向日葵市場(chǎng)需求及育種方向

楊海峰，段學(xué)艷，衛(wèi) 玲，劉 博，曲運(yùn)琴，連 晉

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所，山西 臨汾 041000）

向日葵是世界四大油料作物之一，在我國(guó)的內(nèi)蒙古、新疆、遼寧、吉林及山西均有大面積種植，是重要的脂肪和蛋白質(zhì)來(lái)源[1-2]。生產(chǎn)中根據(jù)其利用的目的和外觀不同，通常將其分為兩大類，即食用向日葵和油用向日葵。大粒厚殼，蛋白質(zhì)含量較高，以嗑食或剝?nèi)蕿槟康牡谋环Q為食用型向日葵，簡(jiǎn)稱食葵，市場(chǎng)俗稱“瓜子”；小粒薄殼，脂肪含量較高，以榨油為目的的被稱為油用型向日葵，簡(jiǎn)稱油葵。向日葵育種盡管起步晚，但近些年發(fā)展較快。

筆者是在生產(chǎn)及市場(chǎng)（包括商品市場(chǎng)和種子市場(chǎng)）調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)及山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所向日葵課題組多年的育種經(jīng)驗(yàn)，對(duì)我國(guó)向日葵育種方向進(jìn)行探討，以期能為向日葵育種提供參考。

1 向日葵的市場(chǎng)需求旺盛

1.1 產(chǎn)品市場(chǎng)

食葵，即葵花籽，是我國(guó)傳統(tǒng)的嗑食小食品，是逢年過(guò)節(jié)、休閑娛樂(lè)、婚喪嫁娶之必備食品，有廣泛的消費(fèi)市場(chǎng)[3]；油葵由于其營(yíng)養(yǎng)健康、氣味清香、質(zhì)地純正、芳香可口等特點(diǎn)，被譽(yù)為保健佳品、高級(jí)營(yíng)養(yǎng)油或健康油，深受百姓餐桌歡迎[4]。

1.2 種子市場(chǎng)

向日葵生育期短、管理簡(jiǎn)單、抗旱、耐鹽堿、種植效益好，在我國(guó)許多地區(qū)均有種植[4]。以山西晉南地區(qū)為例，平川縣市以復(fù)播為主，東西山區(qū)以春播為主，常年播種面積在2萬(wàn)hm2以上，近2 a由于玉米價(jià)格大幅回落，油葵種植面積進(jìn)一步擴(kuò)大，再加上消費(fèi)者對(duì)地溝油的恐慌情緒，使得葵花油價(jià)格居高不下，又進(jìn)一步激發(fā)了農(nóng)民種植的積極性，因此，種子銷售市場(chǎng)也異常火爆，售價(jià)甚至高達(dá)100元/kg以上。

2 市場(chǎng)所青睞的商品品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)

從我國(guó)的消費(fèi)習(xí)慣來(lái)看，食葵消費(fèi)主要以嗑食為主[5]，因此，消費(fèi)者普遍喜歡大粒、有光澤、顏色漂亮、籽仁飽滿、口感好的葵花籽。消費(fèi)者的喜好通過(guò)市場(chǎng)傳導(dǎo)至炒貨商，因此，炒貨商對(duì)于大粒、色澤美觀的籽粒，尤其是黑底白邊，有光澤、表面光滑的類型收購(gòu)價(jià)格要明顯高于普通類型。另外，除了炒貨企業(yè)外，還要滿足剝?nèi)市推髽I(yè)的需求，這一類企業(yè)對(duì)籽粒大小或者籽粒美觀程度要求不是很高，但對(duì)籽粒的出仁率與蛋白質(zhì)含量要求較高，這類企業(yè)普遍喜歡籽粒飽滿、結(jié)實(shí)好、皮殼率低的產(chǎn)品；對(duì)于油脂型企業(yè)，對(duì)油品則有較高要求，這類企業(yè)普遍喜好籽粒飽滿、皮殼率低、出油率高的產(chǎn)品。以黑龍江省為例，該省對(duì)不同類型向日葵登記有不同的標(biāo)準(zhǔn)[3]：嗑食型，籽粒長(zhǎng)×寬≥23 mm×8 mm，百粒質(zhì)量≥15 g，出仁率高于49%，蛋白質(zhì)含量≥49%；仁用型，百粒質(zhì)量≥10 g，籽仁蛋白質(zhì)≥25%，籽仁率≥55%；油用型，籽實(shí)含油率≥40%。從以上不難看出，向日葵籽粒的商品品質(zhì)或營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)已經(jīng)被提到一個(gè)相當(dāng)?shù)母叨取?/p>

炒貨企業(yè)的需求進(jìn)一步傳導(dǎo)至種植戶，各級(jí)收購(gòu)商對(duì)大粒、美觀型品種的收購(gòu)不但價(jià)格較高，而且需求量較大，與此同時(shí)，有些傳統(tǒng)品種（灰白條紋）品相略差的甚至無(wú)人問(wèn)津。這種需求或市場(chǎng)效應(yīng)迫使種植戶普遍選擇籽粒商品性好、高產(chǎn)又抗病的食葵新品種；或者選擇籽粒皮殼較薄、籽仁飽滿、出油率較高的油葵高產(chǎn)新品種。

種植戶的需求進(jìn)一步傳導(dǎo)至種子生產(chǎn)企業(yè)，另外，種子生產(chǎn)企業(yè)還要考慮繁殖親本和制種產(chǎn)量，及最終的收益情況。這就要求新品種種子發(fā)芽率要高，發(fā)芽勢(shì)要強(qiáng)，繁親或制種產(chǎn)量要高。因此，育種者在制定育種目標(biāo)時(shí)，要充分考慮消費(fèi)市場(chǎng)、種植戶、種子生產(chǎn)企業(yè)等各環(huán)節(jié)的需求。

3 我國(guó)向日葵品種選育的起始及發(fā)展

我國(guó)向日葵品種選育研究是從前蘇聯(lián)引入油葵種質(zhì)逐步開(kāi)始的，且都是含油率較低的常規(guī)品種[6-7]，這個(gè)階段主要是引入試種。雜種優(yōu)勢(shì)利用是從1974年開(kāi)始的，當(dāng)年國(guó)家成立了向日葵雜種優(yōu)勢(shì)利用研究協(xié)作組，之后研究工作取得了較大進(jìn)展。

首先，完成了“三系”配套。1974年，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院從加拿大引入細(xì)胞質(zhì)雄性不育系“1366A”及保持系“1366B”。在此基礎(chǔ)上，吉林省向日葵研究所1977年育成了細(xì)胞質(zhì)雄性不育系74102-4A、保持系74102-4B和恢復(fù)系矮113，實(shí)現(xiàn)了“三系”配套[8]，這標(biāo)志著我國(guó)向日葵新品種選育已由常規(guī)種選育邁入了雜種優(yōu)勢(shì)利用研究階段。

其次，選育出第1批油葵雜交種。全國(guó)各科研單位在選育“三系”的同時(shí)，配制了雜交種，遼寧、內(nèi)蒙古、黑龍江等科研單位先后選出一批新的向日葵雜交種，1980年我國(guó)第1批三系雜交種（油葵）通過(guò)審定，如白葵雜1號(hào)、沈葵雜1號(hào)等。全國(guó)第1次進(jìn)行了品種更新?lián)Q代。這一時(shí)期，育種目標(biāo)集中在產(chǎn)量上，忽視了含油率改良。1987年，我國(guó)第2批油葵雜交種育成，有白葵雜2號(hào)、晉葵雜1號(hào)等，這批雜交種在產(chǎn)量和含油率方面均有了很大提高，但與國(guó)際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。1988年以后，由于資源的引進(jìn)以及與國(guó)際上向日葵研究先進(jìn)國(guó)家的技術(shù)交流，我國(guó)向日葵育種水平有了進(jìn)一步提高。

進(jìn)入2000年以后，油葵新品種選育取得進(jìn)一步發(fā)展，但是與世界頂尖水平相比，仍有不小的差距，比如美國(guó)雜交種G101、澳大利亞的S31，由于產(chǎn)量高、出油率高，這2個(gè)品種曾經(jīng)在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，成為我國(guó)油葵產(chǎn)區(qū)的主栽品種。另外，隨著食葵市場(chǎng)的繁榮，許多育種單位也加大了對(duì)食葵的育種力度，雜種優(yōu)勢(shì)也應(yīng)用于食葵。目前，國(guó)內(nèi)已育成了一批雜交種，這些雜交種有的已經(jīng)陸續(xù)投入生產(chǎn)，有的正在進(jìn)行試驗(yàn)試種和示范，這些雜交種正在或即將助推食葵生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展。

4 食葵的育種方向

提高作物（以籽實(shí)為收獲目標(biāo)）的籽實(shí)產(chǎn)量是作物育種永恒的目標(biāo)，在許多作物、許多研究中均有報(bào)道，食葵產(chǎn)量的提高不外乎對(duì)產(chǎn)量因子的提高，包括盤徑、百粒質(zhì)量、結(jié)實(shí)率、單盤粒數(shù)、單株質(zhì)量等，這些前人均有報(bào)道[9-11]，筆者從其他方面探討食葵的育種方向。

4.1 發(fā)芽勢(shì)強(qiáng)、出苗快是選育的首要目標(biāo)

干旱與水資源短缺已成為世界農(nóng)業(yè)和社會(huì)發(fā)展的制約因素，干旱脅迫是自然界最主要的非生物脅迫之一[12-13]。盡管向日葵是相對(duì)耐旱的作物之一[14]，但持續(xù)的高溫干旱，對(duì)向日葵的出苗、生長(zhǎng)、發(fā)育都造成了很大傷害，要解決這一問(wèn)題，除了繼續(xù)開(kāi)辟水源和節(jié)水灌溉外，改善向日葵自身的抗旱能力，選育抗旱節(jié)水型品種是另一條重要途徑[15]。以山西晉南復(fù)播區(qū)為例，復(fù)播油葵一般在6月中下旬播種，這段時(shí)期氣溫特別高，白天最高氣溫達(dá)三十八九度，水分蒸發(fā)量異常大，而降雨又特別少，小麥?zhǔn)斋@后，由于地表裸露，土壤表層中僅存的少量水分，得不到有效補(bǔ)充，3～4 d便蒸發(fā)殆盡，導(dǎo)致油葵播種后難以出苗，或者勉強(qiáng)出苗，幼苗生長(zhǎng)勢(shì)較弱，發(fā)育緩慢。生產(chǎn)中每年因?yàn)楦珊刀鴮?dǎo)致缺苗斷壟的比比皆是。水澆地雖能灌溉，但灌溉后播種時(shí)間很難掌握，播種過(guò)早，表層太濕，覆土困難，且容易板結(jié)，難以出苗；播種過(guò)遲，表層過(guò)干，也難以出苗。因此，不管是旱地、擴(kuò)澆地、還是水地都要求種子的發(fā)芽勢(shì)要強(qiáng)，出土要快，在表層水分蒸發(fā)完之前，就能順利出苗，長(zhǎng)出健壯的根系，并及時(shí)利用下層水分供給幼苗生長(zhǎng)。因此，在干旱脅迫下研究材料的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、胚根的相對(duì)生長(zhǎng)量等與抗旱相關(guān)的指標(biāo)[16-20]，進(jìn)而選育發(fā)芽勢(shì)強(qiáng)、出苗快且抗旱的品種勢(shì)在必行。

4.2 大粒美觀型是食葵選育的重中之重

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著人們生活水平的不斷提高和膳食結(jié)構(gòu)的改善，食葵作為一種休閑保健食品越來(lái)越受到人們的青睞[2，5]。通過(guò)對(duì)山西臨汾及周邊市場(chǎng)，包括“洽洽”、“真心”等大型品牌在內(nèi)，以及一些散稱零售攤位調(diào)查發(fā)現(xiàn)，銷售價(jià)格較高（有些大粒的賣到20元/kg，“洽洽”等帶包裝的更貴），賣的較好的，都是美觀大粒型品種。目前最受食葵市場(chǎng)歡迎的類型為：籽粒外觀上黑底白邊，有光澤，籽粒飽滿，粒長(zhǎng)大于2.2 cm，寬大于1 cm；反觀傳統(tǒng)的以“三道眉”為代表的老品種，在市場(chǎng)中幾乎銷聲匿跡了。因此，對(duì)于食葵新品種選育，今后的目標(biāo)首先是選育符合炒貨企業(yè)需求的大粒型（籽粒長(zhǎng)×寬≥23 mm×8 mm，百粒質(zhì)量≥15 g），且外形美觀、商品性好的品種[21]；其次是選育適宜葵仁加工的籽粒飽滿食葵新品種（籽仁蛋白質(zhì)≥25%，籽仁率≥55%）。

4.3 抗病、抗蟲(chóng)、抗倒伏、抗折莖是實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的基礎(chǔ)

向日葵霜霉病、菌核病、銹病、褐斑病、黃萎病等病害，以及向日葵螟蟲(chóng)、蠐螬類、金針蟲(chóng)、地老虎等蟲(chóng)害嚴(yán)重影響向日葵的產(chǎn)量和品質(zhì)，進(jìn)而嚴(yán)重威脅向日葵產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展[22-26]。要解決這一問(wèn)題，除了做好一些耕作（與禾本科作物實(shí)行輪作倒茬，及時(shí)清除病殘?bào)w等）或化學(xué)防治措施（藥劑防治等）外，選育抗病蟲(chóng)品種是一條更行之有效的方法。目前已選出一些抗病品種，如龍葵4號(hào)，中抗菌核病、抗葉斑病；白葵4號(hào)，耐菌核病、抗螟蟲(chóng)等[22-25]。這些品種為當(dāng)?shù)叵蛉湛a(chǎn)業(yè)的發(fā)展發(fā)揮了相當(dāng)作用。然而，目前抗蟲(chóng)品種相對(duì)較少，尤其是食葵，但有研究表明，一些油葵材料皮殼中含有碳素層對(duì)向日葵螟蟲(chóng)有抵抗作用[4]。如果食葵殼中也能轉(zhuǎn)入這種碳素層，那么抗蟲(chóng)能力有可能會(huì)大大提高。

向日葵由于花盤在頂端，且大而重，這種形態(tài)特征造就了它比別的其他作物（如玉米）更易倒伏，向日葵倒伏的類型較多，有些是從根部倒伏，有些是從莖的中下部倒伏，有些是從莖的中部、或上部直接折斷，僅留一層外表皮相連。不管是哪種情況，都會(huì)導(dǎo)致籽粒秕瘦，或者干脆完全空秕，嚴(yán)重影響產(chǎn)量。因此，這就要求育種者在選育品種時(shí)，要充分考慮對(duì)抗倒伏、抗莖折材料的選擇，盡量選擇根系發(fā)達(dá)、抓地能力強(qiáng)、高度適中（一般在2 m以內(nèi)）、莖稈粗壯且有一定韌性的材料。

5 油葵的育種目標(biāo)

除了上面食葵中提到的抗旱、抗病、抗蟲(chóng)、抗倒伏等選育方向外，根據(jù)油葵自身的特點(diǎn)，還應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。

5.1 籽粒密實(shí)、彎曲度好是減輕鳥(niǎo)害的重要保障

油葵籽粒在葵盤上的排列緊密程度及葵盤彎曲程度，不僅影響單盤粒數(shù)（產(chǎn)量因子），而且關(guān)系到鳥(niǎo)類（麻雀、鴿子等）是否危害的問(wèn)題。葵盤不管大小，若籽粒排列松散，鳥(niǎo)害就重，相反，若籽粒排列緊密，鳥(niǎo)害就輕；另外，葵盤的彎曲程度對(duì)于防治鳥(niǎo)害也非常重要，當(dāng)葵盤（灌漿至成熟期間）正面垂直向上，或向上傾斜時(shí)，鳥(niǎo)很容易站立在葵盤上啄食，且啄食范圍較大，鳥(niǎo)害較重；而當(dāng)葵盤正面朝下，鳥(niǎo)站立在葵盤背面難以啄食，或者啄食范圍有限，鳥(niǎo)害就輕。生產(chǎn)調(diào)查中，發(fā)現(xiàn)許多油葵長(zhǎng)勢(shì)很好，葵盤挺大，但有相當(dāng)部分的籽粒被鳥(niǎo)啄食一空。因此，這就要求在選育品種時(shí)，不僅要選擇葵盤較大的材料，也要選擇籽實(shí)排列緊密、彎曲度好的類型。

5.2 皮薄仁飽、出油率高是提高單位面積產(chǎn)油量的重要基礎(chǔ)

影響油葵單位面積籽實(shí)出油率的因子除了單位面積籽實(shí)產(chǎn)量外，還有籽仁率（或皮殼率），以及籽仁本身的含油率。因此，在籽實(shí)單產(chǎn)保持一定水平的前提下，籽仁所占比例越大，出油率就會(huì)越高，籽仁含油率越高，出油率也會(huì)越高，這就要求在育種時(shí)將皮薄、籽仁飽滿、籽仁含油率高作為育種目標(biāo)之一。

5.3 優(yōu)化脂肪酸構(gòu)成，提高油酸含量是提高油品的重要內(nèi)容

我國(guó)目前審定的油葵雜交種都是高亞油酸類型，其中，棕櫚酸約占5%，硬脂酸約占3%，油酸約占23%，亞油酸約占65%，亞油酸含量高，抗氧化性就差，貯藏時(shí)間短，容易變質(zhì)[6]。因此，人們對(duì)油脂的質(zhì)量提出了新的要求，即培育高油酸新品種（抗氧化能力強(qiáng)）。目前，俄羅斯、美國(guó)、荷蘭、澳大利亞等國(guó)向日葵品種油酸含量已提高到70%，育成的新品種具有很高的氧化穩(wěn)定性。因此，調(diào)整油葵脂肪酸構(gòu)成比例，提高油酸含量也是今后重要的育種方向[27-29]。

6 建議

6.1 向日葵育種要有超前意識(shí)

選育成一個(gè)向日葵新品種通過(guò)審定（現(xiàn)在改為登記），并在生產(chǎn)中推廣，一般需要8～10 a的時(shí)間，因此，在制定育種目標(biāo)時(shí)，要預(yù)測(cè)8～10 a后農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和市場(chǎng)的需求。隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的迅猛發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，育種者要意識(shí)到，向日葵的播種、收獲及田間管理機(jī)械化程度，會(huì)越來(lái)越高，育出的品種是否能適合機(jī)械化操作，食葵作為人們茶余飯后、休閑娛樂(lè)的助興食品，油葵作為餐桌優(yōu)質(zhì)健康油的重要來(lái)源，在數(shù)量和質(zhì)量上是否能滿足這些需求，都將值得育種家深思。

6.2 種質(zhì)資源創(chuàng)新和育種緊密結(jié)合

對(duì)于育種者而言，種質(zhì)資源創(chuàng)新是為育種服務(wù)的，通過(guò)多種手段，包括輻射、遠(yuǎn)緣雜交、分子手段等創(chuàng)造變異，從而產(chǎn)生新種質(zhì)，不斷豐富育種基因庫(kù)。然后多種優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)的材料通過(guò)重組分離，整合優(yōu)點(diǎn)，才能產(chǎn)生穩(wěn)定一致的品種。

6.3 以生產(chǎn)需求為導(dǎo)向不斷調(diào)整育種方法和育種目標(biāo)

脫離生產(chǎn)需求而制定育種目標(biāo)，是盲目的。在社會(huì)發(fā)展的不同階段，生產(chǎn)需求也在不斷發(fā)生變化，因此，要不斷的調(diào)研市場(chǎng)，了解生產(chǎn)，不斷的根據(jù)生產(chǎn)需求變化及時(shí)調(diào)整育種目標(biāo)。好的育種方法能縮短育種年限，提高育種效率，對(duì)于又快又好的選育新品種至關(guān)重要，一些輔助選擇方法[30-31]，比如分子標(biāo)記、氣-質(zhì)聯(lián)用等，已被逐漸應(yīng)用于育種中，并取得理想的效果，因此，還要及時(shí)掌握國(guó)內(nèi)外有關(guān)的最新動(dòng)態(tài)，結(jié)合實(shí)際，選擇合適的育種方法。

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