高結(jié)實(shí)、多蜜腺甜蕎種質(zhì)資源創(chuàng)新初探

南成虎，師 穎，曹麗萍，安海潤，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.陽泉市農(nóng)牧局，山西陽泉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，也造成了甜蕎無效花的存在[4-6]。有研究表明，甜蕎無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。

1 材料和方法

1.1 篩選材料

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。

1.2 篩選方法

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。通過產(chǎn)量比較試驗(yàn)最終確定高結(jié)實(shí)材料2份。

2 結(jié)果與分析

2.1 初選30份結(jié)實(shí)率相對(duì)較高的蕎麥種質(zhì)資源材料

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)。

2.2 利用單株粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量的差異選擇優(yōu)良單株

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。

2.3 產(chǎn)量比較試驗(yàn)結(jié)果

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

2.4 蜜腺和產(chǎn)量的關(guān)系

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

2.5 山西省甜蕎種質(zhì)資源小區(qū)產(chǎn)量分布和比率

山西省現(xiàn)有甜蕎種質(zhì)資源584份，多年來通過對(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)定過程。

3 討論

3.1 甜蕎蜜腺和相關(guān)產(chǎn)量性狀的關(guān)系

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，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。

3.2 創(chuàng)制山西省優(yōu)異甜蕎資源

山西是蕎麥的起源地和過渡地帶，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。

3.3 甜蕎育種研究需要標(biāo)準(zhǔn)化

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，難以界定其來源的父系和母系。因此，隔離種植是未來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。

［1］ 林汝法.中國蕎麥[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1994.

［2］ 南成虎，師穎，曹麗萍.甜蕎育種趨勢(shì)與發(fā)展動(dòng)態(tài)[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（8）：79-82.

［3］ 次仁卓嘎，陳洪偉.探討西藏蕎麥育種[J].西藏農(nóng)業(yè)科技，2009（4）：35-37.

［4］ 趙鋼，唐宇，王安虎.中國蕎麥的育種現(xiàn)狀與展望[J].種子世界，2002（7）：3-4.

［5］ 楊小艷，陳惠，邵繼榮，等.川西北蕎麥種間親緣關(guān)系初步研究[J].西北植物學(xué)報(bào)，2007，27（9）：1752-1758.

［6］ 高冬麗，高金鋒，黨根友，等.蕎麥籽粒蛋白質(zhì)組分特性研究[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2008，23（2）：68-71.