謝富欣 楊 輝 劉 焱 王飛雪 張文菁 李成煥(河南省南陽市農業科學院,南陽473008)
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芝麻新品種宛芝16的選育及高產機理分析
謝富欣 楊 輝 劉 焱 王飛雪 張文菁 李成煥
(河南省南陽市農業科學院,南陽473008)
摘要:宛芝16是南陽市農業科學院以自選系宛9013為母本、宜陽白為父本,通過有性雜交選育而成的芝麻新品種,2015 年4月通過河南省芝麻新品種鑒定。該品種的突出特點是高產、穩產、高油、綜合抗性強、適應性廣。對該品種進行高產分析,株型塔形緊湊,株蒴數多、千粒重高,抗病耐漬抗倒,生育前期早生快發,干物質積累多,中后期干物質向蒴和粒部轉移快,是主要的高產機理。
關鍵詞:芝麻;宛芝16;選育;高產機理
黃淮地區是我國芝麻四大主產區之一,芝麻種植面積占全國芝麻種植面積的40%。20世紀90年代以來,以豫芝4號、豫芝8號、豫芝11號等為代表的第3次芝麻品種更新換代對本區域芝麻生產起到了積極的推動作用。但也存在著一些突出問題,一是產量低,受氣候等因素影響,年際間產量差異比較大,穩產性差;二是抗病性差,枯萎病和莖點枯病發生較重,缺乏高抗品種;三是澇害多發,耐漬品種缺乏;四是品種發芽勢不強拱土力差,成熟期裂蒴,耐密性差,缺乏適宜機械化管理的品種。因此需要分析研究芝麻高產機理,選育高產品種。宛芝16就是南陽市農業科學院根據黃淮芝麻主產區的生產情況,利用優勢種質選育出的高產、穩產、高油、抗病耐漬芝麻新品種。
1.1 選育指導思想 根據黃淮芝麻主產區品種選育及應用的實際情況,針對品種利用中存在的突出問題,以及芝麻機械化簡化栽培的發展需求,確立以下指導思想。即創新本區域種質,選育抗病性優良、耐漬性強,株型緊湊合理、光能利用率高,種子發芽勢強、成熟期不裂蒴的優良種質;通過有性雜交,集合優良種質的優良性狀,培育新品系;然后進行多元病圃和多逆境鑒定,選出抗病、抗逆性強的品系;最后通過品種比較和多點鑒定選出高產、穩產、高油新品種。
1.2 選育過程 在對黃淮地區生產上應用的品種進行觀察、鑒定比較、分析的基礎上,確定以上蔡紫葉二三為選系的基礎材料。2000年采用系譜法,從上蔡紫葉二三大田繁殖中選出變異株15株。2001年進行單株編號,每株種子種植120株,以擴大基礎材料種植群體,增加選擇機會。以后在病圃田種植,逐年選擇種子出苗快、抗病、株型塔形緊湊、莖稈綠色韌性好、上蒴快、蒴果粗長、成熟時不裂蒴的植株,室內考種再次選擇子粒白、蒴粒多的植株種子為下年繁殖種子。2005年選田間表現穩定和室內考種最優的株系定名為宛9013。
宛9013株型塔形緊湊,抗病耐漬性好,蒴果粗大,發芽勢強,上蒴快,成熟時基本不裂蒴,但粒色灰白,抗倒性差。因此,2006年以宛9013作母本、宜陽白作父本進行雜交。宛9013×宜陽白組合及分離后代通過海南加代繁殖、病圃抗病性鑒定、逆境抗性鑒定、單株選擇、株系選擇,于2009年選育出穩定的株系06-18-0-0-36-38-42-0。2010年進行高代鑒定,2011年進行多點品比試驗,高代鑒定和品比試驗結果比對照豫芝4號增產21.6%和17.8%,定名為宛芝16。2012-2014年參加河南省芝麻區域試驗和生產試驗,增產達極顯著水平,2015年4月通過河南省種子管理站鑒定,鑒定編號為豫品鑒芝2015003。
2.1 植物學特征 宛芝16是單稈型芝麻品種,株高164cm,始蒴部位46cm,莖稈粗壯,其上茸毛少且短,從苗期到成熟期均為青綠色,前期稍脆,中后期韌性增強,抗倒性好;葉片濃綠色,對生,下部葉片大,長橢圓形、淺裂,上部葉片披針形,整株葉片開展似塔形,受光姿態好;主根發達,入土深,須根豐富,吸養分面積廣,耐漬害;節間短,葉腋三花,青蒴四棱,蒴為中大蒴,單株102蒴,每蒴68粒,粒色純白,千粒重3.18g;成熟時葉片自下而上干枯脫落,裂蒴較輕。
2.2 生育期 宛芝16在河南省夏播種植從出苗到初花約34d,初花到終花約38d,生育期約88d,屬中早熟品種。
2.3 抗病性 2012年和2013年河南省農科院植保所抗性鑒定結果表明:宛芝16莖點枯病和枯萎病發病率和病情指數均遠低于對照豫芝4號,是個高抗莖點枯病和枯萎病的品種。
2.4 品質 子粒純白,含油率高,品質優。據農產品質量監督檢驗測試中心(鄭州)測定:宛芝16脂肪含量為56.94%,蛋白質含量為19.21%。
3.1 株型結構 理想株型結構是作物高產的基礎,理想株型可以合理占用空間,充分利用太陽光,從而提高光能利用率來提高產量。芝麻的生產力是靠群體來實現的,而高效群體的建成則要求群體內的各個個體具有相應的形態特征。良好的株型結構,可以協調個體內部各形態和機能,使個體在適宜的群體條件下生產力得以充分發揮。宛芝16株高適中,節間短,通體綠色,有利于從各個角度利用光能;葉片開展后呈塔形結構,上部葉片窄短,下部葉片寬大,葉片對生,上下交錯,互不遮光,布局合理,透光率高;主根發達,入土深,莖稈韌性好,增強了抵抗逆境環境能力,通風效果提高。總體來說株型理想,便于通氣透光,充分利用光能,減少個體之間對空間的爭奪,是高產的基礎。
3.2 產量構成 構成芝麻產量的三大要素是每hm2蒴數、蒴粒數和千粒重,三者之間相互矛盾,又相互制約,片面追求某一性狀的提高都會導致其他性狀的降低,實現高產必須協調好三者之間的關系。其中每hm2蒴數是由每hm2株數和單株蒴數決定,即與芝麻留苗密度密切相關。宛芝16每hm2留苗密度保證5萬株以上,夏播可留苗到18萬株,每株有效蒴102蒴,蒴粒數68粒,千粒重3.18g。從產量構成因素上來看,每hm2株數、千粒重變化較低,株蒴數、蒴粒數變化較大,對產量影響較大(表1)。宛芝16耐密性好,千粒重較高,單株結蒴多,蒴粒數中等,是其高產的主要因素。

表1 宛芝16與豫芝4號(CK)試驗產量比較及產量構成分析
3.3 生理機能 宛芝16芝麻新品種生長過程中干物質積累迅速,運轉快的生理機能是其高產的內在要求。
3.3.1 干物質生產 芝麻要獲得高產,整個生育期要求葉面積指數高,凈同化率高,干物質積累多。宛芝16在盛花期和終花期葉面積指數均高于對照,初花期莖葉干重高于對照,成熟期莖葉干重稍高于對照(表2),表明宛芝16生育前期早生快發,后期衰老慢,葉片功能期長,庫源關系協調,光合效率高,干物質積累多,具有較高的物質生產機能。
3.3.2 干物質運輸 高產芝麻品種在開花后莖葉干物質迅速大量運向生殖器官,使蒴殼和子粒迅速膨大。宛芝16從初花期到成熟期莖葉干重增加量低于對照,而地上部總干重增加量高于對照(表2),表明宛芝16開花后莖葉光合產物迅速大量運向蒴殼和子粒,且光合產物運輸通暢,向蒴部充實比例較大,具有較強的運輸機能。

表2 宛芝16與豫芝4號(CK)葉面積和干物質積累比較
3.4 抗病抗逆性 芝麻最主要病害有芝麻莖點枯病和芝麻枯萎病,芝麻常遇的逆境有漬害、倒折、高溫,這些病害和逆境都會造成芝麻嚴重減產甚至絕收,高產芝麻必需具有良好的抗病抗逆性。宛芝16高抗莖點枯病和枯萎病,對澇害有較強的耐漬性,抗倒,開花時期適應溫度范圍較廣,這都減輕了災害的影響,促進了產量的提高。
3.5 穩定性與適應性 宛芝16在2012年河南省芝麻新品種區域試驗中,12個參試品系9個試驗點試驗中排第1名,其中7個試驗點比對照增產;在2013年河南省芝麻新品種區域試驗中,7個參試品系8個試驗點試驗中排第1名,其中8個試驗點全部比對照增產;在2014年河南省芝麻新品種生產試驗中,5個參試品系6個試驗點試驗中排第3名,其中5個試驗點比對照增產。在連續3年的試驗中,宛芝16對各種氣候條件都有良好的適應性,表現穩定,3年23點次試驗中20點次比對照增產。從試驗結果來看,芝麻穩定性和適應性是芝麻高產的必備要素。
提高芝麻產量是芝麻育種的首要目標,而選育高產品種就要研究芝麻高產機理,分析宛芝16芝麻新品種高產機理,最終發現株型塔形緊湊,光合姿態好,株蒴數多、蒴粒數適中,千粒重較高,耐密性好,抗病耐漬抗倒,生育前期早生快發,干物質積累快,中后期干物質向蒴和粒部轉移快轉移量大,品種適應性強穩定性好,是主要的高產機理。芝麻高產育種要選擇具有高產性狀和高產機理的基礎資源材料,進行合理組配,加強抗病抗逆穩定適應性選擇,從而較快育出高產品種。
參考文獻
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[3]余飛,徐新福,孫海英,等.芝麻新品種駐J18.中國種業,2002(9):45
收稿日期:(2016-02-10)
基金項目:國家芝麻產業技術體系建設項目(CARS-15)