福建鮮籽粒大粒蠶豆種質(zhì)資源的引進(jìn)及評價

李程勛，李愛萍，徐曉俞，鄭開斌

（福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所，福建 福州 350013）

0 引言

【研究意義】蠶豆（Vicia fabaL.），別名胡豆、南豆、蘭花豆等，豆科、豌豆屬，是主要的食用豆類作物[1,2]。蠶豆含有豐富的氨基酸、碳水化合物、纖維素、維生素、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分[3,4]。大粒蠶豆（干籽粒百粒重超過160 g）粒寬而厚，具有高蛋白、高淀粉、低脂肪等特性[5]，其外觀良好、口感細(xì)膩、營養(yǎng)豐富，深受消費(fèi)者喜愛[6]。福建地區(qū)的大粒蠶豆品種單一，種植品種仍是傳統(tǒng)的陵西一寸品種，缺少大粒蠶豆種質(zhì)資源以供種植選擇。因此，引進(jìn)先進(jìn)的大粒蠶豆品種對福建地區(qū)的蠶豆發(fā)展具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】目前，國內(nèi)外已有大量關(guān)于蠶豆種質(zhì)資源形態(tài)多樣性[7－9]、基因多樣性[10,11]、蛋白多樣性[12]、抗逆性[13,14]、抗病性[15,16]和栽培技術(shù)[17,18]等方面的研究。【本研究切入點(diǎn)】鮮有關(guān)于大粒蠶豆種質(zhì)資源評價的研究報道。【擬解決的關(guān)鍵問題】本研究引進(jìn)10個目前我國較先進(jìn)的春播型和秋播型大粒蠶豆品種在福建試種，并以陵西一寸品種為對照，通過農(nóng)藝性狀評價鑒定，以期為福建蠶豆優(yōu)良品種的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試的大粒蠶豆品種：日本大白皮、通蠶鮮6號、通蠶鮮7號、通蠶鮮8號、通09-110-1、通蠶鮮10號、青海1號、青海2號、青海3號、青海4號、陵西一寸，其中日本大白皮、通蠶鮮6號、通蠶鮮7號、通蠶鮮8號、通09-110-1、通蠶鮮10號由江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所提供，青海1號、青海2號、青海3號、青海4號由青海省農(nóng)林科學(xué)院提供，陵西一寸由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所提 供。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設(shè)計 2018年11月～2019年5月，試驗設(shè)置于福州市連江縣馬鼻鎮(zhèn)館讀村和閩侯縣白沙鎮(zhèn)林柄村，選擇土壤肥力中等、均勻，中性至弱堿性土壤作為試驗地，酸性土壤基肥可選用石灰進(jìn)行調(diào)節(jié)pH值。每個品種小區(qū)面積18 m2（畦寬1.5 m×畦長12 m），每畦種植2行，穴距45 cm，每穴播1粒，每個小區(qū)約52株，每個小區(qū)3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，共種植66個小區(qū)，采取隨機(jī)完全區(qū)組排列。試驗地周圍設(shè)保護(hù)行或保護(hù)區(qū)，田間管理參照《大粒青 蠶豆無公害栽培技術(shù)規(guī)程》。

1.2.2 主要農(nóng)藝性狀的測定 播種后分別記載蠶豆出苗期、分枝期、現(xiàn)蕾期等，于見花期、始莢期和成熟期考察株高、分枝數(shù)等，采收時統(tǒng)計百粒重、莢長、莢寬、籽粒長、籽粒寬等農(nóng)藝性狀。

物候期觀測：播種期：種子播種當(dāng)天的日期；出苗期：50%的植株幼苗露出地面2 cm以上的日期；分枝期：50%的植株葉腋長出分枝的日期；現(xiàn)蕾期：50%的植株頂部出現(xiàn)能夠目辨的花蕾的日期；見花期：見到第一朵花的日期；開花期：50%的植株見花的日期；始莢期：50%的植株開始結(jié)莢的日期；采青期：70%以上的始莢結(jié)位的莢可以青食采收的日期；成熟期：70%以上的莢呈成熟色的日期；生育日數(shù)：播種第二天至成熟期的天數(shù)。

株高：隨機(jī)選取10株，測量從子葉節(jié)到植株最高莖枝頂端生長點(diǎn)的長度，取平均值。

分枝數(shù)：隨機(jī)選取10株，觀測計數(shù)每株上的所有一級分枝數(shù)（包括主莖），取平均值。

莢長：隨機(jī)抽取10個鮮莢果，測量莢尖至莢尾的直線距離，取平均值。

莢寬：隨機(jī)抽取10個鮮莢果，測量莢果最寬處的直線距離，取平均值。

鮮莢每667 m2（下同）產(chǎn)量：隨機(jī)選取10株，采收并稱量其生產(chǎn)的鮮莢，換算成鮮莢產(chǎn)量。

出籽率：鮮籽粒產(chǎn)量與鮮莢產(chǎn)量的比值。

籽粒長：隨機(jī)抽取10個成熟莢果，測量風(fēng)干后成熟籽粒最長處的直線距離，取平均值。

籽粒寬：隨機(jī)抽取10個成熟莢果，測量風(fēng)干后成熟籽粒最寬處的直線距離，取平均值。

干籽粒百粒重：以風(fēng)干后的成熟干籽粒為觀測對象，參照GB/T 3543—1995 農(nóng)作物種子檢驗規(guī)程，從清選后的種子中隨機(jī)取樣，4次重復(fù)，每個重復(fù) 100粒種子，稱取每100粒種子的質(zhì)量，取平均值。

1.3 數(shù)據(jù)處理和分析

采用Microsoft Excel 2007和SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù) 據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生育期

對蠶豆的生長情況進(jìn)行觀察，記錄不同蠶豆品種的生育期。表1可以看出出苗期和分枝期各品種間差異不大，從現(xiàn)蕾期后，青海1～4號各生育期均較其余品種提前，生育日數(shù)比對照提早27～29 d，而江蘇的通蠶系列品種及日本大白皮各生育期與對照差異不大，生育日數(shù)比對照提前0～4 d。因此，與對照品種陵西一寸相比，青海1～4號在福建種植體現(xiàn) 為較早熟品種。

表1 不同蠶豆品種的生育期Table 1 Growth period of broad bean varieties

2.2 農(nóng)藝性狀

2.2.1 3個主要時期的株高和分枝數(shù) 對不同蠶豆品種在開花期、采青期和成熟期時的株高、分枝數(shù)進(jìn)行測量統(tǒng)計。由表2可以看出青海的4個蠶豆品種株高都顯著高于其他品種，采青期青海系列品種的株高均高于100 cm，其中株高最高的青海2號，采青期高度達(dá)到147.83 cm，比對照高88.94%，而通蠶系列品種、日本大白皮及陵西一寸（CK）采青期的株高均小于100 cm，其中陵西一寸（CK）的株高最矮，僅78.24 cm；青海系列品種的分枝數(shù)較少，除青海3號采青期分枝數(shù)達(dá)到11.53個外，其余品種的分枝數(shù)均小于10個，其中青海2號的分枝數(shù)最少，在采青期分枝數(shù)為7.11個，比對照少34.35%，而通蠶系列品種、日本大白皮及陵西一寸（CK）采青期分枝數(shù)均大于10個，其中陵西一寸（CK）的分枝數(shù)最少，僅10.83個。可見青海系列品種采青期的株高高于陵西一寸（CK），分枝數(shù)除青海3號外均低于陵西一寸（CK）。日本大白皮和通蠶系列品種的株高和 分枝數(shù)都高于陵西一寸（CK）。

表2 不同時期蠶豆品種的株高和分枝數(shù)Table 2 Plant height and number of primary branches of broad bean varieties at different growth stages

2.2.2 不同蠶豆品種的鮮莢情況 觀察不同蠶豆品種的莢生長狀況，對莢長、莢寬、出籽率、單莢鮮重、單株實(shí)莢數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計。由表3可以看出青海3號和通09-110-1的四粒莢和五粒莢占比較大，出籽率都超過了50%，其中青海3號的出籽率達(dá)到了55.70%，通09-110-1的出籽率達(dá)到50.53%。青海蠶豆品種的出籽率普遍較高，都超過了40%，而日本大白皮出籽率最低，僅有30.53%。出籽率排列順序為：青海3號＞通09-110-1＞青海4號＞通蠶鮮7號＞青海2號＞青海1號＞通蠶鮮10號＞通蠶鮮6號＞CK＞通蠶鮮8號＞日本大白皮。

表3還可以看出，青海系列大粒蠶豆莢長較長，除青海4號外，其余品種鮮莢長度均超過13 cm，而除了通09-110-1外，通蠶系列品種、日本大白皮及陵西一寸（CK）的鮮莢長度均小于13 cm；青海

表3 鮮莢籽粒數(shù)占比率、莢長、莢寬、單莢重與株莢數(shù)表Table 3 Seed ratio, pod length, pod width, pod weight, and pod number of broad bean varieties

系列大粒蠶豆品種的莢寬均小于2.5 cm，而通蠶系列品種、日本大白皮及陵西一寸（CK）的鮮莢寬度均大于2.5 cm，其中通09-110-1的鮮莢最寬，達(dá)2.75 cm。

青海系列蠶豆品種的單株鮮莢數(shù)少于12個為10～12個，而除了通蠶鮮6號，其余通蠶系列品種、日本大白皮及陵西一寸（CK）的單株鮮莢數(shù)均超過14個，其中日本大白皮的單株鮮莢數(shù)最多，達(dá)到20個。

單莢鮮重方面，除了通09-110-1為41.60 g，比對照高26.91%外，其余品種的單莢鮮重均小于陵西一寸（CK）。其中日本大白皮的單莢鮮重最輕，僅有17.40 g，青海系列蠶豆品種除青海3號單莢鮮重為20.96 g外，其余品種的單莢鮮重均小于20 g，而通 蠶系列品種的單莢鮮重均大于20 g。

2.2.3 不同蠶豆品種的籽粒性狀 對不同蠶豆品種的鮮籽粒長、鮮籽粒寬、鮮籽粒百粒重、干籽粒百粒重等指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計。由表4可以看出所有品種的鮮籽粒寬度都大于1.5 cm，除日本大白皮外，其余品種的鮮籽粒長度都大于2.5 cm，籽粒長寬比為1.29～1.50。除了青海3號的干籽百粒重僅為151.81 g外，其余品種的干籽百粒重都超過160 g，其中通09-110-1、陵西一寸（CK）和通蠶鮮8號的干籽百粒重都超過了180 g，而通09-110-1最高，達(dá)到200.08 g。鮮籽粒百粒重與干籽粒百粒重相似，通09-110-1、陵西一寸（CK）和通蠶鮮8號的鮮籽粒百粒重超過300 g，通09-110-1最高，達(dá)到417.74 g。

表4 不同蠶豆品種的鮮籽粒長、鮮籽粒寬和百粒重Table 4 Seed length, seed width, and 100-seed weight of broad bean varieties

2.2.4 不同蠶豆品種的產(chǎn)量比較 對不同蠶豆品種的鮮莢產(chǎn)量和鮮籽粒產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計。結(jié)果表5可以看出青海品種青莢產(chǎn)量400～450 kg，通蠶系列品種青莢產(chǎn)都超過550 kg，其中通09-110-1品種的鮮莢重和鮮莢每667 m2（下同）產(chǎn)量顯著高于其他品種，產(chǎn)量達(dá)到1 200.58 kg，比對照高32.81%，通蠶鮮8號的鮮莢產(chǎn)量與陵西一寸（CK）沒有顯著性差異，其他品種的鮮莢產(chǎn)量均顯著低于對照陵西一寸品種。各個品種的產(chǎn)量排列順序為：通09-110-1＞CK＞通蠶鮮8號＞通蠶鮮7號＞日本大白皮＞通蠶鮮6號＞通蠶鮮10號＞青海4號＞青海2號＞青海3號＞青海1號。

表5 不同蠶豆品種的鮮莢產(chǎn)量和鮮籽粒產(chǎn)量Table 5 Fresh pod and seed weights per mu produced by various broad bean varieties

通蠶系列品種、日本大白皮和陵西一寸（CK）的鮮籽產(chǎn)量均高于200 kg，其中通蠶鮮7號、通蠶鮮8號、通09-110-1以及陵西一寸（CK）的鮮籽產(chǎn)量高于300 kg，而青海系列品種的鮮籽產(chǎn)量為160 kg ～235 kg，其中青海3號的鮮籽產(chǎn)量232.12 kg超過了通蠶鮮10號和日本大白皮，各品種鮮籽每667 m2產(chǎn)量排列順序為：通09-110-1＞CK＞通蠶鮮7號＞通蠶鮮8號＞通蠶鮮6號＞青海3號＞通蠶鮮10號＞日 本大白皮＞青海4號＞青海2號＞青海1號。

2.2.5 蠶豆種質(zhì)資源產(chǎn)量性狀的相關(guān)性分析 對蠶豆種質(zhì)資源產(chǎn)量性狀間的相關(guān)性進(jìn)行分析，得出產(chǎn)量性狀間的相關(guān)系數(shù)表6，從表中可以看出，生育日數(shù)、單莢鮮重、莢寬、鮮籽粒百粒重與鮮莢產(chǎn)量具有極顯著的正相關(guān)，分枝數(shù)、單株實(shí)莢數(shù)與鮮莢每667m2（下同）產(chǎn)量顯著正相關(guān)，株高與鮮莢產(chǎn)量顯著負(fù)相關(guān)。各性狀與鮮莢產(chǎn)量的相關(guān)程度排序為：鮮籽粒百粒重＞單莢鮮重＞莢寬＞生育日數(shù)＞株高＞分枝數(shù)＞單株實(shí)莢數(shù)＞莢長＞出籽率。單莢鮮重、鮮籽粒百粒重與鮮籽粒產(chǎn)量極顯著正相關(guān)，莢長、莢 寬與鮮籽粒產(chǎn)量顯著正相關(guān)。

表6 蠶豆種質(zhì)資源產(chǎn)量性狀間的相關(guān)系數(shù)Table 6 Correlation coefficient between yield related traits of broad bean germplasms

3 討論

由于氣候、土地等環(huán)境因素的不同，每個品種對環(huán)境的適應(yīng)能力也不一樣，不同的品種體現(xiàn)出來的產(chǎn)量、百粒重、株高、分枝數(shù)等均存在一定差異[19－23]。徐東旭等[24]對國內(nèi)外不同地區(qū)的637份蠶豆品種的18個農(nóng)藝性狀進(jìn)行研究，推斷出國內(nèi)春性和冬性蠶豆資源間具有較大的遺傳變異。張紅巖等[25]利用99對熒光SSR標(biāo)記分析102份蠶豆品種，聚類分析結(jié)果也表明春播型和秋播型蠶豆界限較為明顯。本研究中青海屬于蠶豆春播區(qū)，其蠶豆品種在福建表現(xiàn)為早開花、早結(jié)莢、株型高、分枝少，產(chǎn)量較低的特點(diǎn)，江蘇和福建同屬于秋播冬種區(qū)，江蘇的通蠶系列品種在福建的生育期表現(xiàn)與對照陵西一寸較為接近，產(chǎn)量也較高，結(jié)果表明春播品種與秋播品種界限較為明顯，這與前人的研究結(jié)果一致。福建地區(qū)較青海地區(qū)溫度高，因此青海品種在福建種植時發(fā)育快，生育期提前，生育日數(shù)較少，且營養(yǎng)生長過剩，生殖生長較弱，產(chǎn)量較低。

青海蠶豆品種雖然青莢產(chǎn)量較低，但由于其莢殼海綿體較少，莢殼較薄，使其出籽率較高，鮮籽產(chǎn)量大大提高，青海3號在福建種植，其鮮籽產(chǎn)量甚至超過了日本大白皮和通蠶鮮10號，可食部分產(chǎn)量較高。而日本大白皮雖然單株實(shí)莢數(shù)最高，但由于出籽率和單莢重都最低，使其鮮莢產(chǎn)量并非最高，鮮籽產(chǎn)量不僅低于對照陵西一寸和通蠶系列蠶豆品種，甚至低于青海3號。

本研究中生育日數(shù)、單莢鮮重、莢寬、鮮籽粒百粒重與鮮莢產(chǎn)量有極顯著的正相關(guān)，分枝數(shù)、單株實(shí)莢數(shù)與鮮莢每667 m2產(chǎn)量顯著正相關(guān)，因此應(yīng)選擇秋播區(qū)的蠶豆品種在福建種植，在栽培上采取打頂促分枝，以增加分枝數(shù)來增加單株莢數(shù)，疏花保大莢從而提高單莢重等技術(shù)措施提高鮮莢產(chǎn)量。同時由于蠶豆各生育性狀間存在較復(fù)雜的相互關(guān)系，在蠶豆選育過程中應(yīng)綜合考慮多個性狀，可以通過雜交選育將鮮莢重高、莢寬大、百粒重高等優(yōu)異性狀進(jìn)行有效聚合，提高育種效率。

4 結(jié)論

在福建地區(qū)種植時，通09-110-1、通蠶鮮8號和對照陵西一寸的干籽百粒重超過180 g，屬于特大粒蠶豆品種，通09-110-1的青莢每667 m2產(chǎn)量和鮮籽粒每667 m2產(chǎn)量都超過對照陵西一寸，且農(nóng)藝性狀的表現(xiàn)均較好，因此推薦通09-110-1在福建推廣種植。