釀酒糯高粱品種機糯粱2號的選育與應(yīng)用

向箭宇 倪先林 龍文靖 李元 孫遠濤

(四川省農(nóng)科院水稻高粱研究所，四川 德陽 618000)

前言

眾所周知，高粱作為中國人餐桌上的食物，由來已久，古稱木稷，在我國南北各地區(qū)均有廣泛的種植歷史。高粱是禾本科一年生草本植物，用途多樣，是一種重要的糧飼兼用作物，也是我國重要的釀造原料，因其對干旱、鹽堿、洪澇等不良環(huán)境有較好的適應(yīng)性[1]，可種植在干旱、半干旱地區(qū)，曾是全球30多個國家的主要糧食作物。高粱在我國歷史上也是主要糧食作物，目前主要用于釀造和飼料。我國從20世紀60年代開始進行高粱雜種優(yōu)勢利用，推廣種植雜交高粱品種，逐漸替代了過去的農(nóng)家傳統(tǒng)高粱品種，特別是20世紀80年代后，隨著高粱A2細胞質(zhì)不育系的利用，提升了高粱生產(chǎn)水平，擴大了產(chǎn)量。在半個多世紀的高梁遺傳改良中，隨著不同時期的生產(chǎn)和市場需求，高梁的育種目標有過較大的調(diào)整。20世紀60—70年代以解決糧食短缺問題為主，育種目標是提高產(chǎn)量；20世紀70年代末期—80年代，高梁主要育種目標是食用品質(zhì)改良；20世紀90年代，高梁育種向?qū)Ｓ闷贩N轉(zhuǎn)變，除食用高粱外，開展了釀造高粱、飼草高粱、甜高粱同等育種研究。本文對“機糯梁2號”品種進行雜交選育與應(yīng)用研究，“機糯粱2號”作為新時期的釀酒高粱雜交品種，是由四川農(nóng)科院的研究員共同努力，在增產(chǎn)、抗病、抗蟲害等方面取得了相應(yīng)的效果，適宜在四川山區(qū)進行推廣應(yīng)用。本文將對“機糯粱2號”的選育過程以及應(yīng)用區(qū)域進行相應(yīng)介紹，以期推動我國釀造高粱雜交優(yōu)勢品種的發(fā)展。

1 親本特性及選育過程

單一高粱品種在抵御病蟲害和復(fù)雜的自然條件方面有各自的優(yōu)勢，但是一般單一高粱品種僅僅適用于抵御某一種病蟲害和復(fù)雜的自然條件。隨著科技的發(fā)展和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)的擴大，對于高粱品種也提出了多種要求，這就需要對雜交高粱技術(shù)備加重視。雜交高粱指的是將不同種高粱通過農(nóng)業(yè)技術(shù)手段進行母本和父本多代雜交，以最終得出集合培育品種高粱各種優(yōu)點的新高粱品種。在面對復(fù)雜的自然條件和各種病蟲害方面，雜交高粱有自己獨特的作用，而在口感、產(chǎn)量等方面，雜交高粱也能夠培育出更加符合人們期待的品種，獲得大眾一致好評。雜交高粱的發(fā)展，得益于農(nóng)業(yè)科學(xué)家精益求精的技術(shù)要求，以及不斷進步的技術(shù)發(fā)展，在雜交高粱的選育過程之中，體現(xiàn)的是農(nóng)業(yè)科學(xué)家的智慧與汗水。正是因為一代又一代農(nóng)業(yè)科學(xué)家不辭辛勞、不斷攀登的農(nóng)業(yè)科學(xué)精神，才使得雜交高粱品種逐漸增多，優(yōu)點逐漸增強。我國的雜交選育發(fā)展一直是迅速的，從20世紀60年代以來，各種雜交作物得到了廣泛發(fā)展，其中雜交高粱就是備受重視的農(nóng)作物之一。

雜交高粱品種可以有效集合培育品種高粱的優(yōu)越之處，使得雜交出來的品種能夠具有更加抵御自然風險和蟲害的特征[2]。

不育系矮407A是四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻高粱研究所于2011年從遼寧農(nóng)科院植物保護研究所引進的407B[3]中發(fā)現(xiàn)的1株變異株，2011年秋用此變異株與不育系407A雜交,連續(xù)6代回交，于2014年冬選育而成。

恢復(fù)系272R是四川省農(nóng)科院水稻高粱研究所于2010年春季用自育恢復(fù)系恢1與山西農(nóng)科院高粱研究所育成的恢復(fù)系平恢1號雜交，連續(xù)自交7代,于2014年選育而成。

2014年秋季用自育糯高粱不育系矮407A與自育糯高粱恢復(fù)系272R組配而成。2015年進行育性及配合力鑒定，2016—2017年參加四川省區(qū)域試驗。

表1 “機糯粱2號”親本與培育過程

2 “機糯粱2號”主要特征特性

2.1 植物學(xué)特征

“機糯粱2號”作為四川省農(nóng)科院培育的新型雜交高粱品種，具有多種優(yōu)良特性。其是農(nóng)科院技術(shù)員精心選擇、培育出的新型雜交高粱品種，在抗病蟲害和抵御自然風險等各方面均有自己的優(yōu)越本領(lǐng)。同時，“機糯粱2號”的產(chǎn)量較其它雜交高粱品種具有顯著產(chǎn)量區(qū)別，口感上更加符合人們對釀酒高粱的追求。相比其它品種，“機糯粱2號”更加適合在四川地區(qū)進行推廣應(yīng)用，種植難度也更小一些。

“機糯粱2號”植物學(xué)特征主要包括形狀、產(chǎn)量、抗倒伏、傾斜率等。主要參數(shù)：株高140.88cm，穗長30.73cm，千粒重21.51g，穗粒重60g；全生育期共19片葉，倒3葉長76.20cm，寬9.54cm；穗型中散、紡錘形，穗柄直立，紅殼紅粒；傾斜率0.00%。

表2 “機糯粱2號”植物學(xué)特征各部分數(shù)據(jù)

2.2 生物學(xué)特征

“機糯粱2號”在生物學(xué)方面具有自己的顯著特征，主要表現(xiàn)為對于各種病蟲害的抵御能力以及其作為新型雜交高粱品種所具備的各種含量成分的比例。

在雜交高粱品種中，“機糯粱2號”屬于一種新型的中熟品種，從出苗到最終成熟共需113d。在抵御病蟲害方面，“機糯粱2號”具有優(yōu)越特性，可以抵抗多種病蟲害，其中包括但不限于抗蚜蟲、抗葉病、抗絲黑穗病、抗炭疽病等。

除此之外，“機糯粱2號”在營養(yǎng)成分含量方面也有優(yōu)良的表現(xiàn)。“機糯粱2號”籽粒糯質(zhì)，品質(zhì)好，經(jīng)農(nóng)業(yè)部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心(哈爾濱)檢測，“機糯粱2號”高粱籽粒含粗蛋白10.79%、粗脂肪4.70%、粗淀粉71.78%、直鏈淀粉含量2.57%、單寧含量0.88%，從以上成分含量可以看出，“機糯粱2號”是一種優(yōu)良的新型釀酒高梁雜交種。

表3 “機糯粱2號”營養(yǎng)成分含量比例

3 主要優(yōu)缺點

“機糯粱2號”作為四川農(nóng)科院精心研制的新型釀酒高粱雜交品種之一，其吸收了培育親本的各種優(yōu)良特性，在“機糯粱2號”的品種之中被培育出了多種優(yōu)良特征，其主要優(yōu)點包括品質(zhì)好、耐旱性強、抗蚜蟲、抗葉病、抗絲黑穗病、抗炭疽病，在適應(yīng)區(qū)內(nèi)豐產(chǎn)性較好等，是一種新型的符合農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化增產(chǎn)增量的釀酒高粱雜交品種。

但是，雜交品種并不能完全避免植物基因中所帶的缺點，因此，“機糯粱2號”植株中也包含了一定的缺點，主要缺點包括穗子較小且偏緊，種植密度不夠會直接影響產(chǎn)量，造成減產(chǎn)，容易產(chǎn)生穗螟等。但是這些缺點可以通過增加種植密度等手段進行規(guī)避，“機糯粱2號”適合于農(nóng)業(yè)大產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營，符合農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢。

4 產(chǎn)量試驗表現(xiàn)

在“機糯粱2號”培育成功后，研究員對其進行了區(qū)域試驗，通過觀察“機糯粱2號”的區(qū)域試驗表現(xiàn),可以得出“機糯粱2號”在實際應(yīng)用中具備的一些優(yōu)缺點。在區(qū)域試驗中，“機糯粱2號”增產(chǎn)明顯，增產(chǎn)表現(xiàn)良好，是適合推廣的新型雜交高粱品種。

2016年產(chǎn)量32.92kg·hm-2，居第5位。比對照“青殼洋高粱”(CK1)增產(chǎn)29.55%，5個點全部增產(chǎn)；比對照“川糯粱15號”(CK2)增產(chǎn)14.1%，5個點全部增產(chǎn)。2017年平均產(chǎn)量33.62kg·hm-2，居第2位，比對照“青殼洋高粱”(CK1)增產(chǎn)32.85%，5個點全部增產(chǎn)；比對照“川糯粱15號”(CK2)增產(chǎn)14.14%，5個點全部增產(chǎn)。2a區(qū)試平均產(chǎn)量33.27kg·hm-2，居第3位，比對照“青殼洋高粱”(CK1)增產(chǎn)31.19%；比對照“川糯粱15號”(CK2)增產(chǎn)14.27%。

5 栽培技術(shù)要點

“機糯粱2號”作為一種新型雜交高粱品種，其栽培技術(shù)具備了易學(xué)易推廣的特點，能夠輕易被掌握要點?！皺C糯粱2號”的栽培技術(shù)要點包括播種時間、播種密度、施肥情況、病蟲害防治等方面。

在川東南，“機糯粱2號”一般3月上旬即可播種，移栽葉齡在5～6葉，凈種植660～800株·hm-2，間套作種植530～600株·hm-2。提倡有機、無機肥相結(jié)合，早施重施底肥，早施追肥，施純氮0.6～0.8kg·hm-2，多施有機肥，氮磷鉀配施。注意防治病蟲草害，蟲害主要是蚜蟲和螟蟲，病害主要是炭疽病。選用抗蚜威、吡蟲啉、啶蟲咪防治蚜蟲；選用甲維鹽、康寬(20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑)或福戈(40%氯蟲噻蟲嗪水分散粒劑)噴霧防治螟蟲1～2次；炭疽病、紋枯病主要選用春雷霉素、井岡霉素防治。

6 繁殖、制種技術(shù)要點

“機糯粱2號”的繁殖和制種技術(shù)要點包括選取不育系和恢復(fù)系的比例、選取親本播種的時間間隔，以及繁殖過程中對于異形株的管理等方面。在母本和父本的播種中，應(yīng)該進行嚴格的時間控制。

繁殖不育系時，不育系與保持系按照3∶1行比播種，父本保持系按照2期播種，第1期與母本同期播種，待1期出苗后再播第2期父本，并在苗期至抽穗期間及時去除異型株。開花期及時去除母本中的散粉植株，并在母本授粉結(jié)束后及時割除父本行植株[4]。

制雜交種時，恢復(fù)系與不育系行比1∶5，留苗666株·hm-2。父本恢復(fù)系按照2期播種，第1期與母本同期播種，待1期出苗后再播第2期父本，并在苗期至抽穗期間及時去除異型株。適時收獲，保證種子品質(zhì)。

7 適應(yīng)推廣區(qū)域

“機糯粱2號”適宜在西南丘陵區(qū)四川省東南部地區(qū)推廣種植，該地區(qū)也能夠使“機糯粱2號”在生長周期中更加充分地發(fā)揮品種優(yōu)勢?！皺C糯粱2號”的推廣種植，能夠使得釀酒高粱的發(fā)展更加向著優(yōu)良育種方向進行，四川東南部地區(qū)的地理優(yōu)勢和天氣特征也能夠使得“機糯粱2號”的生長穩(wěn)定高效。