甜菜單胚雄性不育雜交種NT39106 的選育及應(yīng)用

付增娟 白 晨 張 輝 鄂圓圓 張自強(qiáng) 李曉東 趙尚敏 王 良 鄭文哲 張必周 張惠忠

（內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院特色作物研究所/內(nèi)蒙古自治區(qū)甜菜品種遺傳改良與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 內(nèi)蒙古呼和浩特 010031）

甜菜是世界上最重要的兩大糖料作物之一，提高品種產(chǎn)量和含糖率是甜菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，選育性狀優(yōu)良、抗病、適宜機(jī)械化作業(yè)的單胚雄性不育雜交新品種已成為甜菜育種發(fā)展的主導(dǎo)趨勢(shì)。 利用核質(zhì)互作型雄性不育系與授粉系間進(jìn)行雜交能夠獲得最大程度的雜種優(yōu)勢(shì)以提高甜菜的產(chǎn)量和品質(zhì)，單胚種子特性能滿足種子丸?；庸ば枨?，利于機(jī)械化作業(yè)的實(shí)施，減少勞動(dòng)用工，同時(shí)也是推廣甜菜紙筒育苗、精量播種、節(jié)水灌溉、機(jī)械化管理等配套綜合栽培設(shè)施的基礎(chǔ)，從而使甜菜綜合經(jīng)濟(jì)效益得以提升[1-5]。

內(nèi)蒙古自治區(qū)作為我國(guó)甜菜糖料的主產(chǎn)區(qū)，增長(zhǎng)潛力較大， 本區(qū)特有的自然條件非常適宜甜菜種植，具有明顯的區(qū)位優(yōu)勢(shì)，為我國(guó)甜菜生產(chǎn)提供了廣闊的發(fā)展空間[6-8]。 內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院甜菜育種課題組針對(duì)目前本區(qū)甜菜生產(chǎn)中單位面積產(chǎn)量和含糖率有待提高、病害嚴(yán)重、自育國(guó)產(chǎn)單胚雄性不育雜交品種應(yīng)用少等問(wèn)題[9-11]，選育并審定了甜菜單胚雄性不育雜交種NT39106。該品種經(jīng)過(guò)多年多點(diǎn)田間鑒定試驗(yàn)， 通過(guò)了內(nèi)蒙古自治區(qū)甜菜品種2 年區(qū)域試驗(yàn)和1 年生產(chǎn)試驗(yàn)， 同時(shí)通過(guò)內(nèi)蒙古自治區(qū)抗叢根病性鑒定試驗(yàn)，表現(xiàn)出優(yōu)良的產(chǎn)量水平、品質(zhì)水平和抗叢根病特性。 2016 年通過(guò)內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定并命名為NT39106 （審定編號(hào)：蒙審甜2016008 號(hào)），并于2019 年通過(guò)了國(guó)家甜菜品種登記［登記編號(hào)：GPD 甜菜（2019）150013］。

1 選育目標(biāo)

內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院甜菜育種課題組，針對(duì)目前甜菜生產(chǎn)中存在的甜菜含糖率偏低、 病害嚴(yán)重等問(wèn)題，開展單胚、抗病、適宜機(jī)械化作業(yè)新品種選育研究，目標(biāo)是選育出豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗（耐）叢根病、單胚雄性不育雜交甜菜品種，以滿足甜菜生產(chǎn)的需要。

2 選育過(guò)程

2.1 親本選育

在親本材料的選育過(guò)程中， 采取常規(guī)遺傳育種與分子育種相結(jié)合的方法進(jìn)行種質(zhì)資源的改良與創(chuàng)新，按育種目標(biāo)進(jìn)入選育程序篩選鑒定而成。 母本材料選用本院選育的豐產(chǎn)抗叢根病單胚雄性不育系N9849[12]，在叢根病病圃經(jīng)單株成對(duì)套袋選育而成，植株形態(tài)表現(xiàn)一致，單胚率和不育率均在95%以上，經(jīng)濟(jì)性狀較好。 父本選用本院高生產(chǎn)力二倍體授粉系材料R-Z1×HBB-1， 在叢根病病圃經(jīng)多代輪回強(qiáng)化選育而成， 具有一定的抗叢根病性和較理想的經(jīng)濟(jì)性狀。

2.2 組合配制及制種方式

由于對(duì)親本材料的選育目標(biāo)明確、措施得力，經(jīng)配合力測(cè)定結(jié)果分析確定優(yōu)勢(shì)雜交組合， 并對(duì)組合配制的方式進(jìn)行了設(shè)計(jì)和試驗(yàn)，對(duì)父本、母本的栽植比例進(jìn)行了1∶4、1∶5、1∶6 等不同形式的雜交組合配制，通過(guò)組合比較鑒定試驗(yàn)，結(jié)果表明，父本、母本采用1∶5 比例制種方式配制的雜交組合， 其授粉情況、抗（耐）叢根病性和雜交優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)最優(yōu)。

3 品種特征特性

NT39106 苗期及葉叢繁茂期植株生長(zhǎng)旺盛，該品種植株地上部葉片形狀為犁鏵形，葉色為綠色，葉面平滑，葉柄長(zhǎng)度34～37 cm，功能葉片壽命長(zhǎng)，植株的株型為直立型，株高為68.5～72.4 cm。 植株地下部塊根形狀為楔形，根肉白色，根溝較淺。 該品種的產(chǎn)量和品質(zhì)性狀水平較高， 對(duì)土壤肥力及環(huán)境條件要求不高，適應(yīng)性較廣，具有抗叢根病特性。

4 產(chǎn)量表現(xiàn)

4.1 院內(nèi)組合比較鑒定試驗(yàn)

在內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院院內(nèi)試驗(yàn)地種植， 根據(jù)2010 年和2011 年院內(nèi)組合比較鑒定試驗(yàn)結(jié)果，NT39106 具有優(yōu)良的產(chǎn)量和品質(zhì)水平。 塊根產(chǎn)量比對(duì)照甜研309 提高38.13%以上， 含糖率比對(duì)照提高0.29 個(gè)百分點(diǎn)以上，產(chǎn)糖量比對(duì)照提高42.44%以上，叢根病病級(jí)比對(duì)照低0.5～1.0 級(jí)（表1）。

表1 雜交組合NT39106 比較試驗(yàn)產(chǎn)量、含糖率和抗病性結(jié)果

4.2 區(qū)域試驗(yàn)

2012 年NT39106 在4 點(diǎn)次第1 年內(nèi)蒙古區(qū)域試驗(yàn)中， 經(jīng)過(guò)田間實(shí)際測(cè)產(chǎn)和檢糖， 平均塊根產(chǎn)量70 680 kg/hm2，比對(duì)照甜研309 增產(chǎn)28.70%；平均含糖率15.37%，比對(duì)照增加0.23 個(gè)百分點(diǎn)，含糖率在不同試驗(yàn)點(diǎn)次變化較小。

2013 年NT39106 在6 點(diǎn)次第2 年內(nèi)蒙古區(qū)域試驗(yàn)中， 經(jīng)過(guò)田間實(shí)際測(cè)產(chǎn)和檢糖， 平均塊根產(chǎn)量62 355 kg/hm2，比對(duì)照甜研309 增產(chǎn)8.08%，適應(yīng)性、穩(wěn)定性較好；平均含糖率16.22%，比對(duì)照增加0.36 個(gè)百分點(diǎn)，含糖率在不同試驗(yàn)點(diǎn)次變化不大。

2 年區(qū)域試驗(yàn)平均塊根產(chǎn)量66 518 kg/hm2，與對(duì)照相比增加18.14%；2 年平均含糖率15.80%，與對(duì)照相比增加0.30 個(gè)百分點(diǎn)；2 年平均產(chǎn)糖量10 510 kg/hm2，與對(duì)照相比增加20.43%（表2）。

表2 NT39106 參加內(nèi)蒙古自治區(qū)區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果

4.3 生產(chǎn)試驗(yàn)

2014 年NT39106 在內(nèi)蒙古自治區(qū)生產(chǎn)試驗(yàn)中，經(jīng)過(guò)田間實(shí)際測(cè)產(chǎn)和檢糖， 該品種在巴彥淖爾市五原縣、包頭市土右旗、呼和浩特市賽罕區(qū)、烏蘭察布市察右前旗、赤峰市林西縣、赤峰市松山區(qū)等6 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)平均塊根產(chǎn)量73 579 kg/hm2， 與對(duì)照比較增產(chǎn)23.54%，6 點(diǎn)次全部增產(chǎn)，適應(yīng)性好、穩(wěn)定性強(qiáng)。 平均含糖率16.99%，與對(duì)照比較提高0.53 個(gè)百分點(diǎn)（表3）。

表3 NT39106 參加內(nèi)蒙古自治區(qū)普通組生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果

同年，NT39106 在呼和浩特市賽罕區(qū)三級(jí)叢根病圃中，平均塊根產(chǎn)量61 049 kg/hm2，與對(duì)照比較增產(chǎn)20.88%；含糖率14.55%，與對(duì)照含糖率（13.94%）相比，增加0.61 個(gè)百分點(diǎn)。 叢根病病情指數(shù)僅為0.138，具有抗叢根病特性（表4）。

表4 NT39106 參加內(nèi)蒙古自治區(qū)抗病組生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果

2014 年11 月由內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院對(duì)NT39106 與對(duì)照（甜研309）塊根中的鉀含量、鈉含量、α-氮等品質(zhì)性狀進(jìn)行分析，結(jié)果表明，在普通地上2 個(gè)品種的品質(zhì)性狀皆較好（表5）。

4.4 試驗(yàn)示范

該品種審定登記后，以NT39106 為核心，配套紙筒育苗、機(jī)械移栽、合理密植、平衡施肥、綠色防控、機(jī)械收獲等高效生產(chǎn)技術(shù)，相繼在內(nèi)蒙古赤峰市、烏蘭察布市、呼和浩特市、包頭市、巴彥淖爾市等地開展了試驗(yàn)示范工作，成效顯著。

2016-2018 年，在內(nèi)蒙古自治區(qū)中東部甜菜產(chǎn)區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)示范， 選取烏蘭察布豐鎮(zhèn)市和赤峰市林西縣2 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)， 在內(nèi)蒙古佰惠生新農(nóng)業(yè)科技股份有限公司林西分公司、 博天糖業(yè)有限公司甜菜糖料原料區(qū)試驗(yàn)種植， 示范面積28 hm2， 該品種表現(xiàn)出較好的含糖率和抗病性特點(diǎn)。 其中在豐鎮(zhèn)市示范區(qū)NT39106 產(chǎn)量65 280～66 510 kg/hm2，含糖率16.02%～16.94%，產(chǎn)糖量10 655～11 058 kg/hm2，比當(dāng)?shù)刂魍茖?duì)照品種提高7.29%～19.05%（表6）。

表6 豐鎮(zhèn)市NT39106 試驗(yàn)示范結(jié)果

2019-2021 年，在內(nèi)蒙古自治區(qū)西部甜菜產(chǎn)區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)示范，選取包頭市固陽(yáng)縣、呼和浩特武川縣、巴彥淖爾市烏拉特前旗3 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)， 在內(nèi)蒙古敕勒川糖業(yè)有限公司、 內(nèi)蒙古中灘糖業(yè)有限公司甜菜糖料原料區(qū)試驗(yàn)種植，示范面積24 hm2。 固陽(yáng)縣和武川縣氣候特性屬冷涼高糖區(qū)，NT39106 在該區(qū)含糖率為16.40%～17.38%； 烏拉特前旗屬于河套灌溉豐產(chǎn)區(qū)，NT39106 塊根產(chǎn)量為82 500 kg/hm2（表7）。 該品種在各地種植均表現(xiàn)出優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)、抗病等特點(diǎn)。

表7 固陽(yáng)縣、武川縣、烏拉特前旗等地NT39106 試驗(yàn)示范結(jié)果

5 栽培技術(shù)要點(diǎn)

選擇土壤疏松、土層深厚、肥力中等以上、土壤中不含除草劑藥害殘留的地塊， 前茬以玉米、 小麥、 油菜等作物為宜。 播種前結(jié)合整地，基施有機(jī)肥25 000～30 000 kg/hm2、氮（N）120～150 kg/hm2、 磷（P2O5）135～180 kg/hm2、 鉀（K2O）75～120 kg/hm2， 或施用甜菜專用肥750～825 kg/hm2。 在春季連續(xù)5 d地表5 cm 深處土壤日平均溫度在5℃以上即可播種， 內(nèi)蒙古地區(qū)露地直播以4 月15～20 日播種為宜， 有寒潮或寒冷地區(qū)播種期可相應(yīng)延遲。 播種密度以82 500～90 000 株/hm2為宜。 一般在露地直播或紙筒育苗移栽后進(jìn)行1 次灌溉， 在葉叢快速生長(zhǎng)期灌溉1 次，在塊根及糖分增長(zhǎng)期灌溉1～2 次，根據(jù)土壤墑情和降雨情況及時(shí)調(diào)整灌溉次數(shù)， 甜菜收獲前20 d 不再灌水。 整個(gè)生育期要做好病蟲草害的綜合防控。 秋季當(dāng)最低氣溫在1～3℃時(shí)要及時(shí)收獲，防止凍害發(fā)生, 一般內(nèi)蒙古大部分地區(qū)在9 月底至10 月上旬進(jìn)行收獲。 該品種適應(yīng)性較強(qiáng)，適宜在內(nèi)蒙古自治區(qū)甜菜種植區(qū)春播種植。

表5 NT39106 品質(zhì)性狀有關(guān)成分含量

6 討論

種業(yè)是國(guó)家基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性的核心產(chǎn)業(yè)，種子是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的基礎(chǔ)。 提高農(nóng)業(yè)良種化水平，解決種子 “卡脖子” 問(wèn)題，打好種業(yè)翻身仗是今后種業(yè)發(fā)展提出的目標(biāo)要求。 目前，我國(guó)農(nóng)作物種業(yè)總體是安全的，供種有保障、風(fēng)險(xiǎn)可管控，大多數(shù)作物品種能夠自給或自給率較高， 但少數(shù)作物對(duì)國(guó)外品種依賴度較高。 我國(guó)甜菜95%以上的種子從國(guó)外進(jìn)口，雖然甜菜制糖占比不高， 每年基本占總產(chǎn)糖量的13%左右，但種子主要依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀需要引起關(guān)注。 要加強(qiáng)種質(zhì)資源收集與創(chuàng)制，通過(guò)學(xué)術(shù)交流等途徑，加快引進(jìn)一批美國(guó)、德國(guó)、丹麥等國(guó)家的種質(zhì)資源，同時(shí)構(gòu)建甜菜表型和基因型核心種質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)， 創(chuàng)制一批具有高產(chǎn)、高糖、抗病、抗逆、適宜機(jī)械化作業(yè)、養(yǎng)分高效利用等優(yōu)異性狀的甜菜新種質(zhì)。 要強(qiáng)化育種技術(shù)創(chuàng)新， 以強(qiáng)化甜菜現(xiàn)代生物育種技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用為核心，開展甜菜高效育種核心技術(shù)解析，深化甜菜育種基礎(chǔ)理論研究與前沿育種技術(shù)創(chuàng)新。 要選育突破性新品種，針對(duì)自育品種產(chǎn)量、質(zhì)量及適合機(jī)械化作業(yè)表型性狀差的問(wèn)題， 通過(guò)現(xiàn)代分子育種技術(shù)與常規(guī)育種技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，開展高產(chǎn)、高糖、抗?。购职卟?、叢根病，耐根腐?。?、抗除草劑、適宜機(jī)械化作業(yè)（出苗整齊度高、塊根整齊度高、根頭?。┖偷赘咝Ю玫忍囟繕?biāo)的甜菜優(yōu)良新品種選育[4，13-16]。

NT39106 為單胚型二倍體雄性不育雜交種，抗叢根病，對(duì)褐斑病和根腐病有一定抗性，產(chǎn)量和品質(zhì)水平較高，遺傳性狀穩(wěn)定。 NT39106 的選育增加了本區(qū)國(guó)產(chǎn)自育甜菜新品種的使用種類， 豐富了我國(guó)甜菜種質(zhì)基因庫(kù)。 NT39106 適應(yīng)性較廣，對(duì)土壤及環(huán)境條件要求不嚴(yán)，適宜在內(nèi)蒙古自治區(qū)春播區(qū)推廣種植，在中度叢根病地種植更能充分發(fā)揮其品種抗性及優(yōu)勢(shì)。 NT39106 的選育具有較高的社會(huì)、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。 單胚雄性不育雜交種利于機(jī)械化作業(yè)和精量播種、 紙筒育苗、 節(jié)水灌溉等綜合栽培措施的配套實(shí)施。 選育推廣甜菜抗病品種也是控制多種病害、減少施藥、改進(jìn)品質(zhì)、保護(hù)環(huán)境的有效途徑。