紅麻不育系高產(chǎn)制種技術(shù)研究

姚運法，曾日秋，洪建基（福建省農(nóng)科院甘蔗研究所，福建 漳州363005）

紅麻不育系高產(chǎn)制種技術(shù)研究

姚運法，曾日秋，洪建基*
（福建省農(nóng)科院甘蔗研究所，福建 漳州363005）

紅麻是重要天然纖維原料之一，目前其不育系三系配套制種技術(shù)已經(jīng)基本成熟。紅麻不育系高產(chǎn)制種試驗，結(jié)果表明：春播紅麻不育系制種以留樁 50～75cm，行比 1：3最適宜，種子產(chǎn)量達61.38kg／667m2；夏播紅麻不育系制種選擇扦插莖段高度125～150cm，行比1：2或者1：3皆可，產(chǎn)量分別達58.93kg／667m2和54.47kg／667m2。但春播易受自然干旱和病蟲害影響，產(chǎn)量不穩(wěn)定。因此，建議采用夏播紅麻不育系制種方式進行。

紅麻；不育系；扦插；制種

紅麻 （Hibiscus cannabinus L.）屬于錦葵科 （Malvaceae）木槿屬 （Hibiscus）一年生韌皮纖維經(jīng)濟作物，是麻紡、造紙和生物質(zhì)能源的重要原料。紅麻具有耐旱、耐鹽堿、耐貧瘠、抗逆性強等特性，且在我國分布廣泛，華南至東北、新疆均可種植。紅麻還具有巨大的生物學(xué)產(chǎn)量（年生物產(chǎn)量為林木的3－5倍）和極強的 CO2吸收能力 （為森林的4－5倍），是一種重要的碳匯 植物［1－3］。

紅麻雄性不育系的發(fā)現(xiàn)為紅麻雜交育種提供了重要的途徑。周瑞陽等于 2001年，從紅麻野生種 UG93后代中發(fā)現(xiàn)了紅麻不育系突變體，其花藥瘦癟，不開裂，并稱之為 “營養(yǎng)虧缺型雄性不育”紅麻材料［4］。2007年 11月，其先后育成了福 3A、P3A、763A、917A、722A和 L23A 6個野敗型細胞質(zhì)雄性不育系［5］，并選配出紅麻雜交新組合K03－2和 K06－3，紅麻纖維產(chǎn)量指標(biāo)獲得顯著雜交優(yōu)勢，使我國三系配套紅麻雜種優(yōu)勢在生產(chǎn)上大面積利用成為可能。2003年中國農(nóng)科院麻類研究所李德芳課題組也發(fā)現(xiàn)了紅麻 AT－1不育系突變體，選育出2個高度不育的紅麻雄性不育系［6］。并隨后在紅麻核質(zhì)互作性紅麻不育系上取得了重大進展，并先后育成 KCNms－1、KCNms－2、KCNms－3、KCNms－4和KCNms－5，為超級雜交紅麻生產(chǎn)開辟了新途徑［7］。本試驗由廣西大學(xué)提供試驗品種，通過對紅麻不育系生產(chǎn)制種高產(chǎn)技術(shù)進行探索，為大規(guī)模紅麻不育系制種提供高產(chǎn)栽培技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 春播紅麻雜交制種／繁殖試驗

1.1.1 試驗品種：紅麻不育系母本：P3A；父本：P3B，來源于廣西大學(xué)。

1.1.2 試驗方案：于2012年5月中旬，在漳州市龍文區(qū)福建省農(nóng)科院甘蔗研究所試驗農(nóng)場進行。本試驗共9個處理組合，采用裂區(qū)設(shè)計，3次重復(fù)。主區(qū)為留樁高度，裂區(qū)為父母本行比。小區(qū)面積：30m2（含40cm走道，畦面寬1.6m，播種4行），試驗面積810m2。

1.1.3 田間管理：每667m2定苗1.3萬株；施用基肥為 N／P／K各占15%的三元復(fù)合肥40kg；3 －5裂葉期追施苗肥5kg尿素；7裂葉初期追施旺長肥 10kg尿素 ＋10kg氯化鉀，其他栽培管理按照紅麻高產(chǎn)栽培試驗要求進行。

1.1.4 試驗處理：A因素為紅麻植株刈割后的留樁高度，分別設(shè)三個水平，A1：留樁高度為50cm，A2：留樁高度為100cm，A3：正常植株 （CK）；B因素為種植紅麻時的田間行比，分別設(shè)置三個水平，B1：行比1：2，B2：行比1：3，B3：行比1：4，具體處理見表1。

表1 春播紅麻不育系制種試驗處理Tab.1 Treatments for seed breeding of sterile kenaf lines in spring sowing

1.2 夏播紅麻雜交制種／繁殖試驗

1.2.1 試驗品種：紅麻不育系母本：P3A；父本：P3B。授粉方式：昆蟲傳播授粉。

1.2.2 試驗方案：于2012年8月中旬，在漳州市龍文區(qū)福建省農(nóng)科院甘蔗研究所試驗農(nóng)場進行。本試驗共9個處理組合，采用裂區(qū)設(shè)計，3次重復(fù)。主區(qū)為留樁高度，裂區(qū)為父母本行比。小區(qū)面積：30m2（畦面寬1.6m，播種4行），試驗面積810m2。

1.2.3 田間管理：對春播紅麻進行割莖留樁，梢部分別進行扦插，扦插密度：40cm×30cm；施用基肥為：N／P／K各占 15%的三元復(fù)合肥 40kg／667m2；成活后施肥 5kg尿素／667m2；現(xiàn)蕾期：10kg尿素／667m2＋10kg氯化鉀／667m2。其他按照紅麻高產(chǎn)栽培試驗要求進行。種子直播 （A3）的苗密度和田間管理按照夏播留種高產(chǎn)栽培試驗進行。

1.2.4 試驗處理：A因素為紅麻扦插莖段高度，分別設(shè)三個水平，A1：扦插高度為50～75cm，A2：留樁高度為125～150cm，A3：種子播種 （CK）；B因素為種植紅麻時的田間行比，分別設(shè)置三個水平，B1：行比1：2，B2：行比1：3，B3：行比1：4，具體處理見表2。

表2 夏播紅麻不育系制種試驗處理Tab.2 Treatments for seed breeding of sterile kenaf lines in summer sowing

1.3 數(shù)據(jù)采集及處理

種子成熟時，對紅麻主要產(chǎn)量性狀 （有效株數(shù)、單株分支數(shù)、單株果數(shù)等）進行考種，并對小區(qū) （30m2）進行種子產(chǎn)量測產(chǎn)。利用 DPS軟件對數(shù)據(jù)進行裂區(qū)方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 春播紅麻不育系制種影響因素分析

2.1.1 春播紅麻不育系制種的主要產(chǎn)量性狀比較

對紅麻不育系P3A×P3B組合進行春播不同留樁高度和不同行比的紅麻不育系制種試驗，結(jié)果表明 （表3），小區(qū)有效株數(shù)無明顯差異，平均分支數(shù) A1、A2水平在2.1～2.4之間，其中以A2水平差異較大，A3水平為正常紅麻植株，無分支產(chǎn)生，單株分支數(shù)對紅麻種子產(chǎn)量具有極顯著影響；單株果實數(shù)以A2B1處理最高，達23.5個，最低為A1B3處理，為15.7個。

表3 春播紅麻不育系制種主要產(chǎn)量性狀表現(xiàn)Tab.3 Performance of main yield characters of sterile kenaf lines for seed breeding in spring sowing

2.1.2 留樁高度、行比對春播紅麻不育系制種的影響

對不同留樁高度 （A）和行比 （B）的種子產(chǎn)量結(jié)果進行方差分析 （表 4），結(jié)果表明，不同留樁高度 （A）存在極顯著差異，表明不同留樁高度對紅麻種子產(chǎn)量存在極顯著影響；行比（B）間也存在極顯著差異，表明不同行比對紅麻種子產(chǎn)量存在極顯著影響；留樁高度和行比互作對紅麻種子產(chǎn)量的影響也呈現(xiàn)極顯著差異。A因素以 A1（留樁50cm）平均產(chǎn)量最高，達51.58kg／667m2，A2（留樁100cm）平均產(chǎn)量為39.80kg／667m2，分別比A3（未割莖對照）增產(chǎn)77.07%和36.63%，均達極顯著水平；B因素以 B1（行比1：2）為最佳水平，平均產(chǎn)量46.69kg／667m2，比B2增產(chǎn)13.52%，比 B3增產(chǎn)42.87%，均達極顯著水平 （表5）。

本裂區(qū)試驗共設(shè)有 9個處理，各處理平均產(chǎn)量在 26.90～61.38kg／667m2之間，其中 A1B2處理的產(chǎn)量水平最高，其次依次為A2B1、A1B1、A1B3、A2B2、A3B1、A2B3、A3B2和A3B3。最佳制種處理為 A1B2，留樁高度50cm，行比1：3（表6）。

表4 不同留樁高度及行比對產(chǎn)量影響的方差分析Tab.4 Variance analysis of the effects of stubble height and row ratio on yield

表5 留樁高度、行比差異顯著性分析Tab.5 Significant difference of stubble height and row ratio

表6 不同處理間產(chǎn)量水平比較Tab.6 Production comparison between different treatments

2.2 夏播紅麻不育系制種影響因素分析

2.2.1 夏播紅麻不育系制種的主要產(chǎn)量性狀比較

對紅麻不育系P3A×P3B組合進行夏播紅麻不育系制種試驗，處理因素分別為A（扦插莖段高度）和B（行比），結(jié)果表明（表7），小區(qū)有效株數(shù)無明顯差異，平均分支數(shù)A1、A2水平在1.9～2.2之間，其中以 A1最高，A3水平為正常紅麻植株，無分支產(chǎn)生，單株分支數(shù)對紅麻畝產(chǎn)量影響不顯著；單株果實數(shù)以A2B2處理最高，達44.1個，最低為 A3B3處理，為32.0個。

表7 夏播紅麻不育系制種產(chǎn)量及性狀表現(xiàn)Tab.7 Performance of main yield characters of sterile kenaf lines for seed breeding in summer sowing

2.2.2 扦插莖段高度、行比對夏播紅麻不育系制種的影響

不同留樁高度（A）和行比 （B）對夏播紅麻種子產(chǎn)量影響的方差分析表明 （表 8），不同扦插莖段高度 （A）存在極顯著差異，即不同留樁高度對紅麻種子產(chǎn)量存在極顯著影響；行比（B）間也存在極顯著差異，表明不同行比對紅麻種子產(chǎn)量存在極顯著影響；扦插莖段高度和行比互作對紅麻種子產(chǎn)量的影響也呈現(xiàn)極顯著差異，且顯著性高于行比。A因素以 A2（扦插莖段高度125～150cm）平均產(chǎn)量最高，平均產(chǎn)量達54.25kg／667m2，比對照A3增產(chǎn)16.19%，差異達極顯著水平，A1（扦插莖段高度 50～75cm）產(chǎn)量為 44.02kg／667m2，低于 A3（對照）5.72%；B因素以B2（行比1：3）為最佳水平，平均產(chǎn)量49.80kg／667m2，B1（行比1：2）平均產(chǎn)量49.58kg／667m2，與B2水平相當(dāng)，B1和 B2分別比B3增產(chǎn)9.58%和8.78%，均達顯著水平 （表9）。

表8 不同留樁高度及行比對產(chǎn)量影響的方差分析Tab.8 Variance analysis of the effects of stubble height and row ratio on yield

表9 留樁高度、行比差異顯著性分析Tab.9 Significant differences of stubble height and row ratio

夏播紅麻不育系制種試驗也采用裂區(qū)試驗進行，共設(shè)有9個處理，各處理平均產(chǎn)量在37.57 ～58.92kg／667m2之間，其中A2B2處理的產(chǎn)量水平最高，其次依次為 A2B1、A3B3、A2B3、A1B1、A1B2、A2B3、A3B2和 A3B3。最佳制種處理為 A2B2，扦插莖段高度 125～150cm （A2），行比1：3（B2）或1：2（B3）（表10）。

表10 不同處理間產(chǎn)量水平比較Tab.10 Production comparison between different treatments

2.3 討論

紅麻不育系制種試驗，采用春播和夏播兩種方式進行，探討了紅麻不育系在亞熱帶地區(qū)留種的方式方法，為生產(chǎn)上不育系制種提供栽培學(xué)指導(dǎo)。本試驗中，春播紅麻不育系制種以留樁50～75cm，行比1：3最適宜，種子產(chǎn)量達61.38kg／667m2；夏播不育系制種宜選擇扦插較梢部125～150cm，行比1：2與1：3皆可，產(chǎn)量分別達58.93kg／667m2和54.47kg／667m2。但對比春播和夏播紅麻不育系制種試驗，春播試驗產(chǎn)量波動大，易受到自然干旱和病蟲害等多重因素的影響，而且夏播留種具有生育期短，種子產(chǎn)量較穩(wěn)定，種子質(zhì)量好等特點，因此在生產(chǎn)上更有推廣價值。

［1］祁建民，劉國忠，徐建堂，等.黃麻紅麻品種與高效配套技術(shù) ［M］.北京：臺海出版社，2007.

［2］陶愛芬，涂輝榮，祁建民，等.紅麻遺傳資源多樣性數(shù)量分類與優(yōu)異種質(zhì)綜合評價 ［J］.福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2003，32（增刊）：158－163.

［3］陳幼玉，林荔輝，吳建梅，等.紅麻親本與雜交組合產(chǎn)量、品質(zhì)性狀的遺傳效應(yīng)分析 ［J］.中國麻業(yè)，2004，26 （6）：261－266.

［4］周瑞陽.紅麻雄性不育株的發(fā)現(xiàn) ［J］.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2002，35（5）：212.

［5］周瑞陽，張新，張加強，等.紅麻細胞質(zhì)雄性不育系的選育及雜種優(yōu)勢利用取得突破 ［J］.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，41（1）：314.

［6］中國農(nóng)科院麻類所紅麻育種組.紅麻雄性不育株的發(fā)現(xiàn)及其初步研究 ［J］.中國麻業(yè)，2003，25（2）：61.

［7］李德芳，陳安國，唐慧娟，等.紅麻質(zhì)核互作型雄性不育系的發(fā)現(xiàn)及初步創(chuàng)制 ［J］.中國麻業(yè)科學(xué)，2007，29（2）：78.

Technology of High－Yield for Seed－Breeding of Sterile Kenaf

YAO Yun－fa，ZENG Ri－qiu，HONG Jian－ji*
（Sugarcane Research Institute，F(xiàn)ujian Academy of Agricultural Sciences，Zhangzhou，F(xiàn)ujian 363005，China）

Kenaf is one of the important natural fiber raw materials，the three－line sterile lines breeding technology of kenaf has mainly been matured at present.The study of high－yield seed breeding test of sterile kenaf showed that stubbles with 50～75 cm and row ratio with 1：3 had seed yield of 61.38 kg／667m2for the spring sowing breeding.Cutting tips for cuttage with 125～150 cm and row ratio with 1：2 or 1：3 had the yields of 58.93 kg／667m2and 54.47kg／667m2for the summer sowing breeding. However the spring sowing breeding is easily influenced by natural drought and pest，the yield is not stable.Therefore，the summer sowing breeding is recommended.

kenaf；sterile line；cuttage；seed production

S563.5

A

1671－3532（2015）02－0064－06

2014－08－18

國家麻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項資金 （CARS－19－S07）

姚運法 （1982—），碩士，研究方向：黃紅麻品種選育及其綜合利用研究。E－mail：yaoyunfa＠163.com。

*

洪建基 （1967—），研究員，研究方向：黃紅麻品種選育及其綜合利用研究。E－mail：hjianji＠163.com。