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        大蒜氣生鱗莖繁殖蒜種試驗初報

        2021-05-29 05:26:28馬偉順孫鋒申
        南方農(nóng)業(yè) 2021年6期
        關(guān)鍵詞:蒜種單頭鱗莖

        陳 鋒,馬偉順,孫鋒申

        (萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山東濟(jì)南 271100)

        大蒜屬百合科蔥屬1~2 年生草本植物,大蒜總苞中由于內(nèi)部花發(fā)育不良,通常只生長一定數(shù)量的氣生鱗莖,不結(jié)種子或只結(jié)少數(shù)發(fā)育不良、無活力的種子,故生產(chǎn)上大蒜多用蒜瓣進(jìn)行無性繁殖。但長期無性繁殖后,大蒜產(chǎn)量和品質(zhì)顯著下降,急需對大蒜進(jìn)行提純復(fù)壯。利用氣生鱗莖技術(shù)來繁殖蒜種,可以提高繁殖系數(shù),且后代生長勢強(qiáng),抗病性強(qiáng),適應(yīng)性廣,增產(chǎn)效果顯著[1-3]。但是氣生鱗莖一代多數(shù)會形成獨頭蒜,再種植一年才能形成分瓣蒜,因此利用此技術(shù)育種周期較長。但吳鵬1964 年用早熟品種紫皮蒜為試材研究發(fā)現(xiàn),大蒜氣生鱗莖繁殖一年即可分瓣,分瓣率較高,獨頭率僅3%[4]。而趙國慶等、周啟江等指出,少數(shù)較大的氣生鱗莖也能長成2~4 個蒜瓣的蒜頭,分瓣率較低[5-6]。他們的研究結(jié)論是相互矛盾的,但可以肯定的是,氣生鱗莖一代是可以分瓣的,當(dāng)年就可以作為蒜種進(jìn)行繁殖,以縮短氣生鱗莖技術(shù)的育種周期。但是當(dāng)前,對于大蒜氣生鱗莖一代分瓣的具體機(jī)制研究較少,生產(chǎn)實踐上更是缺少指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn),因此本研究選取山東省濟(jì)南市萊蕪區(qū)廣泛種植的雜交大蒜為試材,對其氣生鱗莖一代和二代大蒜分瓣現(xiàn)象進(jìn)行研究,以期探索雜交大蒜氣生鱗莖繁殖育種技術(shù),提高氣生鱗莖一代分瓣率,縮短育種周期,為選育大蒜新品種提供技術(shù)支持。

        1 材料與方法

        1.1 試驗設(shè)計

        試驗于2018 年10 月—2020 年6 月在濟(jì)南市萊蕪區(qū)方下街道濟(jì)南安信農(nóng)業(yè)科技有限公司大蒜種植基地內(nèi)進(jìn)行,選用萊蕪區(qū)廣泛種植的雜交大蒜為試材,先采用混合選擇法將2018 年6 月獲得的雜交大蒜氣生鱗莖撒播于土層深厚、土壤肥沃、地力均勻、地勢平坦、水澆條件較好的試驗地塊(土壤類型為棕壤,播種前整好土地,每667 m2均施有機(jī)肥2 000 kg,復(fù)合肥50 kg),種植后一周內(nèi)噴灑滅草劑,蓋膜。2019 年6 月收獲氣生鱗莖一代大蒜(即F1代大蒜,下同),觀察F1代大蒜分瓣情況,測量平均蒜重和鱗莖直徑,并進(jìn)行分級,每個測量重復(fù) 5 次以上。2019 年10 月將F1代大蒜(未分瓣)按照分級標(biāo)準(zhǔn)分別進(jìn)行種植,收獲氣生鱗莖二代大蒜(即F2代大蒜,下同),分別測量平均蒜重和鱗莖直徑,每個測量重復(fù)5 次以上。

        1.2 測量方法

        采用目測法,對收獲的大蒜分瓣情況進(jìn)行統(tǒng)計。采用上海美耐特實業(yè)有限公司產(chǎn)鋅合金數(shù)顯卡尺M(jìn)NT-150測量收獲大蒜的最大鱗莖直徑,測量精度為0.001 mm。采用杭州萬特衡器有限公司生產(chǎn)的電子天平進(jìn)行蒜頭蒜重稱量,精度為0.001 g。根據(jù)鱗莖直徑大小,按照四分法對大蒜進(jìn)行分級。具體分級標(biāo)準(zhǔn)大體如下:F1代分瓣大蒜中鱗莖直徑大于20 mm 為一級大蒜,鱗莖直徑16~20 mm 為二級大蒜,鱗莖直徑10~16 mm 為三級大蒜,鱗莖直徑小于10 mm 為四級大蒜。F2代大蒜中鱗莖直徑大于30 mm 為一級大蒜,鱗莖直徑24~30 mm為二級大蒜,鱗莖直徑20~24 mm 為三級大蒜,鱗莖直徑小于20 mm 為四級大蒜。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 F1 代大蒜分瓣率

        將F1代大蒜根據(jù)鱗莖直徑大小進(jìn)行初步分級,觀測F1代大蒜分瓣情況,結(jié)果見表1。由表1 可以看出,F(xiàn)1代大蒜中分瓣大蒜為253 頭,分瓣率為61.26%;未分瓣大蒜為160 頭,全部為獨頭蒜,未分瓣率為38.74%。在分瓣的F1代大蒜中,一級大蒜占19.76%,二級大蒜占36.36%,二級大蒜以上占比超過50%;而在未分瓣的F1代大蒜中,一級大蒜占16.88%,二級大蒜占30.00%,二級大蒜以上占比為46.88%,低于50%。這說明雜交大蒜氣生鱗莖一代即F1代大蒜中,大蒜可以實現(xiàn)分瓣,而且分瓣的F1代大蒜以一級、二級大蒜為主。

        2.2 F1 代大蒜平均蒜重比較

        由圖1 可以看出,分瓣的F1代大蒜與未分瓣的F1代大蒜在平均蒜重這一指標(biāo)上差別較大。未分瓣的F1代大蒜中,一級大蒜平均蒜重僅為分瓣蒜的F1代大蒜中一級蒜頭的41.56%;二級大蒜平均蒜重僅為分瓣蒜的F1代大蒜中二級蒜頭的42.37%。這說明F1代大蒜中,大蒜分瓣可以顯著提高平均蒜重,分瓣更利于提高大蒜產(chǎn)量。

        圖1 F1 代大蒜平均蒜重

        2.3 F1 代大蒜鱗莖直徑比較

        由圖2 可以看出,分瓣的F1代大蒜與未分瓣的F1代大蒜在鱗莖直徑方面差別較大。圖2A 中未分瓣的F1代大蒜中一級大蒜鱗莖直徑僅為圖2B 中分瓣的F1代大蒜中一級大蒜的71.09%,圖2A 中未分瓣的F1代大蒜中二級大蒜鱗莖直徑僅為圖2B 中分瓣的F1代大蒜中二級大蒜的72.17%,這說明F1代大蒜中,分瓣可以顯著增大大蒜的鱗莖直徑。

        圖2 F1 代大蒜鱗莖直徑

        2.4 F2 代大蒜各級大蒜平均蒜重和鱗莖直徑比較

        由圖3A 可以看出,隨著F1代大蒜各級大蒜鱗莖直徑的逐漸降低,F(xiàn)2代大蒜各級大蒜的平均蒜重也逐漸降低,二級大蒜平均蒜重為一級大蒜的95.52%,三級大蒜單頭蒜重為一級大蒜的89.73%,四級大蒜單頭蒜重為一級大蒜的70.32%,這表明F2代大蒜中一、二級大蒜單頭蒜重差異不顯著,三級和四級大蒜與一級大蒜差異顯著。

        由圖3B 可以看出,隨著F1代大蒜各級大蒜鱗莖直徑逐漸降低,F(xiàn)2代大蒜各級大蒜的鱗莖直徑也逐漸降低,二級大蒜鱗莖直徑為一級大蒜的96.60%,三級大蒜單頭蒜重為一級大蒜的95.75%,四級大蒜單頭蒜重為一級大蒜的87.60%,這表明,F(xiàn)2代大蒜中一級、二級、三級大蒜鱗莖直徑差異不顯著,四級大蒜鱗莖直徑與一級大蒜差異顯著。

        圖3 F2 代大蒜平均蒜重和鱗莖直徑

        3 結(jié)論討論

        一般認(rèn)為,氣生鱗莖一代多為獨頭蒜,將獨頭蒜播種后再收獲時才能產(chǎn)生分瓣、抽薹的蒜頭,張邵文等研究表明,種植相同品種,分瓣率與單粒氣生鱗莖重和種植密度密切相關(guān)[3]。本實驗中,因雜交大蒜氣生鱗莖普遍較小,采用混合撒播方法進(jìn)行種植,出苗率較高,達(dá)90%以上。收獲時氣生鱗莖一代分瓣率大于獨頭率,這表明雜交大蒜氣生鱗莖一代是可以分瓣的。

        鱗莖重、鱗莖直徑等指標(biāo)本質(zhì)上屬于數(shù)量性狀指標(biāo),大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為數(shù)量性狀屬于連續(xù)變異性狀,對數(shù)量性狀分級會造成人為誤差,然而在生產(chǎn)和實踐中,對數(shù)量性狀進(jìn)行合理分級,可以更直觀和實用,而且王海平等研究表明,鱗莖重、鱗莖直徑、鱗莖高和鱗芽數(shù)是影響產(chǎn)量的主要因子[7]。本實驗主要考慮了鱗莖重和鱗莖直徑這兩個因子,把收獲的氣生鱗莖一代按照鱗莖直徑進(jìn)行了分級,分為一級至四級大蒜。研究發(fā)現(xiàn),分瓣的氣生鱗莖一代主要以二級以上大蒜為主,平均蒜重較高,鱗莖直徑較大。在氣生鱗莖二代大蒜中,選擇氣生鱗莖一代未分瓣一級和二級大蒜作為蒜種大蒜平均蒜重?zé)o顯著差異,選擇氣生鱗莖一代未分瓣一級、二級和三級大蒜作為蒜種大蒜鱗莖直徑無顯著差異,因此建議在利用氣生鱗莖繁殖技術(shù)育種時,選擇鱗莖直徑達(dá)二級以上的氣生鱗莖一代大蒜即鱗莖直徑大于18.36 mm 的大蒜作為蒜種,對大蒜平均蒜重、鱗莖直徑均無顯著影響,可提高繁殖系數(shù),也有利于提高大蒜產(chǎn)量。

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