高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗病花生新品種莆花45 的選育及其生育特性

鄭國棟，龔 屾，黃金堂，黃炎霞，陳海玲

（莆田市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，福建 莆田 351106）

0 引言

【研究意義】福建省花生種植面積和產(chǎn)量分別占油料作物面積和產(chǎn)量的85%及93%[1]，在油料作物中有著舉足輕重的作用，培育適應(yīng)本地區(qū)的高產(chǎn)高油花生品種始終是福建省花生產(chǎn)業(yè)不斷壯大的重要保障?；ㄉ嗫莶?、銹病和葉斑病是福建省花生生產(chǎn)上的主要病害。青枯病在長江流域及其以南地區(qū)發(fā)生較為嚴(yán)重，發(fā)病較輕情況下可造成10%～30%減產(chǎn)，重病地減產(chǎn)達(dá)50%以上甚至絕收，花生青枯病的防治目前無特效藥。隨著人們對花生營養(yǎng)價值及食品安全意識的不斷增強(qiáng)，篩選和培育優(yōu)質(zhì)兼多抗性的花生品種以減少農(nóng)藥用量，降低花生農(nóng)殘尤為重要。因此選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗性的花生新品種已成為花生育種的主要目標(biāo)?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】福建省主要種植珍珠豆型花生，近年來在福建省成功選育部分優(yōu)良花生品種，如高蛋白泉花27、?；? 號[2-3]，高蛋白兼紅皮花生泉紅花1 號[4]，高產(chǎn)抗青枯病泉花557、閩花11 號、莆花5 號等[5-7]。目前福建省主要種植的花生品種，如閩花6 號、泉花7 號、泉花551豐產(chǎn)性適應(yīng)性均較理想，但抗性表現(xiàn)一般[8-10]，不少地區(qū)尤其青枯病害重的區(qū)域引入廣東省花生品種，如汕油71、粵油13、粵油7 號等?！颈狙芯壳腥朦c】福建選育認(rèn)定或登記的花生品種雖然不少，但主要偏重于高產(chǎn)，總體上含油量、油酸、油亞比均偏低，兼具抗青枯病、銹病、葉斑病等多抗性品種尤為不足?！緮M解決的關(guān)鍵問題】針對以上情況，本研究以含油量及油亞比較高的湘花120 為母本，與高產(chǎn)抗病的花生品種泉花10 為父本進(jìn)行復(fù)合雜交，經(jīng)過連續(xù)多年雜交后代定向選擇，旨在培育出高產(chǎn)抗病及較高含油量與油酸含量的優(yōu)質(zhì)花生新品種，提升花生種植經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益，促進(jìn)福建乃至南方地區(qū)花生產(chǎn)業(yè)健康、全面、持續(xù)良好發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 供試材料

以經(jīng)伽馬射線照射干種子誘變育成高產(chǎn)、含油量及油亞含量比較高的花生品種湘花120 為母本，高產(chǎn)抗青枯病花生品種泉花10 號為父本，配制雜交組合進(jìn)行花生新品種選育。以選育品種莆花45 與對照泉花7 號（下同）進(jìn)行生育特性觀察比較。

1.2 試驗方法

1.2.1 主要農(nóng)藝性狀調(diào)查 花生植株生育期觀測考察依據(jù)：以姜慧芳等[11]花生種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，以及禹山林[12]主編的《中國花生品種及其系譜》進(jìn)行生物學(xué)特征與生育期觀察記錄。

1.2.2 品質(zhì)分析 根據(jù)GB NY/T 1285—2007《油料種籽含油量的測定-殘余法》[13]測定粗脂肪含量；根據(jù)GB 5009.5—2016《食品中蛋白質(zhì)的測定》[14]測定蛋白質(zhì)含量；根據(jù)GB 5009.168—2016《食品中脂肪酸的測定》[15]測定油酸和亞油酸含量。

1.2.3 抗病性鑒定 抗性鑒定依據(jù)姜慧芳等[11]花生種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。葉斑病及銹病抗性、抗倒性、耐旱性、耐澇性均由各試驗點自行觀察鑒定。2015 年福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所采用人工接菌法對花生品種（品系）進(jìn)行青枯病抗性鑒定，2016 年中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料所采用自然病譜法對花生品種（品系）進(jìn)行青枯病抗性鑒定工作。

1.2.4 區(qū)域試驗 由福建省種子總站組織實施，2015 年在龍巖新羅、廈門翔安、福州福清、漳州漳浦、三明明溪、莆田荔城、泉州南安及惠安設(shè)置8 個點，2016 年在泉州惠安、龍巖新羅、福州福清、廈門同安、莆田荔城設(shè)置5 個點，田間試驗設(shè)計采用隨機(jī)區(qū)組排列，3 次重復(fù)，試驗面積13.4 m2，田間管理按照當(dāng)?shù)厣a(chǎn)習(xí)慣進(jìn)行。

1.2.5 生產(chǎn)試驗 2017 年春季莆花45 在福建省內(nèi)的莆田、福清、惠安進(jìn)行生產(chǎn)試驗，田間管理按照當(dāng)?shù)厣a(chǎn)習(xí)慣進(jìn)行。

1.2.6 生育特性分析 2020 年在莆田市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗地，在幼苗期、花針期、結(jié)莢期及飽果期進(jìn)行生育特性調(diào)查，3 次重復(fù)，每次重復(fù)調(diào)查10株，分析其生育特點；自始花后逐日觀察記載當(dāng)日的開花量，將植株各器官（根、莖、葉、果針、幼果、莢果）分開，用打孔法測定葉面積，烘干法測定各器官干物質(zhì)積累情況，凈同化率根據(jù)葉面積及干物質(zhì)測定數(shù)據(jù)換算，用手持SPAD-502 葉綠素儀測定花生主莖倒三葉葉綠素含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016 和DPS 7.05 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 選育經(jīng)過

2005 年春以湘花120 為母本，泉花10 號為父本配制雜交組合，2006 年春收獲F1代，編號為0501027，去假雜種混合收獲；2006 年秋從F1代中隨機(jī)取60粒飽滿種子混合單粒穴播F2代，編號為0502020，混合收獲；2007 年春F3代，選擇優(yōu)良單株，秋F4代繼續(xù)選擇單株；2008 年春F5代區(qū)收成株系，2009-2011 年春參加株系產(chǎn)量比較試驗。2012 年春參加莆田市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所品系鑒定試驗，莢果產(chǎn)量4 743.4 kg·hm-2，比對照增產(chǎn)8.6%，籽仁產(chǎn)量3 577.5 kg·hm-2，比對照增產(chǎn)13.8%，居15 個參試品系第一位；2013年參加莆田市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所品系比較試驗，莢果產(chǎn)量4 638.0 kg·hm-2，比對照種增產(chǎn)3.0%，居10 個參試品系第二位，籽仁產(chǎn)量3 399.3 kg·hm-2，比對照增產(chǎn)5.2%，居10 個參試品系第二位；2014 年繼續(xù)參加品系比較試驗，莢果產(chǎn)量4 788.2 kg·hm-2，比對照增產(chǎn)6.3%，居10 個參試品系第一位，籽仁產(chǎn)量3 510.6 kg·hm-2，比對照增產(chǎn)8.7%，居10 個參試品系第一位。2015-2016 年春參加福建省花生新品種區(qū)域試驗，2017 年春參加福建省花生生產(chǎn)試驗，2018-2019 年參加農(nóng)業(yè)農(nóng)村部植物新品種測試中心花生DUS 測試，2020 年1 月通過國家非主要農(nóng)作物品種登記[GPD(2019)350271]。具體選育程序見圖1。

圖1 莆花45 品種選育經(jīng)過Fig. 1 Breeding of Puhua 45

2.2 產(chǎn)量表現(xiàn)

2.2.1 區(qū)域試驗產(chǎn)量 2015-2016 年，莆花45 參加福建花生新品種區(qū)域試驗，與對照泉花7 號相比，2015年莢果產(chǎn)量增產(chǎn)2.47%，籽仁產(chǎn)量增產(chǎn)1.55%，均未達(dá)顯著水平；2016 年莢果產(chǎn)量較對照增產(chǎn)15.68%，達(dá)極顯著水平，籽仁產(chǎn)量增產(chǎn)14.10%，亦達(dá)極顯著水平。綜合兩年試驗結(jié)果，莢果平均產(chǎn)量比對照品種增產(chǎn)9.09%，籽仁平均產(chǎn)量比對照增產(chǎn)7.69%（表1）。

表1 2015、2016 年莆花45 參加福建區(qū)域試驗的產(chǎn)量表現(xiàn)Table 1 Yield performance of Puhua 45 in Fujian regional trial during 2015-2016

2.2.2 豐產(chǎn)性及穩(wěn)產(chǎn)性分析 2015-2016 年度福建省春花生區(qū)域試驗莆花45 豐產(chǎn)性、適應(yīng)性分析見表2。莆花45 兩年莢果豐產(chǎn)性效應(yīng)分別為-0.019 8 和 0.630 5，均高于對照（分別為-0.134 8 和-0.097 5），說明莆花45 具有較高的產(chǎn)量水平。兩年莢果產(chǎn)量的回歸系數(shù)（bi）分別為 1.096 4 和 1.075 4，均接近于1，表明具有平均動態(tài)穩(wěn)定性，其受環(huán)境的影響較小，穩(wěn)產(chǎn)性好。莆花45 兩年區(qū)域試驗綜合評價為豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性很好及較好的品種，籽仁產(chǎn)量也表現(xiàn)出良好的豐產(chǎn)性及穩(wěn)產(chǎn)性。

表2 2015-2016 年福建區(qū)域試驗產(chǎn)量豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性Table 2 Yield and stability of peanut varieties in Fujian regional trial during 2015-2016

2.2.3 生產(chǎn)試驗 2017 年分別在福建省內(nèi)3 個地區(qū)同時開展莆花45 生產(chǎn)試驗，在莆田市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范場，莆花45 莢果產(chǎn)量4 620.5 kg·hm-2，比對照增產(chǎn)11.19%；在福清市港頭鎮(zhèn)西蘆村，莢果產(chǎn)量3 825.1 kg·hm-2，比對照增產(chǎn)8.51%；在惠安縣坤德農(nóng)場，莢果產(chǎn)量3 345.2 kg·hm-2，比對照增產(chǎn)8.25%（表3）。莆花45 均適宜當(dāng)?shù)胤N植，顯示出該品種的高產(chǎn)和增產(chǎn)潛力。

表3 莆花45 產(chǎn)量及適應(yīng)性表現(xiàn)Table 3 Yield and adaptivity of Puhua 45

2.3 農(nóng)藝性狀

該品種屬珍珠豆型，株型直立緊湊，長勢強(qiáng)，主莖高45.1 cm，側(cè)枝長54.3 cm，單株總枝數(shù)6.9條，葉片橢圓形、綠色、中大，花黃色，單株結(jié)果數(shù)13.7 個，飽果率88.7%，雙仁果率74.1%，百果重186.8 g，百仁重75.0 g，出仁率69.8%，種皮淺紅色，春植全生育期124.3 d。

2.4 品質(zhì)性狀

2019 年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部油料及制品質(zhì)量監(jiān)測中心（武漢）檢測結(jié)果，莆花45 含油量53.08%，粗蛋白質(zhì)含量26.3%，油酸含量47.8%，亞油酸含量31.6%，O/L 值為1.51。

2.5 抗性表現(xiàn)

2015 年莆花45 抗青枯病鑒定結(jié)果表現(xiàn)中抗青枯病，2016 年抗青枯病鑒定結(jié)果表現(xiàn)抗青枯病（表4）；莆花45 兩年區(qū)試田間自然發(fā)病調(diào)查結(jié)果：葉斑病平均 2.3 級，綜合評定為中抗；銹病平均 1.6 級，綜合評定為中抗；抗逆性表現(xiàn)為抗倒性較強(qiáng)，抗旱性中上，耐澇性中上。

表4 2015-2016 年莆花45 參加福建區(qū)域試驗的抗病性和抗逆性表現(xiàn)Table 4 Resistance to disease and stress of Puhua 45 shown in Fujian regional trial during 2015-2016

2.6 生育特性表現(xiàn)

2.6.1 開花結(jié)莢 兩個品種開花成針結(jié)果情況見表5。始花期莆花45 與對照一致，單株總花量比對照多9.4 朵，兩個品種前期（前30 d）的開花動態(tài)曲線基本相似，開花多集中在中前期，若以開花后15 d 內(nèi)為有效花臨界期計算，莆花45 的有效花率為71.9%，比對照高出4.5 個百分點，因而能較早進(jìn)行成針結(jié)莢，莢果發(fā)育和充實的時間充分，有利于莢果積累較多的干物質(zhì)。以上分析表明，莆花45 總花量比較多，其成針率、成果率與對照大致相當(dāng)，總果針數(shù)、莢果數(shù)及飽果數(shù)均比對照多，有利于花生產(chǎn)量的提升。

表5 開花成針結(jié)果情況Table 5 Mean flower pegging and podding of Puhua 45

2.6.2 葉面積指數(shù)、凈同化率及葉綠素消長動態(tài)在相同條件下，各生育階段葉面積指數(shù)是影響干物質(zhì)積累的重要因素之一。由圖2 可以看出，莆花45 和對照的葉面積指數(shù)（LAI）消長變化趨勢一致，隨著生育進(jìn)程，葉面積指數(shù)先逐漸增加后下降，至結(jié)莢期兩個品種花生葉面積指數(shù)均達(dá)到最大。與對照相比，莆花45 除了幼苗期的LAI 值低外，其他3 個時期均高于對照，花針期及結(jié)莢期分別比對照高32.4%、12.9%，其中花針期與對照差異達(dá)顯著水平，莆花45 中后期仍有較大的葉面積指數(shù)，表明該品種有較大的光合面積基礎(chǔ)，為干物質(zhì)積累奠定良好基礎(chǔ)。由圖3 可以看出，兩個品種各生育階段的凈同化率NAR 值消長變化趨勢在花針期達(dá)到最高，隨后逐漸降低，與對照相比，莆花45 在各個生育階段的NAR 值均比對照高，尤其在飽果期比對照高24.0%，在后期還能表現(xiàn)出較高的凈光合生產(chǎn)率。由圖4 可以看出，兩個品種的葉綠素含量在前3 個時期略有增加趨勢，結(jié)莢期達(dá)到最高，飽果期最低；4 個不同時期莆花45 號葉綠素含量與對照差異未達(dá)顯著水平。綜上，與對照相比，莆花45 在各生育階段葉面積指數(shù)、凈同化速率及葉綠素含量均較高，尤其花生生長發(fā)育中后期，具有更強(qiáng)的光合作用能力及凈同化能力，更能夠促進(jìn)莢果干物質(zhì)積累，從而獲得高產(chǎn)。

圖2 各生育階段的葉面積指數(shù)LAIFig. 2 Leaf area index at growth stages of Puhua 45

圖3 各生育階段的凈同化率NARFig. 3 Net assimilation rate at growth stage of Puhua 45

2.6.3 干物質(zhì)的積累與分配 莆花45 和對照各生育期干物質(zhì)累積狀況見表6。干物質(zhì)積累與分配的多寡是決定花生高產(chǎn)與否的重要衡量指標(biāo)，莆花45 和對照的干物質(zhì)積累量均隨生育進(jìn)程逐漸增加，兩個品種在苗期干物質(zhì)積累量相差很小，在花針期后莆花45 各器官的干物質(zhì)及總干物質(zhì)積累量均比對照要高，尤其以結(jié)莢期兩個品種之間差距最大，總干物質(zhì)重以飽果期最高，莆花45 飽果期單株總干物質(zhì)重達(dá)40.42 g，比對照高出15.1%，表明它具有較強(qiáng)的干物質(zhì)累積能力，這與莆花45 具有較高的葉面積指數(shù)、葉綠素含量及較強(qiáng)的凈光合生產(chǎn)率密切相關(guān)。從營養(yǎng)體與生殖體的累積及其比值（V/R）看，莆花45 前期營養(yǎng)生長較生殖生長強(qiáng)，有利培養(yǎng)高產(chǎn)長相，后期生殖生長強(qiáng)，表明莆花45 后期生長中心向生殖器官轉(zhuǎn)移快，有利產(chǎn)量的提高。

表6 干物質(zhì)的積累與分配Table 6 Accumulation and distribution of dry matters in Puhua 45

3 討論與結(jié)論

花生是重要的油料作物，種植花生是保障植物食用油供給安全的最有效途徑。我國當(dāng)前花生主推品種含油量較低，平均約為51.4%，含油量每提高1 個百分點相當(dāng)于產(chǎn)量提高2 個百分點，加工效益可提高7 個百分點以上[16-17]；所以在育種親本選擇上，以湘花120 作為雜交母本，該品種是經(jīng)定向選育的高產(chǎn)、高油分的大果型莢果殼薄花生品種，含油量54.27%，O/L 比值1.46；選擇的父本材料泉花10 號豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性好，且兼具中抗青枯病，可彌補(bǔ)湘花120 抗病性方面的不足。經(jīng)多年定向選育出的莆花45，具有雙親優(yōu)良性狀，兼具高產(chǎn)抗病和含油量、O/L 值較高等特點。目前福建花生生產(chǎn)上主栽品種是于2006 年通過福建花生品種認(rèn)定的泉花7 號，該品種自21 世紀(jì)初開始推廣應(yīng)用以來，一直是福建自主選育品種，種植面積最大。然而泉花7 號推廣時間已久，易發(fā)生種性退化、種子混雜、抗病能力下降或不穩(wěn)定等現(xiàn)象，如區(qū)試中泉花7 號一年表現(xiàn)高抗青枯病，一年卻表現(xiàn)中感青枯病。因此，需要選育更多高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗病花生新品種以滿足花生產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。莆花45 兩年區(qū)試產(chǎn)量較泉花7 號均增產(chǎn)，雖然增產(chǎn)量有所差異，這很可能是因氣候條件和試驗點變化所造成的，而兩年區(qū)試平均莢果產(chǎn)量較泉花7 號增產(chǎn)9.09%；穩(wěn)產(chǎn)性能更好，抗病性也更穩(wěn)定，籽仁含油量（53.08%）、油亞比（1.51）均較高，莆花45 的選育符合當(dāng)前花生產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。

合理株型是高產(chǎn)品種的形態(tài)特征，高光效是高產(chǎn)品種的生理特性，高產(chǎn)品種應(yīng)具有良好的光合性能。勞方業(yè)等[18]指出高產(chǎn)品種葉綠素含量多，光合速率高，單位葉面積干重較大，干物質(zhì)積累多且分配到莢果的比例大；郭陞垚等[19]研究表明高產(chǎn)品種花多且集中在花前期，葉面積系數(shù)和光合勢大，葉綠素含量較高，干物質(zhì)累積較快較多；王曉林等[20]研究指出花生始花期、結(jié)莢期葉面積指數(shù)與產(chǎn)量呈顯著或極顯著相關(guān)。本研究結(jié)果表明，莆花45 花量比較多，且多集中在開花前期，有效花率高，產(chǎn)量形成期較長，莢果發(fā)育充實的后勁較強(qiáng)，總果針數(shù)、莢果數(shù)及飽果數(shù)高，各生育期葉面積系數(shù)、凈光合生產(chǎn)率、葉綠素含量均較高，各器官干物質(zhì)和總干物質(zhì)積累多，這與前人研究高產(chǎn)品種生育特性的結(jié)果是一致的。綜上，莆花45 具有良好生育特性，兼具高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病的特點，能更好地適應(yīng)福建地區(qū)種植和推廣。