食用型向日葵雜交種太食3196 的選育

楊 芬，雷 偉，丁變紅，吳新明

（1.山西省農業科學院作物科學研究所，山西太原030031；2.新疆生產建設兵團第六師農業科學研究所，新疆五家渠831301）

山西地處黃土高原，氣候條件干旱寒冷，土壤貧瘠，大部分是高寒山區或干旱貧瘠的丘陵坡地，旱地面積占全省耕地面積的75%以上，還有約17 萬hm2鹽堿地和瘠薄地尚待開發利用[1-2]。向日葵因其具有耐干旱、耐瘠薄、耐鹽堿等特性[3-4]，能夠在山西省大部分地區種植，特別是能充分利用旱地、鹽堿地等這些閑置土地，改良土壤的同時提高農戶收益。因此，向日葵成為山西省主要的經濟作物之一，種植面積常年保持在13 萬hm2左右[5-6]。然而，近年來山西省向日葵種植面積和效益都有下滑的趨勢，主要原因之一就是品種更新緩慢，缺乏高產、優質、抗病性強的新品種。目前山西省食用向日葵主干品種仍是傳統的農家種、常規種[7]，如三道眉、大黑片、星火系列等，還有少量雜交品種，如晉葵3 號、DK119等[8]，這些品種在生產上植株高大，生育期長，容易倒伏，且由于長期種植，沒有合理倒茬，致使品種混雜、退化嚴重[9]，病蟲害泛濫[10]，產量低、抗性差、商品價值低，種植葵花收益不高，嚴重影響了葵農種植向日葵的積極性。

太食3196 是山西省農業科學院作物科學研究所自主選育的食用型向日葵雜交種，2018 年4 月通過中華人民共和國農業農村部非主要農作物品種登記，登記編號為：GPD 向日葵（2018）1401027，該品種中早熟、長勢強，抗病抗倒伏，平均公頃產量達到3 300 kg 以上，適宜在山西西部、北部，新疆北部冷涼地區和甘肅等地春播。

1 太食3196 的選育

1.1 育種目標

針對目前山西省食用向日葵生產中出現的問題，選育生育期短、植株高度低、抗病性強、產量高，適應黃土高原特殊氣候環境的食葵雜交品種。

1.2 育種思路

1.2.1 回交轉育法選育不育系和配套保持系 在已有不育系或不育材料的基礎上，通過回交轉育的方法選育同質異核的新不育系。具體做法是選擇穩定的雄性不育系作為母本，用抗病性強、產量高的自交系作為父本進行雜交，在下一代選出不育株繼續與該自交系回交，產生回交1 代，如此連續回交6～7 代后，不育系的細胞核被自交系代換，形成新的不育系，輪回父本即為新不育系的保持系。

1.2.2 常規選育法提純恢復系 發現抗病性強、農藝性狀優良、產量高的自交系材料，不斷加代提純的同時，用不育系測交，鑒定雜交種的育性及產量，不斷淘汰掉不具有恢復能力或恢復力差的材料，選擇配合力高的材料作為恢復系。

1.3 選育過程

太食3196 是食用型向日葵雜交種，母本為不育系309A，父本為恢復系F216R。

1.3.1 不育系309A（母本）的選育 2005 年從國外雜交種中分離出幾株不育株，用自育穩定的自交系與之進行一對一測交，冬季到海南做育性鑒定，發現以自交系309 作為父本的雜交種F1植株不育率達到80%以上，說明自交系309 具有保持不育株不育特性的能力。2006 年春，用309 與雜交種F1中的不育材料繼續雜交，產生回交一代（BC1），BC1冬天到海南繼續與309 回交，產生回交二代（BC2），如此在山西和海南兩地不斷鑒定、篩選、提純，又經過5 代回交，到2009 年回交到BC7，轉育出一對穩定的同核異質體，其形態性狀基本一致，作為回交母本的不育材料就命名為309A，回交父本命名為309B。

1.3.2 恢復系F216R（父本）的選育 2006 年從甘肅收集了幾株盤大、長勢強、抗病性好的食葵資源，2007 年開始對這批資源進行自交、鑒定、篩選，在保留原有的優勢性狀外，又不斷選擇抗病性強、結實率高的材料，冬季到海南加代提純。同時，用篩選出的優良自交系材料與已有的多個不育系進行測交，F1雜交種經鑒定，可育株率達到90%以上，說明這個自交系擁有恢復基因（Rf）。之后一方面自交篩選，另一方面配制測交組合，并鑒定雜交種的育性和產量。到2010 年選育出一個理想的自交系材料，后與多個不育系配制雜交組合，雜交種的可育株率達100%，說明它是一個穩定的恢復系，命名為F216R。

1.3.3 雜交組配 2011 年用F216R 與多個不育系配制雜交組合，2012 年進行配合力檢測和產量測定，結果309A 與F216R 特殊配合力高，是個有潛力的雜交組合，命名為太食3196。

2 品種特征特性

2.1 農藝性狀概況

太食3196 平均生育期105d，株高175～190 cm；幼莖淺綠色，莖粗2.6～2.8 cm；葉片數26～28 片，葉片大、心型呈綠色，邊緣規則鋸齒狀；舌狀花長卵圓形，呈黃色，管狀花黃色，花粉淡黃色；花盤平，直徑約21 cm，成熟期水平向下；籽粒寬卵形，棕底白邊，平均粒長2.0 cm，粒寬0.8 cm；單盤質量116 g，百粒質量13.8 g，籽仁率61.3%，平均公頃產量達3 300 kg，適宜在山西西部、北部，新疆北部冷涼地區和甘肅等地春播。

2.2 品質檢測

2017 年9 月，經農業部油料及制品質量監督檢驗測試中心檢測（武漢），太食3196 籽實粗蛋白含量18.1%，油酸含量72.1%，亞油酸含量17.1%，維生素E 含量10.0 mg/100 g。

2.3 抗病性鑒定

2017 年9 月，太食3196 在內蒙古農業大學農學院進行了抗病性鑒定，鑒定結果表明，太食3196黃萎病平均病情指數22.28，表現為中抗水平；黑斑病病斑直徑14.24 mm，表現為中抗水平；列當瘤結平均寄生數目為37.0，表現為中感列當（G 小種）；核盤菌病斑直徑2.71 cm，對菌核病表現為感病。

3 產量表現

3.1 品比試驗

2013 年在山西省農業科學院作物科學研究所內品系鑒定試驗中，太食3196 產量為2 961.0 kg/hm2，比對照YS809（2 701.5 kg/hm2）增產9.4%，居參試品種第1 位；2014 年在山西省農業科學院作物科學研究所內品系鑒定試驗中，產量為3 700.5 kg/hm2，比對照YS809（3 238.5 kg/hm2）增產14.3%，居參試品種第2 位。

3.2 區試結果

2014—2015 年，太食3196 連續2 a 參加了山西省食葵區域試驗，產量和抗性表現突出。2014 年太食3196 在8 個試驗點的平均公頃產量達到3 732.0 kg，居參試品種第3 位，比對照（YS809）增產18.40%（表1）；2015 年太食3196 在8 個試驗點的平均公頃產量達到3 311.4 kg，居參試品種第4 位，比對照（YS809）增產12.56%（表2）。

表1 2014 年太食3196 區試結果

表2 2015 年太食3196 區試結果

3.3 生產示范結果

2015—2017 年，太食3196 在山西省陽高縣和廣靈縣連續示范種植3 a，總體表現為整齊度高，無倒伏、不分枝，抗病抗逆性強，高產穩產，在陽高縣平均公頃產量為3 195.0 kg，個別高產田可達到3 750.0 kg以上，在廣靈縣平均公頃產量為3 330.0 kg，最高公頃產量達3 720.0 kg。2015 年在新疆生產建設兵團第六師農科院試驗地示范種植，平均公頃產量為4 512.0 kg，比對照X3939（4 476.0 kg）增產8%。

4 結論與討論

種子是農業生產的基礎，是農業發展的核心推動力，優良品種對農作物的增產起著至關重要的作用[11]。研究表明，向日葵是具有強大雜種優勢的作物，其雜交種增產效果顯著，一般比普通品種增產15%～40%，還能大幅度提高抗性和品質[12-13]。因此，以胞質雄性不育系為基礎配制雜交種的選育是當前世界上向日葵品種改良的主要方向，多數盛產向日葵的國家，還提出了種子雜交種化[14-16]。目前美國向日葵生產上雜交種使用率達99%，其他國家雜交種的覆蓋率也很高[17]。

我國是向日葵生產大國，也是消費大國，然而，由于長期以來食用向日葵作為國家計劃之外的一種經濟作物，并沒有引起足夠重視，相關理論研究十分滯后，在人員、材料、技術等方面的積累也有限[18-19]，很大程度影響到新品種的選育速度，現在對其育種等研究已跟不上實際生產的需要。因此，十分有必要加快我國食葵三系雜交種的選育工作，特別是注重三系親本材料的創造和利用，高品質雜交種的選育[20]。

太食3196 的成功選育，一方面能明顯提高食葵的產量和抗性，促進增產穩產，加速食葵品種的更新換代，推動食葵產業的健康發展。另一方面在選育過程中，利用國外雜交種轉育出新型不育系309A，利用農家品種選育出恢復系F216R，為栽培品系引入了多種基因類型，豐富了親本的種質資源，為今后選育優質雜交種打下了基礎，也為今后利用雜交種、農家品種選育親本材料積累了技術經驗。