南成虎,師 穎,曹麗萍,安海潤(rùn),付寶生
(1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院品種資源研究所,山西太原030031;2.陽(yáng)泉市農(nóng)牧局,山西陽(yáng)泉045000)
甜蕎的結(jié)實(shí)是世界性難題[1-3]。蜜腺是甜蕎花朵中重要的組織器官,是昆蟲吸食花蜜的主要源泉。甜蕎在長(zhǎng)達(dá)1個(gè)月的花期內(nèi),邊開花邊結(jié)實(shí)的現(xiàn)象既限制了甜蕎成熟度的一致性,也造成了甜蕎無(wú)效花的存在[4-6]。有研究表明,甜蕎無(wú)效花和有效花的比率為4∶1。
選擇高結(jié)實(shí)材料,可以在自然生長(zhǎng)條件下選擇出相對(duì)產(chǎn)量高、結(jié)實(shí)表現(xiàn)好的甜蕎種質(zhì)資源,既可為育種工作奠定物質(zhì)基礎(chǔ),也可在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中加以利用。
供篩選的材料為山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院品種資源研究所保存的全部584份甜蕎種質(zhì)資源。
利用山西省農(nóng)科院品種資源研究所584份甜蕎種質(zhì)資源初篩出相對(duì)高結(jié)實(shí)的材料30份。利用單株粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量的差異,從初篩的30份不同基因型材料中各選擇單株10株。利用混合選擇法,從中確定10份農(nóng)藝性狀相對(duì)穩(wěn)定的材料。通過(guò)產(chǎn)量比較試驗(yàn)最終確定高結(jié)實(shí)材料2份。
2002年,在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院品種資源研究所試驗(yàn)地種植甜蕎種質(zhì)584份,田間記載播期、現(xiàn)蕾期、開花期、盛花期、株高、主莖分枝、小區(qū)產(chǎn)量、花型及花型比率。在參加評(píng)比的584份甜蕎材料中,小區(qū)(6 m2)產(chǎn)量低于300 g的有263份,占測(cè)試材料的45.0%;小區(qū)產(chǎn)量為300~600,600~900,900~1 200,1 200~1 500,1 500 g 以上的分別為 219,57,26,6,13 份,分別占到總測(cè)試材料的37.5%,9.8%,4.4%,1.1%和2.2%。從參選的584份種質(zhì)資源中,選擇相對(duì)產(chǎn)量高的30份不同基因型材料作為進(jìn)一步篩選高結(jié)實(shí)材料的基礎(chǔ)。
單株粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量和小區(qū)產(chǎn)量是選擇高結(jié)實(shí)材料的重要依據(jù)。在30份初選材料中,利用單株粒質(zhì)量和千粒質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)中選優(yōu),用株選法從中選擇優(yōu)良單株。利用混合選擇法,從30份材料中最終確定10份農(nóng)藝性狀相對(duì)穩(wěn)定的材料,分別標(biāo)記為 F448-1,F(xiàn)446-1,F(xiàn)356-1,F(xiàn)508-1,F(xiàn)512-1,F(xiàn)509-1,F(xiàn)326-1,F(xiàn)453-1,F(xiàn)510-1,F(xiàn)374-1。
2005—2008年,對(duì)所選擇的10份材料進(jìn)行連續(xù)3年的產(chǎn)量比較試驗(yàn)。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),每份試驗(yàn)材料重復(fù)種植3次,小區(qū)面積為6 m2,對(duì)3年試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。以小區(qū)產(chǎn)量作為分析比較的依據(jù),最終確定F326-1和F453-1為高結(jié)實(shí)材料(表1)。
表1 高結(jié)實(shí)試材的主要農(nóng)藝性狀
在調(diào)查584份甜蕎種質(zhì)資源的基礎(chǔ)上,以蜜腺變異存在情況作為基礎(chǔ)選擇目標(biāo),初步篩選出以F374為代表的變異材料10份,分別標(biāo)記為F453-m,F(xiàn)446-m,F(xiàn)457-m,F(xiàn)449-m,F(xiàn)509-m,F(xiàn)512-m,F(xiàn)146-m,F(xiàn)442-m,F(xiàn)579-m,F(xiàn)374-m(表2)。
表2 高密腺試材的蜜腺數(shù)、單株粒質(zhì)量和千粒質(zhì)量
山西省現(xiàn)有甜蕎種質(zhì)資源584份,多年來(lái)通過(guò)對(duì)其產(chǎn)量性狀的分析,既明確了高結(jié)實(shí)資源的數(shù)量,同時(shí)借助試驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)未來(lái)品種的產(chǎn)量水平。在所參試驗(yàn)的584份甜蕎種質(zhì)資源中,小區(qū)產(chǎn)量為 300~600,600~900,900~1 200,1 200~1 500,1 500 g以上的份額分別占總測(cè)試材料的37.5%,9.8%,4.4%,1.1%和2.2%。其分布區(qū)間、數(shù)量及比率如圖1所示。
由圖1可知,小區(qū)產(chǎn)量大于1 500 g的種質(zhì)資源盡管比例很小,但蕎麥公頃產(chǎn)量達(dá)到2250 kg的種質(zhì)資源有13份,預(yù)示著培育出公頃產(chǎn)量3 000 kg以上的甜蕎新品種的潛能存在。但需要指出的是,由于蕎麥異花授粉的特點(diǎn),單一的田間試驗(yàn)存在部分誤差,因此,從單株到株系選擇,最后到品種選育,需要隔離種植的穩(wěn)定過(guò)程。
蕎麥蜜腺最基本的數(shù)為8個(gè),田間觀測(cè)表明,蕎麥蜜腺出現(xiàn)變異存在幾種現(xiàn)象:(1)變異成偶數(shù)增加,變異后的單花蜜腺數(shù)為10,12,14個(gè)。(2)變異并非在全部植株出現(xiàn),僅出現(xiàn)在單株單花上。(3)不同種質(zhì)資源出現(xiàn)的變異類型不同。以F374為例,它的蜜腺變異出現(xiàn)的類型多,是山西省584份甜蕎種質(zhì)資源中蜜腺變異類型最全的唯一資源。也就是說(shuō),在它的單株上同時(shí)可以找到不同數(shù)目的蜜腺數(shù)單花。蕎麥蜜腺數(shù)量和產(chǎn)量的關(guān)系比較復(fù)雜,我們借助F374為研究材料,通過(guò)對(duì)其存在變異的單株進(jìn)行研究,初步發(fā)現(xiàn)蜜腺數(shù)多,單株粒質(zhì)量相對(duì)高的特點(diǎn)。有關(guān)蜜腺和產(chǎn)量關(guān)系在群體中的作用還有待進(jìn)一步的研究。
山西是蕎麥的起源地和過(guò)渡地帶,種質(zhì)資源極為豐富。多年的試驗(yàn)研究從現(xiàn)有種質(zhì)資源中篩選出高結(jié)實(shí)、多蜜腺、易脫殼的資源類型。但目前處于初級(jí)研究階段,而且各個(gè)性狀相對(duì)獨(dú)立,因此未來(lái)的研究需要整合其優(yōu)異性狀于一體,使其在生產(chǎn)、加工方面得到最大的利用。
甜蕎是異花授粉作物,本試驗(yàn)主要以田間試驗(yàn)為主,而單一進(jìn)行田間試驗(yàn),既難保持資源的純性也難準(zhǔn)確分析出種質(zhì)資源之間的微觀差異。在田間試驗(yàn)同時(shí)種植若干甜蕎品種時(shí),所選擇單株及其后代材料的遺傳關(guān)系比較復(fù)雜,難以界定其來(lái)源的父系和母系。因此,隔離種植是未來(lái)甜蕎深入研究所必需的條件,而且制訂一定的隔離方法、標(biāo)準(zhǔn)很有必要。
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