花生杂交育种的策略思考

荆建国

(河南省濮阳农业科学研究所 濮阳 457000)

摘 要:本文根据河南省濮阳农科所从事花生杂交育种工作取得的成效,就杂交育种中育种目标、亲本选配、杂交后代选择等方面策略进行了探讨。

关键词:花生;杂交育种;策略

Some Tactics and Consideration in Peanut Hybrid Breeding

JING Jian-guo

(Puyang Agricultural Science Research Institute, Puyang 457000,China)

Abstract: The author discussed the breeding goal, parent breeding and select of hybridization posterity in hybrid breeding based the effect of peanut hybridization breed of Puyang Agricultural Science Research Institute in Henan province.

Key words: Peanut, Hybrid breeding, Tactics

河南省濮阳农业科学研究所前身是濮阳农业科学试验站,自1963年就开始从事花生杂交育种研究工作,至今已有43年的历史,优质出口专用型大果、超大果花生新品种选育研究具有一定特色和优势,曾先后选育出濮阳263、濮阳837、濮阳818、濮阳513、豫花2号、GS豫花9号、豫花13号、豫花16号、濮花16号、濮花17号、濮科花1号、濮科花2号、濮科花3号、濮科花15号等花生品种10余个;濮9506-1、濮花21号、濮花22号、濮花23号、濮花24号、濮9518、濮9422、濮超1号、濮珍1号、濮0217、濮99-6、濮9521、濮9226、濮99-9等有苗头的新品系10余个,其中濮花21号、濮花22号、濮花23号、濮9506-1正在参加国家、省级生产试验或区试;创新优异种质材料濮阳77-2、濮阳77-4、濮阳77-11、濮阳8507、濮阳8206、濮阳8209、濮8210、濮8719等30余份。其中濮阳263、濮阳837、豫花2号、GS豫花9号、豫花16号、濮花16号、濮科花1号、濮科花2号、濮科花3号等已经或正在生产上发挥着重要的增产作用,社会经济效益非常显著,为我国花生育种和花生生产做出了重要贡献。

1 育种取得的成效

1.1 濮阳263:伏花生×罗江鸡窝,1974年育成,属普通型密枝直立中早熟大花生,主要适于春播种植。该品种一般每公顷荚果产量2790kg/hm2,比当地推广品种一般增产20-30%;生育期140天,主茎高36.9cm,结果枝数8.0个;百果重200g,百仁重100g,出米率70.3 %;籽仁脂肪含量55.54%,蛋白质含量22.50%。濮阳263在河南、山东、河北等省累计推广面积15.3万公顷。1978年获河南省重大科技成果奖。

1.2 豫花2号:濮642-3-15×濮642-6-3,1977年育成,属普通型密枝直立早熟大花生,是我省育成的第一个高油份优质花生品种,1988年通过河南省农作物品种审定委员会审定。该品种平均荚果产量2880kg/hm2、籽仁产量2171.5kg/hm2,分别比对照徐州68-4增产11.3%和13.8%。麦套生育期120天,也是河南省选育的第一个适于麦垄套种的早熟花生品种。其主茎高36.8cm,结果枝数6.6个;麦套百果重220g,百仁重90g,出米率75.4%;籽仁脂肪含量55.1%,蛋白质含量24.23%。该品种丰产稳产性好、抗旱性强、耐瘠薄、抗病、适应性广,适于我国北方大花生区中低产田麦垄套种,也可麦后夏直播。豫花2号在河南、山东、河北、辽宁等省累计种植面积46.5万公顷。1990年获河南省科技进步三等奖。

1.3 GS豫花9号:濮阳513×濮阳77-4,1990年育成,为普通型密枝直立早熟大花生。1997年4月通过河南省农作物品种审定委员会审定,1999年6月通过北京市农作物品种审定委员会审定,2000年5月通过全国农作物品种审定委员会审定(审定编号:国审油20000005)。1999年获“九五”国家第二批主要农作物新品种二等后补助。百余点次试验示范,平均荚果产量3850.65kg/hm2、籽仁产量2793.15kg/hm2,分别比对照豫花1号、鲁花9号增产7.97%和8.43%,高产潜力荚果产量可达9000kg/hm2以上;麦套生育期105-120天,主茎高41.9cm,结果枝数5.9个;百果重250g,百仁重94g,出米率72%左右;籽仁脂肪含量47.58%,蛋白质含量28.82%,属高蛋白低脂肪优质品种。荚果为标准的普通型果,每盎司9-11个,个大皮白,整齐美观、成实饱满;籽仁长椭圆型,粉红色,有光泽,无裂纹,无油斑,质地酥脆,口味香甜,适宜外贸出口、加工、烘烤、鲜贮,深受有关企业及食用者的喜爱。该品种高产潜力大,稳产性好,抗逆性强,适应性广,综合品质优良,适宜我国北方大花生区麦油两熟区推广种植。2001年豫花9号在省内种植面积达34.6万公顷, 占全省花生面积的1/3以上,占适宜种植面积(大果花生产区)的50%以上,成为河南省大果花生区的主导品种,并在河北、山东、北京、陕西、甘肃、山西等省市得到大面积示范推广,且出口到欧洲、日本、俄罗斯、东南亚等国际市场。1999-2001年在GS豫花9号在豫、冀、鲁、京、晋、陕、甘等省(市)累计种植面积已达142.24万公顷,增产花生37882.96万公斤,增加社会经济效益151531.82万元。先后列为国家农业科技成果转化资金项目、农业部“十五”重点推广品种及河南省重点科技成果推广项目,2002年获河南省科技进步二等奖。

1.4 豫花13号:濮阳513×濮阳77-4,1992年育成,属普通型密枝直立早熟大花生,适于麦油两熟地区麦套夏播种植,1999年4月通过河南省农作物品种审定委员会审定。该品种平均荚果产量3918.75kg/hm2、籽仁产量2876.4kg/hm2,分别比对照豫花1号增产4.54%和10.67 %;麦套生育期105-110天,主茎高39.5cm,结果枝数5.6个;百果重210g,百仁重85g,出米率73.12%;籽仁脂肪含量52.46%,蛋白质含量25.88%。该品种抗旱性强,稳产性好,适应性广,结实性强,荚果发育快,饱果率高,适宜干旱、半干旱地区推广种植。2002年度河南省种植面积达33.1万公顷,占全省花生面积1/3以上。2000-2002年省内外累计推广88.1万公顷,创社会经济效益84351.79万元。2001年列为省重点科技成果推广项目,2002年列为国家农业科技成果转化资金项目,2004年获河南省科技进步三等奖。

1.5 豫花16号:鲁花9号×濮花9号,1996年育成,2000年8月通过河南省农作物品种审定委员会审定,并获河南省农作物新品种“中加力”项目资助,属普通型疏枝直立早熟大花生,适于河南各地及周边省份推广种植。该品种平均荚果产量4211.4kg/hm2、籽仁产量3018.6kg/hm2,分别比对照豫花1号增产11.05%和15.55%;麦套生育期110-120天,主茎高44.9cm,结果枝数6.9个;百果重217g,百仁重91.0g,出米率71.4%;籽仁脂肪含量53.72%,蛋白质含量24.09%。该品种高产稳产,抗病耐涝,适应性广,适宜麦垄套种,也可春播或夏直播,适宜河南、河北、山东、山西、安徽、辽宁等省份推广种植。2003年在我省各地示范种植21.7万公顷,2001-2003年全省累计示范种植面积为43.5万公顷,增产籽仁15614.54万公斤,增加社会经济效益78072.68万元。2002年列为国家农业科技转化资金项目,2004年获河南省科技进步三等奖。

1.6 濮花16号: 濮阳513×豫花1号,1998年育成,属普通型密枝直立早熟大花生,为优质、高产、稳产、大果、早熟、抗病、出口专用型花生新品种,适于麦油两熟地区麦套、夏播种植。2002年3月经河南省农作物品种审定委员会审定通过,审定编号:豫审花2002004。该品种平均荚果产量4257.5kg/hm2、籽仁产量3096.5kg/hm2,分别比对照豫花8号增产12.9%和13.45 %;麦套生育期110-120天,主茎高46.0cm,总分枝10.7条,结果枝数6.7条;百果重260g,百仁重103g,出米率72.55%;籽仁脂肪含量48.47%,蛋白质含量27.70%,油酸、亚油酸含量分别为42.98%、34.98%,O/L比值为1.23,高于豫花7号(0.98)、豫花9号(1.08)等我省目前推广的绝大多数品种,属高油酸、亚油酸比值优质品种,耐贮藏性好,制品货架寿命长,符合出口要求。该品种高抗锈病、中抗叶斑病、网斑病,生长稳健,株型好,抗倒伏,抗旱、耐涝。该品种适宜河南、河北、山东、山西、安徽等省份推广种植。2005年度河南省种植面积21.66万公顷,2003-2005年省内外累计推广38.66万公顷,增产花生籽仁14523.20万公斤,创社会经济效益65354.40万元。2003年列为河南省星火计划项目及河南农科院重点示范推广项目。该品种已申报国家新品种权保护,申请号为20040490.3,公告号为CNA001810E,2004年获濮阳市科技进步一等奖,目前正在申报省级科技进步奖。

1.7 濮花17号: 抗青10号×郑8506-A-6-1,1998年育成,属珍珠豆型直

立特早熟花生,为典型的白沙类型。2002年3月经河南省农作物品种审定委员会审定通过,审定编号:豫审花2002004。该品种平均荚果产量3059.84kg/hm2、籽仁产量2384.98kg/hm2,分别比对照豫花8号增产12.9%和13.45 %,高产潜力可达6000kg/hm2。夏播生育期105天,主茎高34.4cm,总分枝6.4条,结果枝数4.8条;荚果茧型,饱果率高,壳薄整齐,双仁果多,百果重153.3g;籽仁桃形,粉红色,有光泽,色泽鲜艳,粒形理想,适口性好,商品性佳,百仁重64.9g,出米率74.0%;籽仁脂肪含量51.72%,蛋白质含量29.69%,油酸、亚油酸含量分别为35.56%、40.52%,属高蛋白优质品种。该品种中抗锈病、叶斑病、网斑病,抗旱、耐涝。荚果形状与大小均极似白沙1016,籽仁则比白沙1016更有光泽,粒形好,果、仁外观及内在品质均符合珍珠豆型小花生出口要求,有利于花生食品加工;产量显著高于白沙1016,是替代白沙1016的理想品种。该品种适宜河南、河北、山东、山西、安徽、辽宁等省份推广种植。2002-2004年省内外累计推广33.1万公顷,增产花生籽仁11085.60万公斤,创社会经济效益55428.00万元。2004年获濮阳市科技进步一等奖。

1.8 濮科花1号: 濮花9号×鲁花9号,1998年育成,属普通型疏枝直立早熟大花生。2003年4月河南省审定通过,审定编号:豫审花2003001。濮科花1号系河南省审定通过的第一个高O/L值优质出口专用型高产大果花生新品种。该品种平均荚果产量4162.8kg/hm2、籽仁产量204.28kg/hm2,分别比对照豫花8号增产7.53%和9.63 %,高产潜力可达7500kg/hm2。麦套生育期120天,植株发棵早,长势强,不早衰;花早、花多,结实性强;株高42.5cm,总分枝8.3条,结果枝6.3条。荚果为普通型,均匀整齐,果大皮薄、美观、成实饱满,双仁果多,饱果率高,百果重206.9g;籽仁椭圆型,粉红色,色泽鲜艳,有光泽,质地酥脆,适口性好,百仁重83.1g,出米率高达74.2%;籽仁蛋白质含量24.80%,脂肪含量53.72%,油酸、亚油酸含量分别为48.21%、29.39%,O/L值高达1.64,含糖量高达9.96%,均超过国家“863”计划攻关指标。其耐贮藏性好,制品货架寿命长,符合外贸出口要求。据省农科院植保所及中间试验鉴定,该品种高抗锈病、中抗叶斑病、网斑病,抗旱、耐涝、抗倒。该品种适宜河南、河北、山东、山西、安徽、辽宁等省份推广种植。2003-2005年省内外累计推广13.3万公顷,创社会经济效益15000万元。

濮科花1号系国家“十五”重大科技专项计划(国家“863”高技术研究发展计划)“优质专用农作物新品种选育及繁育技术研究”、国家科技成果重点推广计划项目、国家农业科技成果转化资金项目、“十一五”国家级重点推广新品种,河南省重大科技攻关招标项目、河南省星火计划项目, 2005年荣获中国郑州先进适用技术博览会金奖。

1.9 濮科花2号: 濮8719-0-2-4×濮8721-0-0-1,2000年育成,属普通型

疏枝直立早熟大花生。2004年4月经河南省农作物品种审定委员会审定通过,审定编号:豫审花2004002。该品种平均荚果产量3742.2kg/hm2、籽仁产量2729.70kg/hm2,分别比对照豫花8号增产7.11%和7.73 %,高产潜力可达7500kg/hm2以上。生育期120天,主茎高35.94cm,侧枝长40.73cm,总分枝11.14条,结果枝6.66条;荚果为普通型果,百果重224.24g,饱果率高,壳薄整齐,双仁果多;籽仁椭圆型,粉红色,百仁重92.54g,色泽鲜艳,质地酥脆,适口性好,果、仁符合外贸出口要求,出米率73.54%。籽仁蛋白质含量24.78%,脂肪含量51.92%,油酸、亚油酸含量分别为41.5%、38.6%,亚油酸含量超过“九五”国家标准。省农科院植保所及中间试验鉴定,濮科花2号花生中抗叶斑病、抗锈病、中抗网斑病、高抗青枯病、未发生病毒病和枯萎病。该品种适宜河南、河北、山东、山西、安徽、辽宁等省份推广种植,目前正在推广应用中。2005年获濮阳市科技进步一等奖。

1.10 濮科花3号: 濮8507×鲁花9号, 2001年育成,属普通型疏枝直

立早熟中粒花生。2006年4月经河南省农作物品种审定委员会审定通过,审定编号:豫审花2006001。该品种平均荚果产量3570.75kg/hm2、籽仁产量2595.6kg/hm2,分别比对照豫花8号增产11.83%和8.78 %,高产潜力可达6000kg/hm2以上。夏直播生育期110天。株高41.3cm,侧枝长45.3m,总分枝80条,结果枝6.0;荚果为普通型果,壳薄整齐,双仁果多,果形好,百果重161.60g,500克果数479.3个,单株结果数13.8个,单株生产力13.45克,饱果率66.30%;籽仁椭圆型,粉红色,质地酥脆,适口性好,百仁重63.8g,500克仁数960.3个,出米率71.57%。其籽仁蛋白质含量26.12%,脂肪含量51.29%,油酸、亚油酸含量分别为47.60%、31.40%,O/L比值高达1.52,超过国家“863”计划攻关指标,适宜外贸出口要求。据省农科院植保所鉴定:中抗叶斑病、网斑病、锈病,未发生病毒病和青枯病。该品种适宜河南、河北、山东、山西、安徽、辽宁等省份推广种植。

1.11 濮科花15号: 濮8209-0-1-11-1×鲁花9号,2000年育成,

属普通型疏枝直立早熟中粒花生。2005年3月经河南省农作物品种审定委员会审定通过,审定编号:豫审花2005001。该品种平均荚果产量3640.66kg/hm2、籽仁产量2646.13kg/hm2,分别比对照豫花8号增产12.21%和9.00 %,高产潜力可达6000kg/hm2以上。夏直播生育期113天。株高40.2 cm,侧枝长45.2cm,总分枝9.0条,结果枝6.9条;荚果为普通型果,壳薄整齐,双仁果多,果形美观,商品性佳,百果重164.9g,500克果数456.3个,单株结果数14.2个,单株生产力13.9克,饱果率69.9%;籽仁圆锥型,粉红色,质地酥脆,适口性好,百仁重 70.9g,500克仁数931.4个,出米率72.0%。其籽仁蛋白质含量25.98%,脂肪含量51.57 %,油酸、亚油酸含量分别为49.80%、31.80%,O/L比值高达1.57,超过国家“863”计划攻关指标。其耐贮藏性好,制品货架寿命长,适宜外贸出口要求。据省农科院植保所鉴定:高抗青枯病,中抗叶斑病、网斑病、锈病,未发生病毒病和枯萎病,抗旱、耐涝、抗倒、耐黄化。该品种适宜河南、河北、山东、山西、安徽、辽宁等省份推广种植。

2 杂交育种中关键环节的策略思考

2.1 育种目标

现代育种主要是生态育种,不同生态类型的品种适应不同的自然条件,而不同的自然条件有不同的品种生态类型。根据这一规律,在制定育种目标时,必须从本地区实际出发,针对当时当地花生生产中存在的主要问题,才能做到目标明确,重点突出而富有成效。80年代以来,随着耕作制度的改革,复种指数的提高,花生种植由过去单一的春播一年一熟制改为麦油套种和麦后夏直播的一年两熟制,麦垄套种和夏播花生迅速发展。而当时生产上大面积推广应用的花生品种生育期偏长,一般140天左右,不能满足麦垄套种花生对品种早熟性的要求。因此“六五”、“七五”期间我省花生育种的主要方向是解决品种的早熟性问题,其次是产量和抗病抗逆性。进入90年代,随着生产水平的提高,我省花生产量低而不稳,年度间产量波动较大。因此,“八五”期间我省花生育种主要目标是高产稳产性,其次是熟性、品质、抗性。近年来,随着我国加入WTO及国际国内市场需求的不断变化,选育优质专用型(食用出口型、高O/L值、低脂肪、高蛋白、高脂肪、高含糖量)、抗逆型(抗病虫害、抗旱、耐涝或兼抗)以及特异型(超早熟、超大果、极小果)等市场竞力强的花生新品种,已成为“九五” 、“十五” 乃至“十一五”期间花生育种研究的重点。可见育种目标必须结合当地生产实际,选育出的品种才能符合今后花生生产和市场的需要,同时育种目标一定要有预见性和超前性。

2.2 亲本选配

亲本选配是否得当,是关系花生杂交育种成败的关键。根据所定育种目标,亲本选配应综合考虑以下几点:

2.2.1 坚持选用本地当时表现最优良的品种或创新优异种质材料做杂交亲本,这样组配后容易分离出适应当地生态条件的后代材料,较易获得成功。因为本地优良品种或创新优异种质材料对当地的生态条件有广泛的适应性,其综合性状较好,只要针对其少数不良性状加以改良,就能在原有基础上得到进一步改进和提高。如当时河南省花生品种区试中早熟性、稳产性、结实性、适应性最好的品种(系)是濮阳77-4(豫花2号),后在全国区试中表现也最好,但果形不匀称,高产潜力小;濮阳513在省区试中也表现突出,果大有高产潜力,生长稳健,果形好,但晚熟、适应性差、壳厚。当时我们就以这两个各具特色的品种(系)进行杂交,成功选育出综合了双亲各自优点、又各具特点的GS豫花9号和豫花13号两个花生新品种。

2.2.2 选择地理、遗传、生态远缘的优良品种(系)作杂交亲本,通过基因重组、累加、互补等效应,较易获得超亲型品种。如豫花16号、濮科花1号,我们以早熟、优质、高产、适应性广的优良品种鲁花9号做亲本,以中早熟、长势好、抗性强的本所创新材料濮花9号做另一亲本,杂交选育而成,豫花16号和濮科花1号为正、反交组合,其在产量、品质、抗性、熟性等方面都超过了双亲。但远缘杂交也不是绝对的,有时可根据育种目标而定。如改善某一品种的某一性状,克服其不良特性,就可用亲缘关系较近、生态类型差异不大的材料做亲本进行杂交,这样世代分离短,目标单株出现几率大,可显著提高选择效率,加快育种速度。如豫花2号就是选用伏花生×罗江鸡窝杂交后代的优良姊 妹系642-3-15×642-6-3杂交选育而成的。

2.2.3 选用配合力高、综合性状优异的材料为骨干亲本,筛选出一批配合力高、遗传力强的优异种质,如罗江鸡窝、豫花2号、豫花9号、濮阳77-2、濮阳513、濮阳244、濮阳9417、鲁花9号等。

2.2.4 采用复合杂交、聚合杂交、阶梯式杂交等方法,综合多亲本优良性状,进行目的基因的创造,使各种优良基因聚合、微效基因累加。豫花9号的两个亲本濮阳513和濮阳77-4是复合杂交的后代,已经聚合了种间、地理远缘、生态远缘的地方品种的较多优良的目的基因,具有广泛的遗传基础及多样的生态类群。由于亲本选配得当,不仅把龙生型农家品种的血缘成功地注入到珍珠豆型和普通型农家品种中,而又把珍珠豆型、普通型、龙生型多类型品种的优异基因揉合在一起,使育种达到了事半功倍的效果。豫花9号、濮花16号、濮科花1号的突出表现与其具有多种有益遗传基因有关。据笔者多年所选亲本和杂交后代来看,选用本单位或不同单位最新育成的优良品种或高代品系,具有不同遗传质源而具有育种目标所需的目标性状,将其进行组配,后代能较快地将不同系统亲本的优良性状聚集于一体,从而提高育种效率。

2.3 育种方法

花生育种的途径很多,但最广泛应用而卓有成效的方法仍然是有性杂交育种。据有关资料介绍,有性杂交育种是目前世界各国采用的最有成效的育种方法。当前我国农作物推广品种也大都是通过杂交方法育成的,河南省审定推广的26个花生品种中,有24个是杂交育成的。我所花生育种主要采用的仍是有性杂交育种的方法。

2.4 后代选择

杂交后代的选择对育种工作的成败起着决定性的作用。而杂交后代的有效选择在很大程度上依赖于育种者的经验和田间实践技能。我所在对杂交后代的选择上,早期世代主要采取系谱法与混合法相结合的方法,即对F1、F2、F3根据育种目标重点进行组合鉴定,确定优良组合,着重观察综合性状,尤其是抗逆性方面。同时对重点组合的F1、F2、F3代群体中,表现特别好的个体进行单株选择,一般每株系选拔5-10株,其余均采用混合法摘果,每株约3-4个,然后进行混合处理,不作更严格或者单一性状的选择,这样使各优良组合在早期世代中的有益个体不致于漏选。对高世代(F4以上)材料,根据育种目标,运用系谱法进行综合选择,选择重点应着眼于株系间优中选优,通过田间鉴定、室内鉴定淘汰一部分株系,对表现优异的进行产量鉴定,对表现特别突出、性状稳定一致的株系进行南繁加代,越级升入品比试验。并利用不同生态条件进行多点鉴定,以保证育成品种高产性、早熟性、抗性、适应性的充分表现;同时利用两个以上高标准品种做对照,以便确定优良品系及超标的可能性。

2.5 加快育种进程

采用杂交育种方法,育成一个花生品种一般需要10-15年时间。因此,如何加快育种进程也是十分必要的。我们在多年育种实践中,总结出提高育种效率,缩短育种年限,加快育种进程的选育方法。即七个结合:一是早代定向单株选择与早代株系测产相结合;二是南繁加代与越级参加有关试验相结合;三是所内品比试验与不同生态环境条件下鉴定选择相结合;四是省区域试验与省生产试验相结合;五是区域试验与试种示范相结合;六是育与繁相结合;七是“三田”相结合。如豫花16号花生,1989-1992年对F1-F4进行早代连续定向单株选择,1993年对表现突出的株系进行初步测产,于当年冬季南繁加代,对表现特好的8833-2-1-1-3新品系1994年越级参加所内品比试验,1994、1995、1996年又连续进行南繁加代,同时所内品比与多点异地鉴定同步进行。待获得一致的增产性之后,1997年参加省区域试验,同时安排小面积试种;在安排试种的基础上,又同时安排部分地区一定面积的示范繁殖及原原种、原种生产,并把高产攻关田、高产示范田、种子繁育田实行“三田”相结合,加速种子繁育速度。待到1999年该品种完成整个选育程序后,在濮阳及周边地区已拥有0.26万公顷的示范面积,同时也备有较充足的优质种源,为其大面积推广奠定了基础,相对加快了育种进程,提高了育种效率,降低了育种成本。

作者简介:荆建国(1963.9-),男,河南濮阳人,河南省劳动模范,河南省优秀专家,河南省“五一劳动奖章”获得者、研究员、花生研究室主任,大学学历,从事花生育种研究工作21年,选育出花生新品种9个。

来源:濮阳人才

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