陳鋒 馬偉順 孫鋒申
摘 要 以雜交大蒜為試材,探討利用大蒜氣生鱗莖繁殖蒜種的技術(shù)。研究發(fā)現(xiàn),雜交大蒜氣生鱗莖一代可以實(shí)現(xiàn)分瓣,分瓣蒜以二級(jí)以上大蒜為主,選擇鱗莖直徑大于18.36 mm的氣生鱗莖二代大蒜(未分瓣)作為蒜種進(jìn)行繁育,不影響平均蒜重和鱗莖直徑,既可以提高繁殖系數(shù),又能夠促進(jìn)大蒜高產(chǎn)。
關(guān)鍵詞 雜交大蒜;氣生鱗莖;分瓣;大蒜分級(jí)
中圖分類號(hào):S633.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.06.020
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(zhǎng)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(zhǎng)期無性繁殖后,大蒜產(chǎn)量和品質(zhì)顯著下降,急需對(duì)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(zhǎng)勢(shì)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(huì)形成獨(dú)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(zhǎng)。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(dú)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(zhǎng)成2~4個(gè)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(duì)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(shí)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(duì)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(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)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(shì)平坦、水澆條件較好的試驗(yàn)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(cè)量平均蒜重和鱗莖直徑,并進(jìn)行分級(jí),每個(gè)測(cè)量重復(fù)
5次以上。2019年10月將F1代大蒜(未分瓣)按照分級(jí)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(cè)量平均蒜重和鱗莖直徑,每個(gè)測(cè)量重復(fù)5次以上。
1.2 測(cè)量方法
采用目測(cè)法,對(duì)收獲的大蒜分瓣情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。采用上海美耐特實(shí)業(yè)有限公司產(chǎn)鋅合金數(shù)顯卡尺M(jìn)NT-150測(cè)量收獲大蒜的最大鱗莖直徑,測(cè)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(duì)大蒜進(jìn)行分級(jí)。具體分級(jí)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(jí)大蒜,鱗莖直徑16~20 mm為二級(jí)大蒜,鱗莖直徑10~16 mm為三級(jí)大蒜,鱗莖直徑小于10 mm為四級(jí)大蒜。F2代大蒜中鱗莖直徑大于30 mm為一級(jí)大蒜,鱗莖直徑24~30 mm為二級(jí)大蒜,鱗莖直徑20~24 mm 為三級(jí)大蒜,鱗莖直徑小于20 mm為四級(jí)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(jí),觀測(cè)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(dú)頭蒜,未分瓣率為38.74%。在分瓣的F1代大蒜中,一級(jí)大蒜占19.76%,二級(jí)大蒜占36.36%,二級(jí)大蒜以上占比超過50%;而在未分瓣的F1代大蒜中,一級(jí)大蒜占16.88%,二級(jí)大蒜占30.00%,二級(jí)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(shí)現(xiàn)分瓣,而且分瓣的F1代大蒜以一級(jí)、二級(jí)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(jí)大蒜平均蒜重僅為分瓣蒜的F1代大蒜中一級(jí)蒜頭的41.56%;二級(jí)大蒜平均蒜重僅為分瓣蒜的F1代大蒜中二級(jí)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。
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(jí)大蒜鱗莖直徑僅為圖2B中分瓣的F1代大蒜中一級(jí)大蒜的71.09%,圖2A中未分瓣的F1代大蒜中二級(jí)大蒜鱗莖直徑僅為圖2B中分瓣的F1代大蒜中二級(jí)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。
2.4 F2代大蒜各級(jí)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(jí)大蒜鱗莖直徑的逐漸降低,F(xiàn)2代大蒜各級(jí)大蒜的平均蒜重也逐漸降低,二級(jí)大蒜平均蒜重為一級(jí)大蒜的95.52%,三級(jí)大蒜單頭蒜重為一級(jí)大蒜的89.73%,四級(jí)大蒜單頭蒜重為一級(jí)大蒜的70.32%,這表明F2代大蒜中一、二級(jí)大蒜單頭蒜重差異不顯著,三級(jí)和四級(jí)大蒜與一級(jí)大蒜差異顯著。
由圖3B可以看出,隨著F1代大蒜各級(jí)大蒜鱗莖直徑逐漸降低,F(xiàn)2代大蒜各級(jí)大蒜的鱗莖直徑也逐漸降低,二級(jí)大蒜鱗莖直徑為一級(jí)大蒜的96.60%,三級(jí)大蒜單頭蒜重為一級(jí)大蒜的95.75%,四級(jí)大蒜單頭蒜重為一級(jí)大蒜的87.60%,這表明,F(xiàn)2代大蒜中一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)大蒜鱗莖直徑差異不顯著,四級(jí)大蒜鱗莖直徑與一級(jí)大蒜差異顯著。
3 結(jié)論討論
一般認(rèn)為,氣生鱗莖一代多為獨(dú)頭蒜,將獨(dú)頭蒜播種后再收獲時(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)氣生鱗莖一代分瓣率大于獨(dú)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(duì)數(shù)量性狀分級(jí)會(huì)造成人為誤差,然而在生產(chǎn)和實(shí)踐中,對(duì)數(shù)量性狀進(jìn)行合理分級(jí),可以更直觀和實(shí)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(shí)驗(yàn)主要考慮了鱗莖重和鱗莖直徑這兩個(gè)因子,把收獲的氣生鱗莖一代按照鱗莖直徑進(jìn)行了分級(jí),分為一級(jí)至四級(jí)大蒜。研究發(fā)現(xiàn),分瓣的氣生鱗莖一代主要以二級(jí)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(jí)和二級(jí)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(jí)、二級(jí)和三級(jí)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(shí),選擇鱗莖直徑達(dá)二級(jí)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(duì)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。
參考文獻(xiàn):
[1] 李家文,吳淑蕓,李惠芬,等.大蒜氣生鱗莖繁殖法提高產(chǎn)量及繁殖率的效果[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),1963(04):11-13.
[2] 廖龍泉.巧用氣生鱗莖繁殖大蒜[J].北京農(nóng)業(yè),1995(12):18.
[3] 張紹文,孫治強(qiáng),楊佳輝,等.大蒜氣生鱗莖(天蒜)利用價(jià)值的研究[J].中國蔬菜,1994(04):14-16.
[4] 吳鵬.大蒜氣生鱗莖繁殖一年分瓣的發(fā)現(xiàn)[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),1964(Z1):72
[5] 趙國慶,樊吉嶺,蘇瑞臣,等.蒼山大蒜氣生鱗莖繁殖技術(shù)[J].中國種業(yè),2006(05):52.
[6] 周啟江,李揚(yáng),肖平.貴州白蒜氣生鱗莖提純復(fù)壯技術(shù)[J].上海蔬菜,2014(04):14-15.
[7] 王海平,李錫香,沈鏑,等.基于表型性狀的中國大蒜資源遺傳多樣性分析[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào),2014,15(01):24-31.
(責(zé)任編輯:劉 昀)