糖能兼用型甜菜新品種“吉能源甜菜1號(hào)”的選育

李 文，王 鑫，徐長(zhǎng)洪，溫 暖，李萬(wàn)軍 ，劉建軍，白云和，侯桂芬 ，程曉東

（1.吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)村能源研究所，長(zhǎng)春 130033；2.吉林省九臺(tái)市農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)推廣站，九臺(tái)130500；3.吉林省洮南市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，洮南137100；4.吉林省大安市樂(lè)勝鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，大安 131302）

甜菜是一種喜鈉作物，抗鹽堿，能夠在含鹽量0.4%以下的土壤上正常生長(zhǎng)，含鹽量高于0.4%，甜菜生長(zhǎng)受到抑制。目前，在甜菜抗逆性方面資料很少，研究不夠深入，致使在邊際性土地上種植甜菜不能獲得理想的產(chǎn)量和含糖。而發(fā)展甜菜乙醇產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)實(shí)是必須充分利用邊際性土地。從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)講，發(fā)展甜菜制糖業(yè)需要利用邊際性土地。這就要求我們必須加大研究力度，重點(diǎn)解決“三北”（東北、華北和西北）地區(qū)甜菜制糖和乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的關(guān)鍵基礎(chǔ)問(wèn)題，培育適于鹽堿、荒坡地種植的能糖兼用型甜菜品種。實(shí)踐證明，利用品種間（品系）雜交、復(fù)合雜交、回交和連續(xù)定向選擇方式進(jìn)行產(chǎn)量、含糖和抗性（耐貧瘠、耐鹽堿、耐干旱）的定向改良，能夠達(dá)到降低生產(chǎn)能耗（減少營(yíng)養(yǎng)、水和土地需求），提高生物學(xué)產(chǎn)量和擴(kuò)大甜菜適應(yīng)環(huán)境的目的。

“吉能源甜菜1號(hào)”的選育（原代號(hào)DR07-1），在“十五”和“十一五”期間得到了吉林省科技廳科技發(fā)展項(xiàng)目和國(guó)家甜菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)中心的支持。該雜交種經(jīng)過(guò)兩年異地鑒定，3年區(qū)域試驗(yàn)和兩年生產(chǎn)試驗(yàn)，于2010年11月完成了吉林省甜菜品種試驗(yàn)程序，表現(xiàn)優(yōu)異，達(dá)到了甜菜品種審定標(biāo)準(zhǔn)，2011年2月通過(guò)吉林省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，命名為“吉能源甜菜1號(hào)”。

1 親本來(lái)源與選育經(jīng)過(guò)

1.1 父母本來(lái)源與選育經(jīng)過(guò)

母本DTN 162-3-11是通過(guò)品系間雜交、回交和連續(xù)定向選擇方式育成的單胚品系。其單胚性來(lái)源于DH162-3，DH162-3是在吉洮單162生產(chǎn)田中發(fā)現(xiàn)的突變株經(jīng)篩選、純化成系。父本HRR7是通過(guò)品種間（品系）雜交、復(fù)合雜交、回交和連續(xù)定向選擇方式育成的多胚多抗品系，其選育經(jīng)過(guò)如圖1。

1.2 雜交組合配制

2005年以DTN162-3-11為母本，HRR7為父本，按母父本3∶1配制雜交組合，授粉后割除父本植株，從母本植株上收獲F1種子，代號(hào)DR07-1。

圖1 DR07-1選育程序

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 小區(qū)品比試驗(yàn)

2006—2007年，“吉能源甜菜1號(hào)”在吉林洮南、通榆和大安進(jìn)行小區(qū)試驗(yàn)，平均根產(chǎn)量49745.4kg/hm2，比對(duì)照品種 HYB74（國(guó)外單粒種）增產(chǎn)7.5%；含糖率18.0%，比對(duì)照提高1.2度；產(chǎn)糖量8913.4kg/hm2，比對(duì)照提高15.2%；酒精產(chǎn)量為4899.9 kg/hm2，比對(duì)照提高 23.7%（見(jiàn)表 1）。

2.2 區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果

2008—2010年，“吉能源甜菜1號(hào)”在吉林省西部地區(qū)5個(gè)點(diǎn)位（3年13點(diǎn)次）的區(qū)域試驗(yàn)中（見(jiàn)表 1），平均根產(chǎn)量為 45627.6kg/hm2，比對(duì)照品種HYB74增產(chǎn)7.5%，其中3個(gè)點(diǎn)次達(dá)到顯著水準(zhǔn)，其它點(diǎn)次差異不顯著；含糖率為17.2%，比對(duì)照提高1.6度，差異顯著或極顯著；產(chǎn)糖量為7836.5kg/hm2，比對(duì)照提高16.9%，其中6個(gè)點(diǎn)次達(dá)到極顯著水準(zhǔn)，6個(gè)點(diǎn)次達(dá)到顯著水準(zhǔn)；酒精產(chǎn)量為4411.5kg/hm2，比對(duì)照提高18.2%，其中8個(gè)點(diǎn)次達(dá)到極顯著水準(zhǔn)，5個(gè)點(diǎn)次達(dá)到顯著水準(zhǔn)。

表1 “吉能源甜菜1號(hào)”小區(qū)試驗(yàn)、區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果

2.3 生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果

2009—2010年，“吉能源甜菜1號(hào)”在吉林省西部地區(qū)5個(gè)點(diǎn)位（兩年8點(diǎn)次）的區(qū)域試驗(yàn)中（見(jiàn)表1），平均根產(chǎn)量為48822.0kg/hm2，比對(duì)照品種HYB74增產(chǎn)8.5%，其中3個(gè)點(diǎn)次達(dá)到顯著水準(zhǔn)，其它點(diǎn)次差異不顯著；含糖率為17.4%，比對(duì)照提高1.4度，3個(gè)點(diǎn)次達(dá)到顯著水準(zhǔn)，5點(diǎn)次達(dá)到極顯著水準(zhǔn)；產(chǎn)糖量為8482.2kg/hm2，比對(duì)照提高17.8%，其中7個(gè)點(diǎn)次達(dá)到極顯著水準(zhǔn)；酒精產(chǎn)量為4715.0kg/hm2，比對(duì)照提高18.2%，其中6個(gè)點(diǎn)次達(dá)到極顯著水準(zhǔn)，2個(gè)點(diǎn)次達(dá)到顯著水準(zhǔn)。

3 品種主要特征特性與栽培技術(shù)要點(diǎn)

3.1 品種特征特性

“吉能源甜菜1號(hào)”屬糖能兼用型單胚二倍體雜交種。苗期生長(zhǎng)迅速，功能葉片持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，葉叢斜立，葉柄粗短，葉片呈舌形。根體圓錐形，根皮白黃色。二年生植株高135～150cm，枝型為混合型，結(jié)實(shí)密度中等，種子產(chǎn)量中等。在產(chǎn)質(zhì)量和抗逆性（抗鹽堿、抗旱、抗褐斑病、耐根腐病）等方面表現(xiàn)優(yōu)良，適于邊際性土地種植。

3.2 栽培與良種繁育技術(shù)要點(diǎn)

（1）適時(shí)早播育壯苗：在東北地區(qū)直播一般在4月末至5月初，紙筒育苗3月末至4月初。直播1對(duì)真葉期疏苗，兩對(duì)真葉期定苗；紙筒育苗移栽一般在4月25日至30日。（2）適宜種植方式與栽培密度：該品種適于精量點(diǎn)播和紙筒育苗移栽，東北地區(qū)一年生種植密度為6～6.5萬(wàn)株/hm2；在西北平作區(qū)種植密度應(yīng)在7.5～7.8萬(wàn)株/hm2。（3）施肥水平及選地：施肥以農(nóng)家肥與化肥配合使用為好，一般公頃施農(nóng)家肥40t左右，底肥以磷肥為主，磷酸二銨公頃用量為250kg，定苗后酌情施用氮肥。（4）雜交種的親本繁殖、關(guān)鍵的制種技術(shù)及方法：親本繁殖要求空間隔離距離5km以上，雜交種繁育要求空間隔離距離3km以上。二年生制種田栽植密度2.5～3.0萬(wàn)株，父母本比例為1∶3。抽薹后應(yīng)打主薹，增加有效花枝，創(chuàng)造豐產(chǎn)株形。授粉以后割除父本，種子收獲要適時(shí)，避免種球脫落。

4 小結(jié)與討論

4.1 能源甜菜育種的最終目標(biāo)，是培育人類(lèi)所期望的高可發(fā)酵糖量（能夠被酵母菌、運(yùn)動(dòng)單孢菌或其它發(fā)酵菌種利用，并轉(zhuǎn)化為燃料乙醇的蔗糖、還原糖和其它糖分）和高生物產(chǎn)量（根產(chǎn)量），同時(shí)必須具備抗逆性強(qiáng)的特點(diǎn)，即抗鹽堿、抗旱、耐貧瘠和抗病等。只有符合上述目標(biāo)的品種，才能在我國(guó)“三北”地區(qū)鹽堿地、山坡地、沙荒地等邊際性土地上種植，并獲得優(yōu)質(zhì)的能源加工原料，同時(shí)符合國(guó)家“不爭(zhēng)耕地，不爭(zhēng)糧，不爭(zhēng)油，充分利用邊際土地”的生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)政策要求。“吉能源甜菜1號(hào)”屬糖能兼用型單胚二倍體雜交種，常年糖分達(dá)到16.5%以上，與國(guó)外著名單胚雜交種HYB74相比，根產(chǎn)量略有提高，而含糖提高1.5度以上。“吉能源甜菜1號(hào)”抗逆性強(qiáng)，適于吉林省西部及其氣候、土壤類(lèi)似地區(qū)的鹽堿地、山坡地、沙荒地等邊際性土地種植。

4.2 “吉能源甜菜1號(hào)”的母本DTN 162-3-11為單胚核不育材料，雄性不育率75%（Ⅰ型、Ⅱ型之和），加之父本為多胚品系，花粉量大，因此雜交率可達(dá)到95%以上。

4.3 在“吉能源甜菜1號(hào)”的育成過(guò)程中，采用了品種間（品系）雜交、復(fù)合雜交、回交和連續(xù)定向選擇方式，將單胚、高糖、抗鹽堿、抗旱和抗病性狀聚合，實(shí)現(xiàn)了能源甜菜育種的最終目標(biāo)。育種上的潛力永無(wú)止境，“吉能源甜菜1號(hào)”的育種實(shí)踐證明，許多負(fù)相關(guān)性狀是可以打破的，采用適當(dāng)?shù)姆椒軌驅(qū)⑵焚|(zhì)性狀與其它優(yōu)良農(nóng)藝性狀聚合在一起。

[1]翟鳳林.作物品質(zhì)育種[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1991：127-165.

[2]聶緒昌，田鳳雨.甜菜育種與良種繁育[M].哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1982：184-195.