4 桂花36參加國(guó)家(南方片)區(qū)域試驗(yàn)的主要經(jīng)濟(jì)性狀統(tǒng)計(jì)

3.2 品質(zhì)性狀

從所有試驗(yàn)點(diǎn)取樣混合后送農(nóng)業(yè)部油料及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心進(jìn)行品質(zhì)檢測(cè)分析。2013年，桂花36的粗脂肪含量為51.74%，比汕油523(ck)高1.79%；脂肪酸成分中，油酸含量46.7%，亞油酸含量32.5%，油亞比1.44；蛋白質(zhì)含量24.77%(蛋白質(zhì)含量測(cè)定使用換算系數(shù)為5.46)，比汕油523(ck)低1.53%。2014年，桂花36的粗脂肪含量為55.32%，比汕油523(ck 1)高2.29%；脂肪酸成分中，油酸含量49.2%，亞油酸含量30.5%，油亞比1.61；蛋白質(zhì)含量24.65%，比汕油523(ck)低1.92%。兩年平均，桂花36的粗脂肪含量為53.53%，比汕油523(ck)高2.04%；油酸含量47.95%，亞油酸含量31.5%，油亞比為1.53；蛋白質(zhì)含量24.71%(表5)。以上結(jié)果表明，桂花36屬高油高油亞比品種。

表5 桂花36參加國(guó)家(南方片)區(qū)域試驗(yàn)的品質(zhì)表現(xiàn)

3.3 抗病性及抗逆性

根據(jù)國(guó)家南方片花生品種區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果。2013年，桂花36田間表現(xiàn)高抗葉斑病和銹病，分別為2.5級(jí)和2.0級(jí)；抗倒性、耐澇性和耐旱性強(qiáng)；但感青枯病。2014年，桂花36也表現(xiàn)高抗葉斑病和銹病, 分別為2.3級(jí)和1.8級(jí)；耐澇性和耐旱性強(qiáng)，抗倒性中等；但感青枯病。在2015年國(guó)家生產(chǎn)試驗(yàn)中，桂花36的表現(xiàn)突出，生長(zhǎng)勢(shì)旺盛，抗倒性、耐旱性和耐澇性均較強(qiáng)，銹病和葉斑病抗性較強(qiáng)。該品種具有很好的豐產(chǎn)性，適應(yīng)性廣(表6)。綜上所述，桂花36具有高抗葉斑病和銹病但感青枯病，抗倒性、耐澇性、耐旱性強(qiáng)等特點(diǎn)。

表6 桂花36參加國(guó)家(南方片)區(qū)域試驗(yàn)的抗病性和抗逆性表現(xiàn)

3.4 廣適性

桂花36株型直立緊湊，生長(zhǎng)勢(shì)較強(qiáng)，分枝細(xì)，生育期中等(春播120 d，秋播110 d)。國(guó)家南方片花生品種區(qū)域試驗(yàn)、國(guó)家南方片花生品種生產(chǎn)試驗(yàn)及試驗(yàn)示范結(jié)果都表明，該品種豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性好，適應(yīng)性廣，抗倒性、耐澇性、耐旱性強(qiáng)，可在我國(guó)南方各省區(qū)推廣種植，可在旱坡地和水田等不同類型土壤中種植。2016年春造，在廣西貴港示范種植桂花36，鮮莢果產(chǎn)量11 839.2 kg·hm-2，折合成干莢果產(chǎn)量為5 919.6 kg·hm-2；2017年春造，對(duì)廣西武宣縣祿新鎮(zhèn)地有村甘蔗間作花生示范基地的花生進(jìn)行測(cè)產(chǎn)驗(yàn)收，桂花36在甘蔗間套種下干花生產(chǎn)量2 069.55 kg·hm-2。以上試驗(yàn)示范表明，桂花36在純種和間種下均可實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)，在不同種植模式下適應(yīng)性廣。

3.5 穩(wěn)產(chǎn)性

應(yīng)用均值-變異系數(shù)法對(duì)參試品種作靜態(tài)穩(wěn)定性分析，表7中變異系數(shù)(CV)是對(duì)應(yīng)的品種在各環(huán)境下的均值間變異占該品種的總均值的百分比，它反映品種的靜態(tài)穩(wěn)定性。品種的CV值小，其靜態(tài)穩(wěn)定性好；品種的CV值大，其靜態(tài)穩(wěn)定性差。從表7中可以看出，參試品種桂花36的CV值小于對(duì)照品種“汕油523”的CV值，說(shuō)明其靜態(tài)穩(wěn)定性較好，該品種具有穩(wěn)產(chǎn)特性。

表7 花生品種的靜態(tài)穩(wěn)定性分析

4 品種高產(chǎn)特性機(jī)制

為了弄清該品種高產(chǎn)形成機(jī)制，對(duì)不同密度下品種單株開(kāi)花數(shù)量、前15 d的開(kāi)花數(shù)量、單株結(jié)果數(shù)、單株生產(chǎn)力與莢果產(chǎn)量進(jìn)行測(cè)定，種植密度(生產(chǎn)上常用的種植方式)為22萬(wàn)株·hm-2(株距10 cm)，試驗(yàn)品種為本所近期育成的桂花36、桂花1026、桂花39和桂花836，每個(gè)品種定點(diǎn)10株調(diào)查相關(guān)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)結(jié)果表明，桂花36的單株開(kāi)花數(shù)量、前15 d開(kāi)花數(shù)量、單株結(jié)果數(shù)和單株生產(chǎn)力都高于另外3個(gè)品種，且桂花36前15 d的開(kāi)花數(shù)量占總開(kāi)花數(shù)量的70.5%，有利于飽果的形成；桂花36的莢果產(chǎn)量跟單株開(kāi)花數(shù)量、前15 d開(kāi)花數(shù)量、單株結(jié)果數(shù)和單株生產(chǎn)力呈正相關(guān)(表8)。試驗(yàn)結(jié)果從側(cè)面闡釋了桂花36在國(guó)家南方片花生品種區(qū)域試驗(yàn)中莢果和籽仁平均產(chǎn)量列參試品種第1位的機(jī)制。

表8 花生品種的莢果產(chǎn)量、單株生產(chǎn)力與單株開(kāi)花數(shù)量、單株結(jié)果數(shù)的關(guān)系

5 討 論

我國(guó)南方省區(qū)尤其是廣東、廣西、福建和海南，花生油為最主要植物食用油，因而，高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高油、出仁率高、殼薄、廣適的花生新品種在我國(guó)南方花生產(chǎn)區(qū)很受市場(chǎng)和農(nóng)民的歡迎。目前，1995年通過(guò)審定的桂花17是廣西區(qū)內(nèi)主要推廣種植的花生高油品種(含油量54.10%)[9]，但由于“桂花17”已經(jīng)推廣種植近20年，該品種已經(jīng)發(fā)生了嚴(yán)重的退化和混雜，抗病性也急劇下降，且青枯病病害發(fā)生頻繁，而當(dāng)前廣西區(qū)內(nèi)培育的花生品種的出仁率一般在65%左右，殼較厚，含油量?jī)H51%左右，還不能替代桂花17。雖然廣東和福建等地培育的花生品種具有較強(qiáng)抗病性，但是含油量不高，出仁率低，殼厚，也不能滿足廣西以及我國(guó)南方產(chǎn)區(qū)對(duì)油用花生品種的需求[3-4]。

花生單株生產(chǎn)力與單株果數(shù)、百果重、百仁重、主莖高、側(cè)枝長(zhǎng)、總分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)呈正比，但與莢果出仁率呈負(fù)相關(guān)[21]。高產(chǎn)與殼薄似乎是矛盾對(duì)立面，再加上具有高產(chǎn)、殼薄、含油量高的花生種質(zhì)資源匱乏，導(dǎo)致選育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高油、殼薄、出仁率高、廣適的花生新品種難度非常大。本研究采用具有花生野生種優(yōu)良基因的高油(54.67%)、高產(chǎn)、出仁率高(72%)的“桂花22”(母本)與直立緊湊的抗病花生品系“01秋/813”(父本)進(jìn)行有性雜交，通過(guò)連續(xù)多代的定向選擇，創(chuàng)制了高油(56.9%)、高出仁率(72.6%)、較好株型的花生優(yōu)異種質(zhì)“0442/3001-18”，從而大大拓寬了花生遺傳基礎(chǔ)；再根據(jù)花生性狀的遺傳規(guī)律和互補(bǔ)原則，將高產(chǎn)抗病花生品系“025春/26”(母本)與花生高產(chǎn)抗病品種“汕油162”(父本)進(jìn)行有性雜交，經(jīng)多年多代定向選擇，創(chuàng)新出高產(chǎn)抗病的花生中間材料“(025春/26×汕油162)F5”。最后，通過(guò)將“0442/3001-18”(母本)與“(025春/26×汕油162)F5”(父本)進(jìn)行有性雜交，并利用花生性狀的遺傳規(guī)律，經(jīng)過(guò)多年多代的定向選擇，選育出高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高油(53.53%)、殼薄出仁率高(71.3%)、廣適(在我國(guó)南方種植的產(chǎn)量都高、純種和間作的產(chǎn)量都高)、綜合性狀優(yōu)異且比桂花17優(yōu)秀的花生優(yōu)良新品種桂花36，可以完全替代桂花17。

桂花36的百果重和百仁重并不比同時(shí)參加國(guó)家南方片區(qū)試的其他花生品種高，但是莢果和籽仁平均產(chǎn)量卻列參試品種第一位，推測(cè)該品種的高產(chǎn)跟該品種的單株開(kāi)花數(shù)量、單株結(jié)果數(shù)和單株生產(chǎn)力密切相關(guān)，后續(xù)田間試驗(yàn)也從側(cè)面證明了這一推測(cè)，從而初步闡明了桂花36的高產(chǎn)形成機(jī)制。此外，桂花36呈現(xiàn)高油亞比、出仁率高，栽培適應(yīng)性廣，抗逆性強(qiáng)，高抗葉斑病和高抗銹病，實(shí)現(xiàn)了單個(gè)花生品種同時(shí)具備高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、含油量高、出仁率高、殼薄、適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)的育種目標(biāo)，可在我國(guó)南北方各花生產(chǎn)區(qū)種植和推廣。但桂花36感青枯病，需加大育種力度來(lái)提高其青枯病抗性。

6 結(jié) 論

桂花36具有高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高油、高油亞比、出仁率高、殼薄、籽仁產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn)，綜合性狀優(yōu)異，可作為桂花17的替代品種，適應(yīng)性廣，可在我國(guó)南方各省區(qū)推廣種植，也可在旱坡地和水田等類型土壤中種植，在凈作和間作下均能獲得高產(chǎn)。桂花36抗倒性、耐澇性、耐旱性強(qiáng)，高抗葉斑病和銹病，但感青枯病，栽培時(shí)尤其避免病地種植和防止連作。