摘 要:【目的】為促进大麦品种更新换代,满足种植业结构调整新需求,通过秋水仙素诱变育种选育出粒苗兼用型皮大麦新品种供推广种植。【方法】2003年冬季采用秋水仙素溶液处理分蘖盛期的闽诱3号植株,2004年春季从其诱变后代变异群体中筛选优势单株为母本与父本莆大麦5号杂交,进行多年多点系谱选育,选育出粒苗兼用型皮大麦新品种福大麦2号。【结果】2012-2014年连续2年参加福建省区试,第1年平均产量4 450.58 kg·hm-2,比对照品种(福大麦1号,下同)增产5.6%,增产达到极显著水平;第2年平均产量4 612.95 kg·hm-2,比对照品种增产5.2%,增产达到极显著水平;对白粉病、赤霉病和锈病的抗性都达到中抗以上水平,抗病性综合表现与对照品种相当。2014-2015年参加生产试验,平均产量4 662.95 kg·hm-2,比对照品种增产6.29%。2015年进行麦苗产量测产试验,福大麦2号的鲜麦苗产量为24 084.75 kg·hm-2,比对照品种增产8.42%;氨基酸总量为22.65 g·hg-1,比对照品种多9.0%;维生素C和蛋白质含量与对照品种相当。【结论】福大麦2号分蘖力强,再生性好,有效穗数多,穗长粒大,籽粒产量高,抗病性较强,是具有推广价值的皮大麦新品种;其麦苗产量高、品质好,是作为加工麦苗粉或麦苗汁等保健食品的理想原料。该品种适宜在福建省及相似生态区推广种植。
关键词:福大麦2号;粒苗兼用型品种;秋水仙素;诱变育种
《农业灾害研究》是在较高层面上反映中国农业灾害研究与技术成果的学术性刊物,由江西省农业科学院主办,安徽吴楚科技文化传播公司提供技术支撑。
引言
【研究意义】世界谷类作物中,大麦的种植总面积和总产量次于小麦、水稻、玉米,居第四位[1]。目前,我国的大麦大多产于淮河流域及其以北地区[2]。福建省大麦种植面积较小,品种多年未进行升级换代;与此同时,福建省在大麦诱变育种和粒苗兼用型品种的选育与应用研究方面走在全国的前列[3-4]。随着市场上麦苗产品的种类增多,迫切需要适合生产麦苗保健产品的大麦新品种作为其加工原料。因此,继续选育粒苗兼用型大麦新品种具有重要的现实意义。【前人研究进展】日本最早从事对麦苗的营养利用研究,所开发的麦苗保健产品的加工工艺先进、种类丰富、营养价值高、市场潜力大[5],对我国的麦苗产品开发研究具有重要的借鉴与参考价值。张秋英等[6]的试验结果表明,用秋水仙素溶液处理分蘖盛期的二棱皮大麦根部分蘖,可以得到丰富的变异植株供作育种筛选材料,并由此选育出用秋水仙素诱变的第一个皮大麦新品种闽诱3号和国内第一个粒苗兼用型大麦新品种福大麦1号。现在秋水仙素主要用于染色体加倍育种,比如玉米、甜瓜和果树等等的单倍体加倍育种[7-10]。
目前,纯麦苗保健产品主要有麦粒素、麦苗汁,以麦苗为原料的加工食品主要有大麦苗粉蛋糕、大麦苗粉面包、大麦苗粉饮料、大麦苗粉面条、大麦苗粉粥、大麦苗粉压片、大麦苗粉茶、麦绿素韧性饼干、大麦苗汁酸奶等产品。其中,麦绿素是目前开发最成功的大麦苗制品,麦绿素对人体的保健功效受到社会关注和认可,在日本等国家广泛推广,近年来我国对麦绿素的研究和开发也逐渐深入[11-12],为麦苗产品的推广打下重要基础。【本研究切入点】鉴于粒苗兼用型大麥新品种的选育成功和相关开发应用研究成果,可以为大麦产业的多元化发展提供重要的物质基础。本研究通过总结福大麦2号的选育过程、品种表现,尤其是对麦苗的品质分析,旨在为福建省大麦生产和麦苗产品开发提供理论依据。【拟解决的关键问题】选育出适宜在福建省及相似生态区推广种植的粒苗兼用型大麦新品种,并掌握该品种的特征特性及其利用价值。
1 材料与方法
1.1 试验材料
以经过秋水仙素处理的闽诱3号稳定株系为母本,莆大麦5号为父本。
1.2 试验方法
从2004年开始,在福州市晋安区新店镇埔垱试验基地进行试验,采用多年多点系谱选育方法,试验地面积0.87 hm2。数据分析采用DPS软件。
大田管理,播种前施足底肥,后期根据生长情况追2~3次肥料。注意避免水肥太多造成分蘖旺盛,诱发病害、倒伏等现象。在播种后第2 d清晨喷施乙草胺。注意保持土壤墒情适中,同时注意防控鸟害。
2 选育经过
福大麦2号系本课题组2004年用经秋水仙素处理的闽诱3号为母本与父本莆大麦5号杂交,经多年多点系谱选育而成的二棱皮大麦新品种(品种认定编号:闽认杂2016003)。2003年冬季采用秋水仙素溶液处理分蘖盛期的闽诱3号植株,2004年春季从其诱变后代变异群体中筛选优势单株为母本与父本莆大麦5号杂交,获得38粒杂交种子(F1),于2004年冬季播种,2005年春季收获0.4 kg种子(F2),2005年冬季全部播种,2006年春季进行单株选择,选择株高小于95 cm、主穗长7.6 cm以上、结实正常的单株进行单穗采收,获得F3代种子。2006年冬种进行抗病性、籽粒转色选择,2007年春季获得F4代种子。2007年冬季继续择优进行单穗选择,2008年春季获得F5代种子。2008年冬季进行单穗播种,2009年春季获得F6代稳定穗行8个。2009年冬季进行综合性状比较试验,2010年春季获得分蘖力强、株高适中、病害轻、籽粒产量高、综合性状好的3个株系(F7)。于2010-2011年对这3个株系进行品比试验,筛选出1个新品系。2012-2014年将筛选出的新品系定名为福大麦2号,并参加福建省大麦联合区域试验,2014年冬季分别设在莆田秀屿区,泉州的泉港区,宁德蕉城区和福州晋安区进行生产试验,2015年春进行鲜麦苗测产试验。2016年通过福建省品种认定。选育过程详见图1。
3 品种表现
3.1 籽粒产量
3.1.1 品比试验的籽粒产量
2010-2011年,对3个新品系进行品比试验,以闽诱3号和莆大麦5号作对照品种,5个参试材料平均产量分别为4 855、4 620、4 575、4 375和4 230 kg·hm-2。其中,最优品系(系1,后定名为福大麦2号),比闽诱3号(CK1)增产480 kg,增产率为10.97%;比莆大麦5号(CK2)增产530 kg,增产率为12.25%。方差分析结果,与两个对照品种的差异均达极显著水平(表1)。
3.1.2 区域试验的籽粒产量
2012-2014年连续2年参加福建省大麦联合区域试验,第1年平均产量4 450.58 kg·hm-2,比对照品种福大麦1号(下同)增产5.6%;第2年平均产量4 612.95 kg·hm-2,比对照品种增产5.2%,两年增产均达到极显著水平 (表2)。根据福建省大麦联合区域试验2年的试验结果,比较分析福大麦2号和对照品种福大麦1号的丰产性和稳定性(表3),2013年和2014年福大麦2号丰产效应值分别为0.278 3和0.048 3,而同年对照品种福大麦1号的丰产性效应值分别为-0.520 0和-0.373 3。表明福大麦2号丰产性比对照品种福大麦1号好。2013年福大麦2号的变异度为1.0313,福大麦1号为0.5817;2014年福大麦2号变异度为1.552 3,福大麦1号为1.750 6,两年表现情况有差异;但两年平均变异度福大麦2号为1.291 8,福大麦1号为1.166 2,表现相当。表明福大麦2号具有与对照品种相当的稳定性,均属变异度表现较好的品种。