李秋芝,姜穎,魯振家,曹洪勛,宋鑫玲,姜籽竹
(黑龍江省科學(xué)院大慶分院,黑龍江大慶163319)
300份亞麻種質(zhì)資源主要農(nóng)藝性狀的鑒定及評價
李秋芝,姜穎,魯振家*,曹洪勛,宋鑫玲,姜籽竹
(黑龍江省科學(xué)院大慶分院,黑龍江大慶163319)
研究對國內(nèi)外引進的300份亞麻種質(zhì)資源進行鑒定分析及評價,以期為優(yōu)良亞麻資源的利用和新品種選育中親本的選擇提供依據(jù);深入開展亞麻資源研究,可充實亞麻資源庫,豐富其多樣性。
亞麻;種質(zhì)資源;農(nóng)藝性狀;鑒定;評價
亞麻是世界上最古老的纖維作物之一,是我國重要的麻類作物和油料作物。生產(chǎn)上栽培的亞麻有纖用亞麻、油用亞麻(也叫胡麻)、油纖兼用亞麻。亞麻在我國栽培歷史悠久,是我國優(yōu)勢經(jīng)濟作物,纖用亞麻在5大麻紡工業(yè)原料作物中效果最佳,有“麻中皇后”之美譽[1];油麻是我國工業(yè)用干性植物油和產(chǎn)區(qū)群眾主要的食用油來源,因其不飽和脂肪酸含量高,能有效補充人體必需的脂肪酸,已被大量的研究成果證實是人體保健食用油。亞麻油是典型的干性油,易發(fā)生氧化聚合反應(yīng),可制造高檔油漆、油墨、涂料等化工產(chǎn)品,市場需求大,應(yīng)用價值高[2]。
亞麻種質(zhì)資源是改良品種所必需的物質(zhì)基礎(chǔ),所掌握的種質(zhì)資源越豐富,選種和育種的預(yù)見性越強,越容易培育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、適于機械化生產(chǎn)的亞麻新品種。
我國亞麻種質(zhì)資源擁有量和研究水平與國外相比,表現(xiàn)為數(shù)量少、類型不夠豐富、研究不夠深入。因此,近年來不斷加大種質(zhì)資源的搜集、評價力度,以期改良遺傳組成、拓寬血緣、豐富遺傳基礎(chǔ)、提高遺傳潛能,為育種提供種質(zhì)和優(yōu)質(zhì)基因來源,為我國亞麻生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)[3-4]。
1.1 試驗材料
供試材料為黑龍江省科學(xué)院大慶分院庫存300份纖用亞麻資源,見表1。
表1 供試材料表Tab.1 Testmaterials
續(xù)表1
續(xù)表1
1.2 試驗方法
2014年對300份亞麻資源進行鑒定,試驗地在黑龍江省大慶市星火牧場三隊進行。300份亞麻資源分為6個圃,每個圃50份資源,小區(qū)設(shè)計為隨機區(qū)組設(shè)計、三次重復(fù),計900個小區(qū)。小區(qū)長4.4m,行距15 cm,5行區(qū),小區(qū)面積3.3m2;區(qū)間道30 cm,組間道80 cm,占地面積0.5 hm2。播種均勻不斷條,田間管理按常規(guī)生產(chǎn)方式進行,且盡量保持一致。各生育期、生育日數(shù)、抗倒伏性及整齊度等按亞麻種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進行田間調(diào)查。株高、工藝長度、分枝數(shù)、蒴果數(shù)及千粒重在收獲前取樣,經(jīng)室內(nèi)考種完成。產(chǎn)量性狀按小區(qū)收獲,測定原莖產(chǎn)量(每個小區(qū)實收面積上的原莖重量,以kg/hm2表示)、種子產(chǎn)量(每個小區(qū)實收面積的種子重量,以kg/hm2表示)、干莖重量(原莖漚好曬干后的重量)及全纖維重量(原莖漚好曬干后的干莖打出的纖維重,以kg/hm2表示),分別計算干莖制成率、全麻率及纖維產(chǎn)量。
干莖制成率(%)=(干莖重量/原莖產(chǎn)量)×100%
全麻率(%)=(全纖維重量/干莖重量)×100%
纖維產(chǎn)量(kg/hm2)=原莖產(chǎn)量×干莖制成率×全麻率
2.1 亞麻種質(zhì)資源生物學(xué)性狀調(diào)查結(jié)果
調(diào)查發(fā)現(xiàn),生育日數(shù)小于65 d的資源有61份,65~69 d有129份,69~73 d有58份,73~77 d有50份,大于77 d有2份。從整體看,中早熟資源較多,占43%;晚熟資源最少,僅占0.007%。
株高大于90 cm有24份,80~90 cm有35份,70~80 cm有37份,60~70 cm有61份,50~60 cm有43份,小于50 cm有100份。
工藝長度大于80 cm有10份,70~80 cm有37份,60~70 cm有29份,50~60 cm有37份,40~50 cm有52份,小于40 cm有135份。
蒴果數(shù)為3~12,大多數(shù)集中在4~8。
分枝數(shù)最大值為5.2,最小值為1.8,主要集中在3.8左右。
千粒重為3.4~4.7 g,主要集中在4.0 g附近,平均值為3.94 g。
亞麻植株莖稈細(xì),葉片繁茂,遇到大風(fēng)和大雨時植株上部的重量增加,易引起亞麻倒伏的發(fā)生,尤其在亞麻開花期和綠熟期較嚴(yán)重,從而造成亞麻產(chǎn)量和品質(zhì)的降低,因此我們把抗倒伏性也作為一個重要調(diào)查性狀。調(diào)查在2014年6月26日(在6月23日刮4~5級風(fēng),接著下了3天小雨)和7月10日(7月9日大雨加3~4級風(fēng))進行,整個試驗小區(qū)的全部植株為觀測對象,用目測法調(diào)查受害情況。根據(jù)受害程度,確定各個資源的抗倒伏等級。根據(jù)亞麻種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),其等級分為4級:(1)0級:植株直立不倒。(2)1級:植株傾斜角度在15°以下。(3)2級:植株傾斜角度在15°~45°。(4)3級:植株傾斜角度在45°以上。調(diào)查結(jié)果顯示:3級倒伏為34份,占11.3%;2級倒伏為62份,占20.7%;1級倒伏為124份,占41.3%;0級的為80份,占26.7%。
2.2 亞麻種質(zhì)資源經(jīng)濟性狀調(diào)查結(jié)果
2.2.1 種子產(chǎn)量
種子產(chǎn)量在150~1767 kg/hm2,主要集中在450~1050 kg/hm2。種子產(chǎn)量高達(dá)1767 kg/hm2的為49號資源,其原名是5082,引自瑞典;產(chǎn)量最低只有150 kg/hm2。種子產(chǎn)量值域范圍見圖1。
圖1 種子產(chǎn)量值域圖Fig.1 Seed yield
2.2.2 原莖產(chǎn)量
亞麻資源原莖產(chǎn)量在146.7~10314 kg/hm2,主要集中在3000~9000 kg/hm2。原莖產(chǎn)量值域范圍見圖2。
圖2 原莖產(chǎn)量值域圖Fig.2 Stem yield
2.2.3 纖維產(chǎn)量
亞麻資源纖維產(chǎn)量在159~1753.5 kg/hm2,在600~1050 kg/hm2居多。纖維產(chǎn)量值域范圍見圖3。
圖3 纖維產(chǎn)量值域圖Fig.3 Fiber yield
2.2.4 全麻率
在300份亞麻資源中,全麻率最高為34.6%,是52號資源,其原名為5092,引自瑞典;全麻率最低為6.62%,是247號資源,其原名為Constant,原產(chǎn)地是法國。全麻率在12%~16%居多,達(dá)111份,占試驗材料的1/3。結(jié)果見圖4。
圖4 全麻率值域圖Fig.4 The rate of fiber
2.3 亞麻種質(zhì)資源綜合分析
根據(jù)亞麻資源的田間調(diào)查、室內(nèi)考種及經(jīng)濟性狀(種子產(chǎn)量、原莖產(chǎn)量、纖維產(chǎn)量和全麻率)的統(tǒng)計結(jié)果,可按育種目標(biāo)選擇不同的雜交親本[5-7]。經(jīng)濟性狀表現(xiàn)較好的資源是:34號(全麻率第4、種子產(chǎn)量第6),52號(全麻率第1、纖維產(chǎn)量第47),55號(原莖產(chǎn)量第3、纖維產(chǎn)量第23),226號(全麻率第8、纖維產(chǎn)量第4),251號(全麻率第3、纖維產(chǎn)量第5),296號(原莖產(chǎn)量第2、纖維產(chǎn)量第12)。經(jīng)濟性狀排在前20位的亞麻資源見表2。
表2 經(jīng)濟性狀前20位的資源統(tǒng)計表Tab.2 Economic traits of flax germplasm resources in the top 20
續(xù)表2
通過對300份亞麻資源的鑒定,篩選出了一些具有特異性狀的資源,主要有:早熟、長勢優(yōu)良種質(zhì)資源(表3),其優(yōu)點是株型好、整齊度好、工藝長度長,這些優(yōu)良性狀對資源創(chuàng)新育種是非常有利的;高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源(表4),其優(yōu)點是原莖產(chǎn)量高;高纖優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源[8](表5),主要是全麻率高;抗性強種質(zhì)資源(表6),主要是抗倒伏性好,級別為0級。
表3 早熟、長勢優(yōu)良種質(zhì)資源Tab.3 Germplasm resourceswith early-maturity and good growth
表4 高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源Tab.4 Germplasm resources with high-yield and good quality
表5 高纖優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源Tab.5 Germplasm resources with high-fiber and good quality
表6 抗倒伏性強種質(zhì)資源Tab.6 Germplasm resources with lodging resistance
本研究調(diào)查了300份亞麻種質(zhì)資源的主要農(nóng)藝性狀,并根據(jù)調(diào)查結(jié)果篩選出了部分具有優(yōu)異性狀的資源。由于亞麻資源的倒伏性、抗病性和抗旱性的測定均是靠簡單直觀的目測及個人標(biāo)準(zhǔn)確定的,因此,亟需建立一套完善的評價體系。農(nóng)藝性狀易受自然環(huán)境和人為因素的影響,難以詳細(xì)闡明亞麻各資源的遺傳情況,下一步應(yīng)利用分子生物學(xué)技術(shù),從DNA分子水平深入研究亞麻資源遺傳變異分布規(guī)律,更好地為亞麻育種提供理論指導(dǎo)。
為了更好地為亞麻育種提供優(yōu)異材料,建議首先應(yīng)當(dāng)做好亞麻種質(zhì)資源收集、保護及繁種更新工作,為科研人員適時、適地、選擇適宜的亞麻品種做科學(xué)研究打下良好的基礎(chǔ)[9-10]。還要深入開展資源的鑒定評價和基礎(chǔ)性研究,進一步加強亞麻資源遺傳多樣性的研究,擴展研究的深度和廣度,充分發(fā)掘優(yōu)異基因,尤其是野生資源中的優(yōu)異基因,并對優(yōu)良基因進行分子標(biāo)記或克隆,提高育種水平和育種效率,為亞麻育種提供更多有利用價值的基因源。同時,加大亞麻種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫建設(shè)力度,建立亞麻種質(zhì)資源共享網(wǎng)絡(luò)平臺,實現(xiàn)亞麻種質(zhì)資源的相互交流與共享[11-12]。
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Identification and Evaluation of Main Agricultural Characteristics of 300 Flax Germplasm Resources
LIQiuzhi,JIANG Ying,LU Zhenjia*,CAO Hongxun,SONG Xinling,JIANG Zizhu
(Daqing Branch of Heilongjiang Academy of Sciences,Daqing,Heilongjiang 163319)
This paper analyzes and evaluates themain agricultural characteristics of 300 flax germplasm resources from domestic and abroad area.These flax germplasm resources provide the basis for the utilization of excellent flax resources and the selection of parent.Deeply developing the research of flax resources,it can enrich the flax germplasm resources and their genetic diversity.
flax;germplasm resources;agricultural characteristics;identification;evaluation
S563.2
A
1671-3532(2017)04-0172-08
2016-12-22
黑龍江省院所基本應(yīng)用技術(shù)研究專項(QD201333)
李秋芝(1964-),女,高級農(nóng)藝師,主要從事亞麻遺傳育種研究。E-mail:664131640@qq.com
*通訊作者:魯振家(1962-),男,高級農(nóng)藝師,主要從事作物育種與良種繁育工作。E-mail:767701639@qq.com