楊海峰，段學艷，衛(wèi) 玲，劉 博，曲運琴，連 晉

（山西省農業(yè)科學院小麥研究所，山西 臨汾 041000）

向日葵是世界四大油料作物之一，在我國的內蒙古、新疆、遼寧、吉林及山西均有大面積種植，是重要的脂肪和蛋白質來源[1-2]。生產中根據(jù)其利用的目的和外觀不同，通常將其分為兩大類，即食用向日葵和油用向日葵。大粒厚殼，蛋白質含量較高，以嗑食或剝仁為目的的被稱為食用型向日葵，簡稱食葵，市場俗稱“瓜子”；小粒薄殼，脂肪含量較高，以榨油為目的的被稱為油用型向日葵，簡稱油葵。向日葵育種盡管起步晚，但近些年發(fā)展較快。

筆者是在生產及市場（包括商品市場和種子市場）調研的基礎上，結合國內外文獻及山西省農業(yè)科學院小麥研究所向日葵課題組多年的育種經驗，對我國向日葵育種方向進行探討，以期能為向日葵育種提供參考。

1 向日葵的市場需求旺盛

1.1 產品市場

食葵，即葵花籽，是我國傳統(tǒng)的嗑食小食品，是逢年過節(jié)、休閑娛樂、婚喪嫁娶之必備食品，有廣泛的消費市場[3]；油葵由于其營養(yǎng)健康、氣味清香、質地純正、芳香可口等特點，被譽為保健佳品、高級營養(yǎng)油或健康油，深受百姓餐桌歡迎[4]。

1.2 種子市場

向日葵生育期短、管理簡單、抗旱、耐鹽堿、種植效益好，在我國許多地區(qū)均有種植[4]。以山西晉南地區(qū)為例，平川縣市以復播為主，東西山區(qū)以春播為主，常年播種面積在2萬hm2以上，近2 a由于玉米價格大幅回落，油葵種植面積進一步擴大，再加上消費者對地溝油的恐慌情緒，使得葵花油價格居高不下，又進一步激發(fā)了農民種植的積極性，因此，種子銷售市場也異?；鸨?，售價甚至高達100元/kg以上。

2 市場所青睞的商品品質和營養(yǎng)品質

從我國的消費習慣來看，食葵消費主要以嗑食為主[5]，因此，消費者普遍喜歡大粒、有光澤、顏色漂亮、籽仁飽滿、口感好的葵花籽。消費者的喜好通過市場傳導至炒貨商，因此，炒貨商對于大粒、色澤美觀的籽粒，尤其是黑底白邊，有光澤、表面光滑的類型收購價格要明顯高于普通類型。另外，除了炒貨企業(yè)外，還要滿足剝仁型企業(yè)的需求，這一類企業(yè)對籽粒大小或者籽粒美觀程度要求不是很高，但對籽粒的出仁率與蛋白質含量要求較高，這類企業(yè)普遍喜歡籽粒飽滿、結實好、皮殼率低的產品；對于油脂型企業(yè)，對油品則有較高要求，這類企業(yè)普遍喜好籽粒飽滿、皮殼率低、出油率高的產品。以黑龍江省為例，該省對不同類型向日葵登記有不同的標準[3]：嗑食型，籽粒長×寬≥23 mm×8 mm，百粒質量≥15 g，出仁率高于49%，蛋白質含量≥49%；仁用型，百粒質量≥10 g，籽仁蛋白質≥25%，籽仁率≥55%；油用型，籽實含油率≥40%。從以上不難看出，向日葵籽粒的商品品質或營養(yǎng)品質已經被提到一個相當?shù)母叨取?/p>

炒貨企業(yè)的需求進一步傳導至種植戶，各級收購商對大粒、美觀型品種的收購不但價格較高，而且需求量較大，與此同時，有些傳統(tǒng)品種（灰白條紋）品相略差的甚至無人問津。這種需求或市場效應迫使種植戶普遍選擇籽粒商品性好、高產又抗病的食葵新品種；或者選擇籽粒皮殼較薄、籽仁飽滿、出油率較高的油葵高產新品種。

種植戶的需求進一步傳導至種子生產企業(yè)，另外，種子生產企業(yè)還要考慮繁殖親本和制種產量，及最終的收益情況。這就要求新品種種子發(fā)芽率要高，發(fā)芽勢要強，繁親或制種產量要高。因此，育種者在制定育種目標時，要充分考慮消費市場、種植戶、種子生產企業(yè)等各環(huán)節(jié)的需求。

3 我國向日葵品種選育的起始及發(fā)展

我國向日葵品種選育研究是從前蘇聯(lián)引入油葵種質逐步開始的，且都是含油率較低的常規(guī)品種[6-7]，這個階段主要是引入試種。雜種優(yōu)勢利用是從1974年開始的，當年國家成立了向日葵雜種優(yōu)勢利用研究協(xié)作組，之后研究工作取得了較大進展。

首先，完成了“三系”配套。1974年，中國農業(yè)科學院從加拿大引入細胞質雄性不育系“1366A”及保持系“1366B”。在此基礎上，吉林省向日葵研究所1977年育成了細胞質雄性不育系74102-4A、保持系74102-4B和恢復系矮113，實現(xiàn)了“三系”配套[8]，這標志著我國向日葵新品種選育已由常規(guī)種選育邁入了雜種優(yōu)勢利用研究階段。

其次，選育出第1批油葵雜交種。全國各科研單位在選育“三系”的同時，配制了雜交種，遼寧、內蒙古、黑龍江等科研單位先后選出一批新的向日葵雜交種，1980年我國第1批三系雜交種（油葵）通過審定，如白葵雜1號、沈葵雜1號等。全國第1次進行了品種更新?lián)Q代。這一時期，育種目標集中在產量上，忽視了含油率改良。1987年，我國第2批油葵雜交種育成，有白葵雜2號、晉葵雜1號等，這批雜交種在產量和含油率方面均有了很大提高，但與國際先進水平相比仍有較大差距。1988年以后，由于資源的引進以及與國際上向日葵研究先進國家的技術交流，我國向日葵育種水平有了進一步提高。

進入2000年以后，油葵新品種選育取得進一步發(fā)展，但是與世界頂尖水平相比，仍有不小的差距，比如美國雜交種G101、澳大利亞的S31，由于產量高、出油率高，這2個品種曾經在相當長的一段時期內，成為我國油葵產區(qū)的主栽品種。另外，隨著食葵市場的繁榮，許多育種單位也加大了對食葵的育種力度，雜種優(yōu)勢也應用于食葵。目前，國內已育成了一批雜交種，這些雜交種有的已經陸續(xù)投入生產，有的正在進行試驗試種和示范，這些雜交種正在或即將助推食葵生產的進一步發(fā)展。

4 食葵的育種方向

提高作物（以籽實為收獲目標）的籽實產量是作物育種永恒的目標，在許多作物、許多研究中均有報道，食葵產量的提高不外乎對產量因子的提高，包括盤徑、百粒質量、結實率、單盤粒數(shù)、單株質量等，這些前人均有報道[9-11]，筆者從其他方面探討食葵的育種方向。

4.1 發(fā)芽勢強、出苗快是選育的首要目標

干旱與水資源短缺已成為世界農業(yè)和社會發(fā)展的制約因素，干旱脅迫是自然界最主要的非生物脅迫之一[12-13]。盡管向日葵是相對耐旱的作物之一[14]，但持續(xù)的高溫干旱，對向日葵的出苗、生長、發(fā)育都造成了很大傷害，要解決這一問題，除了繼續(xù)開辟水源和節(jié)水灌溉外，改善向日葵自身的抗旱能力，選育抗旱節(jié)水型品種是另一條重要途徑[15]。以山西晉南復播區(qū)為例，復播油葵一般在6月中下旬播種，這段時期氣溫特別高，白天最高氣溫達三十八九度，水分蒸發(fā)量異常大，而降雨又特別少，小麥收獲后，由于地表裸露，土壤表層中僅存的少量水分，得不到有效補充，3～4 d便蒸發(fā)殆盡，導致油葵播種后難以出苗，或者勉強出苗，幼苗生長勢較弱，發(fā)育緩慢。生產中每年因為干旱而導致缺苗斷壟的比比皆是。水澆地雖能灌溉，但灌溉后播種時間很難掌握，播種過早，表層太濕，覆土困難，且容易板結，難以出苗；播種過遲，表層過干，也難以出苗。因此，不管是旱地、擴澆地、還是水地都要求種子的發(fā)芽勢要強，出土要快，在表層水分蒸發(fā)完之前，就能順利出苗，長出健壯的根系，并及時利用下層水分供給幼苗生長。因此，在干旱脅迫下研究材料的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、胚根的相對生長量等與抗旱相關的指標[16-20]，進而選育發(fā)芽勢強、出苗快且抗旱的品種勢在必行。

4.2 大粒美觀型是食葵選育的重中之重

進入21世紀，隨著人們生活水平的不斷提高和膳食結構的改善，食葵作為一種休閑保健食品越來越受到人們的青睞[2，5]。通過對山西臨汾及周邊市場，包括“洽洽”、“真心”等大型品牌在內，以及一些散稱零售攤位調查發(fā)現(xiàn)，銷售價格較高（有些大粒的賣到20元/kg，“洽洽”等帶包裝的更貴），賣的較好的，都是美觀大粒型品種。目前最受食葵市場歡迎的類型為：籽粒外觀上黑底白邊，有光澤，籽粒飽滿，粒長大于2.2 cm，寬大于1 cm；反觀傳統(tǒng)的以“三道眉”為代表的老品種，在市場中幾乎銷聲匿跡了。因此，對于食葵新品種選育，今后的目標首先是選育符合炒貨企業(yè)需求的大粒型（籽粒長×寬≥23 mm×8 mm，百粒質量≥15 g），且外形美觀、商品性好的品種[21]；其次是選育適宜葵仁加工的籽粒飽滿食葵新品種（籽仁蛋白質≥25%，籽仁率≥55%）。

4.3 抗病、抗蟲、抗倒伏、抗折莖是實現(xiàn)高產的基礎

向日葵霜霉病、菌核病、銹病、褐斑病、黃萎病等病害，以及向日葵螟蟲、蠐螬類、金針蟲、地老虎等蟲害嚴重影響向日葵的產量和品質，進而嚴重威脅向日葵產業(yè)的進一步發(fā)展[22-26]。要解決這一問題，除了做好一些耕作（與禾本科作物實行輪作倒茬，及時清除病殘體等）或化學防治措施（藥劑防治等）外，選育抗病蟲品種是一條更行之有效的方法。目前已選出一些抗病品種，如龍葵4號，中抗菌核病、抗葉斑??；白葵4號，耐菌核病、抗螟蟲等[22-25]。這些品種為當?shù)叵蛉湛a業(yè)的發(fā)展發(fā)揮了相當作用。然而，目前抗蟲品種相對較少，尤其是食葵，但有研究表明，一些油葵材料皮殼中含有碳素層對向日葵螟蟲有抵抗作用[4]。如果食葵殼中也能轉入這種碳素層，那么抗蟲能力有可能會大大提高。

向日葵由于花盤在頂端，且大而重，這種形態(tài)特征造就了它比別的其他作物（如玉米）更易倒伏，向日葵倒伏的類型較多，有些是從根部倒伏，有些是從莖的中下部倒伏，有些是從莖的中部、或上部直接折斷，僅留一層外表皮相連。不管是哪種情況，都會導致籽粒秕瘦，或者干脆完全空秕，嚴重影響產量。因此，這就要求育種者在選育品種時，要充分考慮對抗倒伏、抗莖折材料的選擇，盡量選擇根系發(fā)達、抓地能力強、高度適中（一般在2 m以內）、莖稈粗壯且有一定韌性的材料。

5 油葵的育種目標

除了上面食葵中提到的抗旱、抗病、抗蟲、抗倒伏等選育方向外，根據(jù)油葵自身的特點，還應注意以下幾個方面。

5.1 籽粒密實、彎曲度好是減輕鳥害的重要保障

油葵籽粒在葵盤上的排列緊密程度及葵盤彎曲程度，不僅影響單盤粒數(shù)（產量因子），而且關系到鳥類（麻雀、鴿子等）是否危害的問題?？P不管大小，若籽粒排列松散，鳥害就重，相反，若籽粒排列緊密，鳥害就輕；另外，葵盤的彎曲程度對于防治鳥害也非常重要，當葵盤（灌漿至成熟期間）正面垂直向上，或向上傾斜時，鳥很容易站立在葵盤上啄食，且啄食范圍較大，鳥害較重；而當葵盤正面朝下，鳥站立在葵盤背面難以啄食，或者啄食范圍有限，鳥害就輕。生產調查中，發(fā)現(xiàn)許多油葵長勢很好，葵盤挺大，但有相當部分的籽粒被鳥啄食一空。因此，這就要求在選育品種時，不僅要選擇葵盤較大的材料，也要選擇籽實排列緊密、彎曲度好的類型。

5.2 皮薄仁飽、出油率高是提高單位面積產油量的重要基礎

影響油葵單位面積籽實出油率的因子除了單位面積籽實產量外，還有籽仁率（或皮殼率），以及籽仁本身的含油率。因此，在籽實單產保持一定水平的前提下，籽仁所占比例越大，出油率就會越高，籽仁含油率越高，出油率也會越高，這就要求在育種時將皮薄、籽仁飽滿、籽仁含油率高作為育種目標之一。

5.3 優(yōu)化脂肪酸構成，提高油酸含量是提高油品的重要內容

我國目前審定的油葵雜交種都是高亞油酸類型，其中，棕櫚酸約占5%，硬脂酸約占3%，油酸約占23%，亞油酸約占65%，亞油酸含量高，抗氧化性就差，貯藏時間短，容易變質[6]。因此，人們對油脂的質量提出了新的要求，即培育高油酸新品種（抗氧化能力強）。目前，俄羅斯、美國、荷蘭、澳大利亞等國向日葵品種油酸含量已提高到70%，育成的新品種具有很高的氧化穩(wěn)定性。因此，調整油葵脂肪酸構成比例，提高油酸含量也是今后重要的育種方向[27-29]。

6 建議

6.1 向日葵育種要有超前意識

選育成一個向日葵新品種通過審定（現(xiàn)在改為登記），并在生產中推廣，一般需要8～10 a的時間，因此，在制定育種目標時，要預測8～10 a后農業(yè)生產和市場的需求。隨著我國農業(yè)機械化的迅猛發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，育種者要意識到，向日葵的播種、收獲及田間管理機械化程度，會越來越高，育出的品種是否能適合機械化操作，食葵作為人們茶余飯后、休閑娛樂的助興食品，油葵作為餐桌優(yōu)質健康油的重要來源，在數(shù)量和質量上是否能滿足這些需求，都將值得育種家深思。

6.2 種質資源創(chuàng)新和育種緊密結合

對于育種者而言，種質資源創(chuàng)新是為育種服務的，通過多種手段，包括輻射、遠緣雜交、分子手段等創(chuàng)造變異，從而產生新種質，不斷豐富育種基因庫。然后多種優(yōu)缺點互補的材料通過重組分離，整合優(yōu)點，才能產生穩(wěn)定一致的品種。

6.3 以生產需求為導向不斷調整育種方法和育種目標

脫離生產需求而制定育種目標，是盲目的。在社會發(fā)展的不同階段，生產需求也在不斷發(fā)生變化，因此，要不斷的調研市場，了解生產，不斷的根據(jù)生產需求變化及時調整育種目標。好的育種方法能縮短育種年限，提高育種效率，對于又快又好的選育新品種至關重要，一些輔助選擇方法[30-31]，比如分子標記、氣-質聯(lián)用等，已被逐漸應用于育種中，并取得理想的效果，因此，還要及時掌握國內外有關的最新動態(tài)，結合實際，選擇合適的育種方法。

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