油用型向日葵新品種近葵1 號(hào)的選育

曲 穎 周利斌 卯旭輝 杜 艷 金文杰 劉瑞媛

（1 中國科學(xué)院近代物理研究所，蘭州 730000；2 甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所，蘭州 730070）

向日葵（Helianthus annuusL.）是菊科向日葵屬植物，具有較高的含油率，是我國重要的油料作物之一?？ㄗ延蜖I養(yǎng)豐富，含有豐富的對(duì)人體有益的不飽和脂肪酸，易被人體吸收，是國際公認(rèn)的保健型食用油。向日葵具有廣泛的生態(tài)適應(yīng)性、較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和觀賞價(jià)值，近年來成為我國農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的特色經(jīng)濟(jì)作物。我國向日葵種植面積穩(wěn)定在100 萬hm2左右，主要分布在東北、西北和華北等地區(qū)[1-2]。隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)?；男纬?，向日葵已經(jīng)發(fā)展成為甘肅省的主要經(jīng)濟(jì)作物之一[3]。近年來，由于向日葵種植相對(duì)集中、重茬種植普遍，導(dǎo)致病蟲害嚴(yán)重，加之引進(jìn)品種價(jià)格高、品種老舊退化等原因，嚴(yán)重影響了油葵產(chǎn)量和品質(zhì)的提升，因此迫切需要抗病性強(qiáng)且綜合性狀優(yōu)良的油葵新品種[4]。重離子束是一種高效的物理誘變?cè)?，能夠誘發(fā)基因突變，與常規(guī)X-射線及伽馬射線相比，具有誘變效率高、變異性狀豐富且易穩(wěn)定的特點(diǎn)[5-6]。多年的育種實(shí)踐證實(shí)重離子束在植物的產(chǎn)量、品質(zhì)和抗性改良等方面具有巨大潛力。目前在糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物、觀賞植物、中藥材等植物育種中取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[7-9]。中國科學(xué)院近代物理研究所生物物理室以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，利用重離子束誘變技術(shù)結(jié)合雜交育種方法選育出穩(wěn)產(chǎn)、含油率高、抗病性強(qiáng)、綜合性狀優(yōu)良的油用型向日葵近葵1 號(hào)，并于2019 年通過農(nóng)業(yè)農(nóng)村部非主要農(nóng)作物品種登記，登記號(hào)：GDP 向日葵（2019）620187。

1 親本來源及選育過程

1.1 不育系HA 的選育利用蘭州重離子研究裝置（HIRFL，Heavy ion research facility）提供的碳離子束對(duì)自有保持系J10B 進(jìn)行輻射誘變處理，在輻照后代中篩選早熟、健壯、抗病的優(yōu)良單株。在20Gy 輻照組的M3群體中選育出較對(duì)照早熟5d 左右的突變株，同時(shí)與不育系J10A 測(cè)交鑒定育性。經(jīng)過連續(xù)6 代南繁北育、自交和回交選擇，選育出農(nóng)藝性狀一致、生長(zhǎng)整齊、表現(xiàn)穩(wěn)定的不育系HA 和同型保持系HB。

1.2 恢復(fù)系f4010122 的選育利用碳離子束輻照自有恢復(fù)系R6，在輻照后代中篩選株高較矮、花粉量大、抗性強(qiáng)、分枝多的優(yōu)良單株，經(jīng)過連續(xù)6 代自交篩選、與不育系J10A 進(jìn)行測(cè)交鑒定恢復(fù)性，從40Gy 輻照組后代選育出比對(duì)照矮10cm左右，田間整齊一致、花粉量大、抗性強(qiáng)的恢復(fù)系。該恢復(fù)系生育期110d左右，株高150cm，分枝數(shù)19～23 個(gè)，葉片數(shù)29～33片，葉色中等綠色，舌狀花冠黃色，管狀花黃色，花粉量大，單株開花時(shí)間較長(zhǎng)，果盤微凸，主果盤直徑11～13cm，籽粒黑色，百粒重3.9g，恢復(fù)率100%。

1.3 選育過程2012 年以不育系HA 為母本，以包括恢復(fù)系f4010122 在內(nèi)的18 個(gè)恢復(fù)系為父本配制雜交組合，2013 年進(jìn)行雜交組合鑒定及產(chǎn)量比較試驗(yàn)，其中組合JK01（HA×f4010122）優(yōu)于其他組合：綜合性狀突出，含油率高，抗病性好。2014-2015 年參加甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所主持的多點(diǎn)區(qū)域試驗(yàn)，2016年進(jìn)行了生產(chǎn)試驗(yàn)，該雜交組合綜合表現(xiàn)穩(wěn)定，命名為近葵1 號(hào)，2019 年通過農(nóng)業(yè)農(nóng)村部非主要農(nóng)作物品種登記，登記號(hào)編號(hào)：GDP 向日葵（2019）620187。

2 品種特征特性

2.1 植物學(xué)性狀近葵1 號(hào)平均生育期117d，生育期整齊度好，株高160cm，葉片數(shù)29.6，莖粗2.3cm，幼莖花青苷色中等，葉片心形、綠色，葉緣規(guī)則中等鋸齒，舌狀花中等黃色，柱頭花青苷色弱，管狀花橘黃色，花盤平展，盤徑17.5cm，花盤傾斜度3 級(jí)，結(jié)實(shí)率91.3%，單株粒重84.7g，百粒重7.1g，出仁率76.6%，籽粒黑色有條紋。

2.2 品質(zhì)2015 年經(jīng)甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院農(nóng)業(yè)測(cè)試中心測(cè)定，近葵1 號(hào)籽實(shí)含油率50.74%，粗蛋白16.6%，含水量4.0%。

2.3 抗病性2015-2018 年經(jīng)甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所對(duì)近葵1 號(hào)進(jìn)行了田間自然誘發(fā)抗病性鑒定，菌核病病株率10.00%，病情指數(shù)1.11；黃萎病病株率1.85%，病情指數(shù)0.46；霜霉病病葉率22.83%，病情指數(shù)3.02；褐斑病病株率27.87%，病情指數(shù)6.34；黑斑病病株率14.92%，病情指數(shù)2.95。

2.3 轉(zhuǎn)基因成分檢測(cè)利用PCR 技術(shù)對(duì)近葵1 號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)基因通用元件CaMV35S啟動(dòng)子、NOS啟動(dòng)子、NOS終止子、NPTII基因、GUS基因檢測(cè)，結(jié)果為陰性，不含轉(zhuǎn)基因成分。

3 產(chǎn)量表現(xiàn)

2014-2015 年參加由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所主持的在甘肅省靖遠(yuǎn)、民勤、景泰、酒泉、天水、環(huán)縣等地進(jìn)行的多點(diǎn)區(qū)域試驗(yàn)，2014 年近葵1 號(hào)每667m2平均產(chǎn)量242.90kg，較對(duì)照隴葵雜2 號(hào)增產(chǎn)9.1%；2015 年近葵1 號(hào)平均產(chǎn)量274.84kg，較對(duì)照隴葵雜2 號(hào)增產(chǎn)5.5%；2 年平均產(chǎn)量258.87kg，較對(duì)照隴葵雜2 號(hào)增產(chǎn)7.3%，穩(wěn)產(chǎn)性好。2016 年在甘肅省玉門、武威、金昌、景泰、靖遠(yuǎn)進(jìn)行了5 點(diǎn)生產(chǎn)試驗(yàn)，5 點(diǎn)均表現(xiàn)增產(chǎn)，每667m2平均產(chǎn)量262.20kg，比對(duì)照隴葵雜2 號(hào)增產(chǎn)8.9%。

4 栽培技術(shù)要點(diǎn)

4.1 選地整地選擇土層深厚、地勢(shì)平坦、肥力中等以上的地塊，忌選用黏性土壤。實(shí)行3 年以上的輪作，前茬以小麥、玉米、高粱等禾本科作物為宜，嚴(yán)忌連茬和重茬，否則會(huì)加重病蟲害，影響產(chǎn)量。前茬作物收獲后滅茬深耕，有條件的要進(jìn)行冬灌。早春及時(shí)耙耕保墑，達(dá)到上虛下實(shí)，地面平整無殘茬和廢棄地膜，為覆膜、播種創(chuàng)造良好條件。結(jié)合整地每667m2施優(yōu)質(zhì)農(nóng)家肥1000～2000kg、磷酸二銨10～15kg、硫酸鉀5kg、尿素10kg。

4.2 適時(shí)播種及合理密植甘肅省適宜播期一般在4 月中旬至5 月上旬，同類型生態(tài)區(qū)5cm 地溫連續(xù)5d 穩(wěn)定在5℃以上即可播種，采用穴播，播種深度一般為3～5cm，每穴1～2 粒，等行距（50cm）或者寬窄行（60cm×40cm）種植，一般保苗4000～4500 株/667m2。

4.3 加強(qiáng)田間管理2～3 對(duì)真葉時(shí)完成間苗、定苗。間苗除去弱苗、病苗，每穴留1 株壯苗。生育期一般中耕除草2 次，結(jié)合定苗首次中耕，株高30cm左右第2 次中耕除草，中后期根據(jù)田間情況及時(shí)除草。苗期控制澆水，進(jìn)行蹲苗；現(xiàn)蕾期結(jié)合灌水，每667m2追施氮肥10kg，全生育期澆水3～4 次。

4.4 病蟲害等防治加強(qiáng)病、蟲、鳥、鼠等為害的監(jiān)測(cè)和預(yù)防工作。向日葵病害主要是菌核病、銹病、黃萎病。通過輪作倒茬、調(diào)節(jié)播期、合理施肥，播種前輔助藥物拌種、花期噴施藥劑、收獲后取出病株進(jìn)行防治。

4.5 收獲向日葵中上部莖稈和花盤背面變?yōu)辄S白色，籽粒充實(shí)堅(jiān)硬，即為油葵收獲期。收獲后及時(shí)晾曬、儲(chǔ)藏，防止發(fā)霉變質(zhì)造成損失。

4.6 適宜地區(qū)及季節(jié)適宜在甘肅省蘭州、白銀、武威、金昌、張掖、酒泉地區(qū)及類似生態(tài)區(qū)春季種植。