抗病花生育种技术在花生新品种选育中的应用.pdf

经济作物 2023.10花生是我国重要的油料作物袁在国民经济发展和对外贸易中占有重要地位1-2遥 近年来袁我国花生产业快速发展袁到 2021 年我国花生种植面积 480.53 万 hm2渊数据引自国家统计局网站袁https:/ 圆 位,花生总产量已达 1 830.78 万 t袁约占全球花生总产量的40%袁 单位面积产量已从 1978 年的 1 344 kg/hm2增加到目前的 3 809.93 kg/hm2袁比全球花生平均单位面积产量高 50%,在世界范围内位列第一遥 单位面积产量的提高得益于花生新品种的培育及配套栽培技术推广应用,其中花生新品种对产量的贡献占 20%耀30%2-4遥 通过花生育种技术的创新,我国花生新品种培育及推广成效显著,完成了 5 次大的品种更迭,推动了我国花生产量与品质的提高5遥利用抗病育种技术进行抗病品种的筛选和培育是作物病害绿色防控的关键遥 濮阳市农林科学院花生育种创新团队在多年育种实践的基础上袁 建立了高质量育种技术体系袁 其要点是 野以优质高产为核心尧抗病作保障冶的育种目标与后代群体多世代尧多生态尧多病区同步筛选鉴定技术的有效结合袁该育种技术体系可有效融合优质尧高产尧抗病等亲本优良性状基因袁 获得具有超亲性状的后代袁 解决优质与高产尧高产与抗病之间难以有机结合的技术难题遥 通过该育种技术体系的应用袁共创制 30 余份具有优质尧高产尧抗病等优异特征的花生种质材料袁先后育成濮花36 号尧濮花 72 号尧濮花 86 号等多个高产抗病花生新品种遥1育种目标的建立花生青枯病是一种由青枯雷尔氏菌引起的土传细菌性病害袁在花生整个生育期均可发生袁其危害严重性在花生细菌性病害中居首位6-7遥 我国花生青枯病发生面积占播种面积的 10%以上袁 是世界上受花生青枯病危害最严重的国家8-9遥 截至目前袁对花生青枯病的防治仍没有理想的化学药剂及生物菌剂袁轮作倒茬虽能降低发病程度袁但不能根除病菌10遥 培育抗病花生品种是花生病虫害防治最根本尧 最有效的方法袁不仅可以减少农药使用尧保护生态环境袁还能实现节本增效尧保障食品安全的目的遥2品种选育根据建立的育种目标袁采用野以优质高产为核心尧双抗青枯病基因重组作保障冶的育种策略袁选用具有目标性状的材料作亲本袁充分挖掘尧聚合亲本的优势基因袁以选育出具有目标性状且综合表现优良的花生新品种遥抗病花生育种技术在花生新品种选育中的应用摘要院为有效解决优质与高产尧高产与抗病之间难以有机结合的技术难题袁建立了野以优质高产为核心尧抗病作保障冶的育种目标与后代群体多世代尧多生态尧多病区同步筛选鉴定技术相结合的育种技术体系遥通过该技术选育出的花生新品种有效融合了亲本的高产尧优质尧抗病等优良性状基因袁多个目标性状得到了协调改良袁为高产稳产尧优质早熟尧较好生态适应性花生新品种的选育提供了一种新方法遥 本文作者以濮花 36 号的选育过程为例对该选育技术进行了总结遥关键词院花生曰濮花 36 号曰育种技术体系曰青枯病李振华杨宜红荆建国聂红民陈翠霞李洁马金娜谷献锋董晓月渊濮阳市农林科学院河南濮阳 457000冤基金项目院国家花生产业技术体系濮阳综合试验站渊CARS-13冤遥作者简介院李振华渊1974原冤袁男袁本科袁副研究员袁研究方向为花生育种及栽培技术遥 E-mail:169-2023.10 经济作物图 1濮花 36 号选育系谱远杂 9102抗青 10 号 伊 鲁花 3 号豫花 14 号濮花 9327濮花 36 号伏花生 伊 狮头企徐州 402 伊 伏花生白沙 1016 伊 A.chacoense徐州 68-4 伊 协抗青2.1母本远杂 9102 是由河南省农业科学院花生育种团队利用远缘杂交技术袁 导入野生花生种质基因选育出的花生新品种遥 该品种遗传了野生花生的青枯病抗性基因袁具有高产尧优质袁抗青枯病尧锈病袁抗旱尧适应性广等特点遥2.2父本濮花 9327 是由濮阳市农林科学院以抗青 10 号为核心种质袁 利用回交育种技术选育而成的高抗青枯病花生品种遥 该品种聚合了沐阳大站秧尧徐州 402尧伏花生尧协抗青等农家品种的优异基因袁在选育过程中采用回交和复合杂交技术多次注入协抗青的抗病基因袁强化抗青枯病表型遥2.3杂交种组配濮阳市农林科学院花生创新团队于 2000 年以二者为亲本材料组配杂交组合袁严格按照制定的育种策略进行品种选育袁经过多生态选种尧株系测产尧新品系鉴定尧新品系比较及扩繁等育种过程袁选育出株型紧凑尧结果集中尧荚果饱满尧抗性优良尧丰产稳产性好尧适应性广的新品系袁命名为濮花 36 号渊图 1冤遥 于2013原2014 年同时参加全国渊北方片冤小花生区域试验和全国长江流域花生区域试验袁2015 年参加全国长江流域花生生产试验袁2016 年 5 月通过国家花生品种鉴定委员会鉴定渊鉴定编号院国品鉴花生 2016013冤遥3后代群体鉴定筛选在杂交后代材料筛选鉴定上袁以野木桶原理冶为指导原则袁 构建不同生态区多世代同步筛选鉴定育种技术袁结合育种目标袁采取野低世代大群体多生态选种袁多样化目标个性化筛选鉴定冶策略袁最大限度地保留具有目标性状的优异基因重组个体袁 在不同世代同步开展丰产性尧抗病性尧早熟性尧适应性尧机械化种植适宜性等特性鉴定袁选育出高产尧抗病尧早熟尧适应性强尧适宜机械化种植的花生品种遥3.1丰产性筛选采用系谱法进行定向单株选择袁 田间选择时重点考察植株株型尧单株生产力尧结实性等遥 单株结果少于 30 个尧单仁果超过 5 个的材料直接淘汰曰收获后根据考种结果袁淘汰饱果率低于 80%尧出米率低于70%的材料曰播种 F5世代时袁同时种植对照品种远杂9102袁 将比对照增产 8%以上的品系作为备选材料袁结合其他目标性状进行优中选优遥3.2抗病性鉴定主要针对花生青枯病进行抗性鉴定袁F2耀F5世代通过病区种植鉴定选种袁不同世代分别在河南信阳尧山东日照尧湖北黄冈青枯病高发病区按系谱法种植袁以 叶花生种质资源抗青枯病鉴定技术规程曳渊NY/T3062-2016冤11为统一选种标准袁 在群体存活率大于70%的株系选种袁 重点选择存活率大于 90%的群体袁再结合叶部尧根部病害发生情况进行综合研判袁选育出综合抗病好的个体材料遥3.3早熟性鉴定早熟育种材料统一在 6 月 1 日播种袁以野中下部叶片脱落袁上部 30%叶片变黄冶为统一收获标准进行成熟收获12遥室内考种时对生育期尧单株生产力尧百果重尧百仁重尧出仁率尧荚果产量等主要农艺性状进行综合分析袁筛选生育期70%且综合性状优良的早熟材料遥3.4广适性鉴定因气候条件尧种植习惯等的差异袁我国花生种植区域广尧种植模式多样尧主推品种各异遥 为筛选适应不同生态区的育种材料袁笔者构建了协同育种体系袁分别在吉林省扶余县尧 辽宁省锦州市尧 河北省大名县尧河南省正阳县尧海南省乐东县等花生主产区建立生态鉴定基地袁涉及东北黑土尧黄河故道沙土尧砂姜黑土尧黄红壤土等地貌特征和温带季风气候尧亚热带季风气候尧热带季风气候等典型生态气候特征袁自 F6世代开始袁 在不同生态鉴定基地同步进行产量尧抗性尧适应性鉴定袁以提高育成品种的生态适应性遥3.5适宜机械化特性的筛选在选种过程中及时淘汰具有早衰尧倒伏尧株型松散尧 结果不集中等不良特征的不适宜机械化操作的品系遥 在株系试验尧鉴定试验中测量果柄拉力尧荚果耐压力尧果壳厚度尧果壳和籽仁间隙等数据袁筛选出机械收获不落果尧机械摘果不易破损尧机械化剥壳破损率低的品系材料遥170-经济作物 2023.104结语2013 年尧2014 年国家北方片渊小粒组冤花生新品种多点试验测产结果显示袁濮花 36 号 2 年平均荚果和籽仁产量分别为 299.19 kg/亩尧228.09 kg/亩袁 比对照种花育 20 号分别极显著增产 7.71%和 11.10%曰抗性鉴定结果显示袁抗旱耐涝性强袁结果集中尧果柄坚韧袁抗倒伏性强袁高抗网斑病和青枯病遥 该品种在全国长江流域花生区域试验中同样表现出高产稳产尧早熟抗逆等特性袁具有极好的生态适应性遥综上可知袁濮花 36 号的优异性状表现来源于综合性状优良尧遗传背景丰富的亲本袁得益于多世代尧多生态尧 多病区的同步筛选鉴定育种技术的综合应用袁 该技术有助于两个亲本优良性状基因的有效契合袁实现了多个目标性状的协调改良袁获得了具有超亲性状的后代袁有效解决了高产与优质尧早熟尧抗病之间难以有机结合的技术难题袁为高产稳产尧优质早熟尧 生态适应性良好的花生种质材料的创制及新品种的培育提供了一种新思路尧新方法遥参考文献1刘卫星,张枫叶,贺群岭,等.我国北方花生品种产量品质性状的综合评价及聚类分析J.江苏农业科学,2019,47渊12冤:103-106.2刘卫星,贺群岭,张枫叶,等.新育种技术在商花 5 号选育中的应用J.陕西农业科学,2018,64渊9冤:69-71.3杨海棠袁王伟袁马东波援中国北方地区花生栽培技术的研究进展咱J暂.中国农学通报袁2004袁20渊4冤:169-170.4王帅兵,王芳,王艳,等.花生栽培新技术应注意的问题及研究方向J.农业科技通讯,2019渊6冤:239-240.5禹山林援中国花生品种及其系谱咱M暂援上海:上海科学技术出版社袁2008援6Zhang C袁Chen H袁Cai T C袁et al.Overexpression of a novelpeanut NBS-LRR geneenhances disease resistance toin tobaccoJ.Plant Biotechnol J袁2017袁15渊1冤院39-55.7陈本银袁姜慧芳袁廖伯寿袁等.中国花生青枯病抗性遗传改良研究进展J.中国农学通报袁2007袁23渊8冤院369-372.8廖伯寿援我国花生遗传改良现状与中长期发展目标C/食物与能源安全战略中的中国油料要要要中国作物学会油料作物专业委员会第五届学术年会论文集袁2004院69-73援9巩佳莉,孙东雷,卞能飞,等.我国花生青枯病研究进展J.中国油料作物学报,2022,44渊6冤:1159-1165.10李振华,荆建国,聂红民袁等.高抗青枯病花生新品种濮花 36号的选育J.种业导刊,2020渊6冤:31-33.11中华人民共和国农业农村部.花生种质资源抗青枯病鉴定技术规程院NY/T 3062-2016杂.2016.12李振华,董晓月.花生耶濮花 36 号爷麦垄套种全程机械化栽培技术要点J.南方农业,2020,14渊32冤:42-43.参考文献1张自阳,姜小苓,王智煜,等.不同来源小麦种质高分子质量谷蛋白亚基多样性及其与加工品质的关系J.华北农学报,2019,34渊3冤:75-81.2谢新华,毋修远,沈玥,等.加水量对面筋蛋白水分分布及结构的影响J.农业机械学报,2019,50渊6冤:365-370.3李芳,张影全,李明,等.小麦面筋形成及其理化特性影响因素研究进展J.中国食品学报,2019,19渊11冤:278-285.4Payne P I.Genetics of wheat storage proteins and the effect ofallelic variation on bread-making qualityJ.Annual Review ofPlant Physiology,1987渊38冤:141-153.5Payne P I,Lawrence G J.Catalogue of alleles for complexgene loci,andwhich code for highmolecular weight subunits of glutenin in hexaploid wheatJ.Cereal Res Commun,1983渊11冤:29-35.6Rogers W J,Payne P I,Seekings J A,et al.Effect on bread-making quality of x-type and y-type high molecular weightsubunits of gluteninJ.J.Cereal Sci,1991,14渊3冤:209-221.7Payne P I,Lawrence G J.Catalogue of alleles for complexgene loci,andwhich code for highmolecular weight subunits of glutenin in hexaploid wheatJ.Cereal Res Commun,1983渊11冤:29-35.8赵友梅,王淑俭.高分子量麦谷蛋白亚基的 SDS-PAGE 图谱在小麦品质研究中的应用J.作物学报,1990,16渊3冤院208-218援9马传喜,徐风,吴兆苏.高分子量麦谷蛋白亚基与面包小麦品种烘烤品质的关系J.作物学报,1993,19渊6冤院562-566援10王涛,李竹林,任正隆.具有高分子量谷蛋白亚基 5+12 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