豫谷18和豫谷19的選育及育種策略

王素英，閆宏山，劉海萍，宋中強(qiáng)，王淑君，宋 慧，謝明杰，秦永兵，劉金榮

(河南省安陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院河南省谷子育種工程技術(shù)研究中心，河南安陽 455000)

河南省安陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所成立于1962年，經(jīng)過半個多世紀(jì)的科技攻關(guān)，先后育出20多個谷子新品種，為我國谷子產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)，特別是近年來豫谷18和豫谷19的育成，極大提高了我國谷子育種和生產(chǎn)水平。筆者回顧了豫谷18和豫谷19的選育過程，總結(jié)出一些育種策略，為今后的谷子育種工作提供借鑒。

1 豫谷18和豫谷19的選育過程

1.1豫谷18豫谷18原名安07-4585，組合為“豫谷1號×保282”，2003年配制雜交組合，后經(jīng)河南、海南兩地連續(xù)5年6代定向選育而成。豫谷18在2009年第八屆全國優(yōu)質(zhì)食用粟評選中被評為國家一級優(yōu)質(zhì)米，2012年2月通過國家華北夏谷區(qū)鑒定，2013年12月通過西北春谷中晚熟區(qū)、東北春谷區(qū)鑒定，2015年12月通過西北春谷早熟區(qū)鑒定，成為目前國內(nèi)唯一通過國家三大區(qū)域鑒定的谷子品種，被業(yè)界譽(yù)為谷子界的“鄭單958”；2015年11月獲農(nóng)業(yè)部頒發(fā)的植物新品種權(quán)保護(hù)證書，品種權(quán)號為CNA20110347.5。

1.2豫谷19豫谷19原名安07-4117，組合為“豫谷1號×冀谷19”，2005年配制雜交組合，后經(jīng)河南、海南兩地連續(xù)3年4代定向選育而成。豫谷19在2012年第九屆全國優(yōu)質(zhì)食用粟評選中被評為國家一級優(yōu)質(zhì)米，2012年2月通過國家華北夏谷區(qū)鑒定，2015年11月獲農(nóng)業(yè)部頒發(fā)的植物新品種權(quán)保護(hù)證書，品種權(quán)號為CNA20110348.4。

2 豫谷18和豫谷19的主要優(yōu)點(diǎn)

2.1高產(chǎn)——豐產(chǎn)性好豫谷18參加2010—2011年華北夏谷區(qū)谷子品種區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量5 398.65 kg/hm2，較統(tǒng)一對照品種冀谷19 增產(chǎn)14.88%，居2010—2011 年參試品種第1 位[1]。

豫谷19參加2010—2011年華北夏谷區(qū)谷子品種區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量5 028.18 kg/hm2，較統(tǒng)一對照品種冀谷19 增產(chǎn)6.99%，居2010—2011 年參試品種第2位[2]。

2.2優(yōu)質(zhì)——商品品質(zhì)、食用品質(zhì)兼優(yōu)豫谷18和豫谷19小米顏色橘黃，色澤、大小一致性高，煮粥時(shí)間短、耗能低，口感粘香。綜合外觀商品性、煮粥和蒸食食用品質(zhì)3方面因素，分別在2009、2012年中國作物學(xué)會粟類作物專業(yè)委員會舉辦的全國第八屆、第九屆優(yōu)質(zhì)食用粟鑒評會上，均以總分第一名的成績被評為“一級優(yōu)質(zhì)米”。

2.3穩(wěn)產(chǎn)——適應(yīng)性廣豫谷18在2010—2011年國家(華北夏谷區(qū))谷子品種區(qū)域試驗(yàn)中，2年所有試點(diǎn)次(23個)全部增產(chǎn)，增幅為1.29%～47.24%，適應(yīng)度100%，居2010—2011 年參試品種第1位[3]，后來又分別通過了國家西北春谷早熟區(qū)組、中晚熟區(qū)組和東北春谷區(qū)組鑒定，表現(xiàn)出極強(qiáng)的適應(yīng)能力。

豫谷19在2010—2011年國家(華北夏谷區(qū))谷子品種區(qū)域試驗(yàn)中，2年試點(diǎn)23點(diǎn)次中有20點(diǎn)次增產(chǎn)，增幅為0.43%～25.84%，適應(yīng)度86.96%[2]，居2010—2011 年參試品種第2位。

2.4抗逆性強(qiáng)豫谷18抗倒性、耐澇性、抗旱性均為1級，谷銹病2級，谷瘟病和紋枯病均為3級，白發(fā)病發(fā)病率0.40%，紅葉病1.14%，線蟲病0.24%，蟲害蛀莖率1.73%[4]。

豫谷19抗倒性2級，抗旱性、耐澇性均為1級，谷銹病、谷瘟病2級，紋枯病3級，白發(fā)病發(fā)病率0.61%，紅葉病1.21%，線蟲病0.33%，蟲害蛀莖率1.24%[5]。

3 選育經(jīng)驗(yàn)

3.1制訂合理的育種目標(biāo)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)一直是谷子育種的追求目標(biāo)。只有使高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)聚合于一體，育成的品種在生產(chǎn)上才能大面積應(yīng)用推廣，創(chuàng)造出較大的社會效益。豫谷18和豫谷19在選育過程中對高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性狀優(yōu)先重點(diǎn)選擇，突出穗大穗多，群體適宜，適應(yīng)性廣，抗逆抗病性強(qiáng)等特點(diǎn)，同時(shí)兼顧外觀品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)等方面優(yōu)質(zhì)性狀篩選和測定。

3.2組配組合，深入分析親本性狀首先要正確選用親本，再合理進(jìn)行雜交組配，這是有性雜交育種取得成功的重要環(huán)節(jié)，選擇的親本材料要包含有或聚斂有近期育種目標(biāo)的目的基因。多年來，筆者都是按階段選擇5～6 個豐產(chǎn)、綜合性狀優(yōu)良的材料作為骨干親本，采取性狀互補(bǔ)的原則針對其缺點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)改良，這樣較易育成優(yōu)良新品種。

3.2.1加強(qiáng)骨干親本的利用。 在親本選配的工作中，對骨干親本的利用尤其重要。豫谷一號優(yōu)質(zhì)、廣適、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，曾獲國家發(fā)明二等獎。該品種綜合農(nóng)藝性狀好、一般配合力高，缺點(diǎn)是重感谷銹病，若能進(jìn)一步增強(qiáng)抗病性，可能會育出更優(yōu)良的品種。2003—2005年以豫谷一號為母本，配制了大量的雜交組合，成功選育出了谷子新品種豫谷18和豫谷19，2個品種不僅均抗谷銹病，在豐產(chǎn)性上也優(yōu)于豫谷一號。

3.2.2加強(qiáng)利用國家試驗(yàn)參試品種作親本。育種過程中，直接組配利用的親本材料主要包括3個方面：一是當(dāng)?shù)厣a(chǎn)上推廣的主栽品種；二是自己創(chuàng)制的新材料；三是外引材料[6]。新品種的育成，應(yīng)以育種單位自己材料基因庫的遺傳基礎(chǔ)不斷豐富和提高為前提，力求提高該單位親本材料的綜合水平，同時(shí)要加強(qiáng)外引材料的研究利用，特別是參加國家品種區(qū)域試驗(yàn)的品種利用。這些參試品種分別代表了全國各個谷子育種單位當(dāng)前最高育種水平，具有豐富的遺傳背景，選擇其中綜合性狀優(yōu)良而缺點(diǎn)較少的品種，按照性狀互補(bǔ)原則和本單位優(yōu)異親本材料進(jìn)行組配，這樣育成優(yōu)良新品種的機(jī)會就大得多。豫谷18和豫谷19就是基于這一思路選育出的谷子新品種，豫谷18的父本為國家華北夏谷區(qū)域試驗(yàn)中的參試新品種保282，該品種是河北省保定市農(nóng)科所選育，組合為“安2348×矮2”，其優(yōu)點(diǎn)為穗大、熟相好，缺點(diǎn)為成穗率較低，造成豐產(chǎn)性差。與豫谷一號雜交后，保282穗大、熟相好的優(yōu)良性狀和豫谷一號成穗率高、結(jié)實(shí)性好的優(yōu)良性狀得以在雜種后代表達(dá)，極大地提高了新品種豫谷18的豐產(chǎn)性。豫谷19的父本為國家華北夏谷區(qū)域試驗(yàn)中的參試新品種冀谷19，該品種是河北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所選育，組合為“矮88×青豐谷”，其優(yōu)點(diǎn)為綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良、抗逆抗病性較好、熟相好，缺點(diǎn)為秕谷率較高。與豫谷一號雜交后，冀谷19綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良、抗逆抗病性較好、熟相好的優(yōu)良性狀和豫谷一號成穗率高、結(jié)實(shí)性好的優(yōu)良性狀得以在雜種后代表達(dá)，顯著提高了新品種豫谷19的豐產(chǎn)性。將各親本的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起，豫谷18和豫谷19才有突出的表現(xiàn)。

3.3緊扣育種目標(biāo)，強(qiáng)化后代選擇后代選擇是實(shí)際育種工作的主體，關(guān)鍵時(shí)期要多觀察、多比較，如抽穗期要記載各株系抽穗日期，灌漿期要觀察各株系灌漿速度，成熟期要觀察各株系結(jié)實(shí)性等與豐產(chǎn)性密切相關(guān)的性狀，突出重點(diǎn)組合，選出符合育種目標(biāo)的優(yōu)良株系。

3.3.1以系譜法為主的后代選擇。采用系譜法，該法的優(yōu)點(diǎn)是對雜種的早期后代都進(jìn)行單株選擇和鑒定，各世代都有記錄，系譜清楚，選種圃各代進(jìn)行單株系統(tǒng)選育，可做到優(yōu)中選優(yōu)。

3.3.2豐產(chǎn)性狀的選擇。谷子的產(chǎn)量構(gòu)成因素主要為單位面積有效穗數(shù)和單穗粒重，通過提高單位面積有效穗數(shù)和單穗粒重可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量的提高。在低世代F2、F3可以通過對穗長、穗粗、穗碼數(shù)、碼粒數(shù)等性狀的間接選擇[7]來提高單穗粒重，一般為谷穗中等偏長、粗穗、穗碼數(shù)適中、碼粒數(shù)多的類型單穗粒重較高。在高世代從F4開始加大種植密度，選擇成穗率高、結(jié)實(shí)性好[8]、抗倒性強(qiáng)的類型，可以有效提高單位面積有效穗數(shù)。遵循此法選育的豫谷18和豫谷19在成穗率、單穗粒重性狀方面均優(yōu)于對照冀谷19(見表1)，按谷子理論產(chǎn)量公式計(jì)算：谷子產(chǎn)量=苗數(shù)×成穗率×穗粒重，苗數(shù)60萬/hm2，豫谷18和豫谷19理論產(chǎn)量分別可達(dá)9 567.30、8 709.45 kg/hm2，增產(chǎn)潛力較大。

表1 華北夏谷區(qū)試谷子品種主要農(nóng)藝和經(jīng)濟(jì)性狀比較

3.3.3穩(wěn)產(chǎn)性狀的選擇。谷子的穩(wěn)產(chǎn)性主要從抗逆性、抗病性和適應(yīng)性等方面加以選擇。在低世代注重單株抗倒性、垂直抗病性的選擇，發(fā)現(xiàn)易倒伏、易感某種病害的株系堅(jiān)決淘汰，在高世代注重群體抗倒性、水平抗病性的選擇，對重點(diǎn)株系有針對性的設(shè)置抗逆抗病鑒定試驗(yàn)，以便優(yōu)中選優(yōu)。

選用對光溫反應(yīng)不敏感的親本配制組合，采用跨生態(tài)區(qū)對后代進(jìn)行交替選擇的動態(tài)育種法可選育出適應(yīng)性廣的品種。在動態(tài)選育過程中，對在多區(qū)域豐產(chǎn)性狀均表現(xiàn)突出且表現(xiàn)一致的組合株系要重點(diǎn)選擇，在高世代選擇成穗率高、邊際效應(yīng)不明顯、對密度不敏感的耐密植株系，育成品種自身調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，利于穩(wěn)產(chǎn)。豫谷18和豫谷19的母本豫谷1號適應(yīng)性較廣，豫谷18經(jīng)河南、海南2地連續(xù)5年6代定向選育而成，豫谷19經(jīng)河南、海南2地連續(xù)3年4代定向選育而成，2個品種具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，不僅在華北夏谷區(qū)表現(xiàn)突出，在西北春谷區(qū)、東北春谷區(qū)也有較好的表現(xiàn)。

3.3.4優(yōu)質(zhì)育種。優(yōu)質(zhì)谷子的品質(zhì)性狀主要表現(xiàn)在外觀品質(zhì)、食味品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)、加工品質(zhì)等，其中外觀品質(zhì)和食味品質(zhì)是谷子品質(zhì)的最重要指標(biāo)，也是消費(fèi)者最重視的指標(biāo)，是谷子優(yōu)質(zhì)育種成敗的關(guān)鍵，在品種選育過程中必須予以高度重視。品質(zhì)性狀多為數(shù)量性狀，遺傳基礎(chǔ)較為復(fù)雜。筆者的經(jīng)驗(yàn)是選用多個優(yōu)質(zhì)親本進(jìn)行雜交組配，聚合、累加優(yōu)質(zhì)基因；品系出圃前的各世代選育以田間觀察鑒定為主，在綜合農(nóng)藝性狀好的前提下，注重選擇外觀品質(zhì)，一般谷子灌漿速度快、結(jié)實(shí)性好、谷粒色澤光亮的品質(zhì)好[3]；進(jìn)入測產(chǎn)試驗(yàn)的高世代材料，對在豐產(chǎn)性、農(nóng)藝性狀優(yōu)良的苗頭品系通過室內(nèi)蒸煮品嘗和化驗(yàn)分析來選擇優(yōu)質(zhì)品種。根據(jù)上述原則，先后育成了米色鮮黃一致，蒸煮用時(shí)短、粘香綿軟，商品品質(zhì)、食用品質(zhì)兼優(yōu)的谷子新品種豫谷18和豫谷19。豫谷18和豫谷19的母本豫谷1號、豫谷19的父本冀谷19均為國家一級優(yōu)質(zhì)米，為后代選育提供了優(yōu)質(zhì)基因，在高世代對綜合農(nóng)藝性狀好的品系進(jìn)行直接蒸煮品嘗鑒定，使豫谷18和豫谷19在眾多的品系中脫穎而出。另外豫谷19谷粒褐紅色，易于識別，能解決以往優(yōu)質(zhì)品種收購中存在的摻雜使假難題，也迎合了部分消費(fèi)者“紅谷子小米好吃”的需求，深受小米加工企業(yè)和消費(fèi)者的歡迎。

4 結(jié)論

近年來谷子推廣應(yīng)用生產(chǎn)實(shí)踐證明，豫谷18和豫谷19集合高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、適應(yīng)性廣、抗逆性強(qiáng)、增產(chǎn)潛力大等多個優(yōu)良性狀于一體的谷子新品種，2個品種的育種策略對今后的谷子育種具有一定的借鑒作用。2014—2017年連續(xù)4年在農(nóng)業(yè)部“谷子生產(chǎn)技術(shù)指導(dǎo)意見”中被列為華北夏谷區(qū)適合機(jī)械化生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)常規(guī)品種，若再轉(zhuǎn)入抗除草劑基因，有效解決谷農(nóng)谷子生產(chǎn)過程中定苗、除草問題，更利于大面積推廣應(yīng)用。

[1] 閆宏山，劉金榮，王素英，等.谷子新品種豫谷18的選育[J].作物雜志，2012(3)：147-148.

[2] 閆宏山，宋中強(qiáng)，王淑君.谷子新品種豫谷19的選育·特征特性·栽培技術(shù)要點(diǎn)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40(25)：12430，12500.

[3] 劉金榮，劉海萍，宋中強(qiáng)，等.豫谷18在華北、西北、東北國家谷子區(qū)試種植表現(xiàn)和栽培要點(diǎn)[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2013(6)：202-203.

[4] 劉海萍，劉金榮，王素英，等.優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)谷子新品種豫谷18的選育與栽培技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2013(7)：183-185.

[5] 劉海萍，劉金榮，王素英，等.優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)谷子新品種豫谷19的特征特性與配套栽培技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2012(8)：186-187.

[6] 閆宏山，劉金榮，王素英，等.“豫谷”系列谷子品種選育技術(shù)與探討[J].雜糧作物，2009，29(1)：21-24.

[7] 王素英，劉金榮，閆宏山，等.優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)谷子新品種豫谷15的選育與高產(chǎn)栽培[J].作物雜志，2010(2)：127-128.

[8] 王素英，宋中強(qiáng)，劉金榮，等.優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)谷子新品種豫谷16的選育[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，41(3)：35-37.