(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)作物品種資源研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制貴州科學(xué)觀測實(shí)驗(yàn)站, 貴陽 550006;2.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所, 貴陽 550006)
貴州以其獨(dú)特的地理生態(tài)環(huán)境、復(fù)雜的氣候條件、豐富的少數(shù)民族傳統(tǒng)文化等因素,蘊(yùn)育了豐富的農(nóng)業(yè)生物資源[1-3]。其中豆類種質(zhì)資源種類較多,遍布全省各地。自2012年國家基礎(chǔ)性工作重大專項“貴州農(nóng)業(yè)生物資源調(diào)查”實(shí)施以來,高愛農(nóng)等[3]、譚金玉等[4,7]、邱楊等[5]、湯翠鳳等[6]已分別對貴州省安龍、黎平、赫章、貞豐和松桃等縣農(nóng)業(yè)生物資源的物種多樣性和品種遺傳多樣性以及民族認(rèn)知情況作了詳細(xì)的分析和報道,但未對該項目調(diào)查獲得的豆類種質(zhì)資源進(jìn)行系統(tǒng)解析報道。本文將以此為素材,簡要分析貴州當(dāng)前生產(chǎn)上現(xiàn)存的豆類作物種質(zhì)資源的分布與多樣性情況,側(cè)重推介從中鑒定和篩選出的優(yōu)異種質(zhì)資源,并對其進(jìn)行保護(hù)與利用,旨在為進(jìn)一步開展豆類種質(zhì)資源的發(fā)掘、創(chuàng)新與利用提供參考。
貴州在長期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,利用和保留了大量的豆類種質(zhì)資源。2012—2014年對貴州9個市州42個(市、區(qū))的農(nóng)業(yè)生物資源普查和21個縣(市、區(qū))的系統(tǒng)調(diào)查,共獲得豆類作物種質(zhì)資源609份,均系各地長期種植而保留下來具有地方特色的“特優(yōu)”、“特有”和“特用”的豆類品種類型。
貴州豆類廣泛分布于全省各地,且種類繁多,但是每個品種的種植規(guī)模不大,且呈零星狀態(tài)分布。調(diào)查獲得的豆類種質(zhì)資源主要表現(xiàn)以下幾個特點(diǎn):
1) 垂直分布上,從海拔250.0 m的赤水市大同鎮(zhèn)到海拔2 466.0 m的威寧縣鹽倉鎮(zhèn)都有豆類作物種植。
2) 地區(qū)分布上,以黔北、黔西北和黔東南所占比重較高,于畢節(jié)137份,遵義106份,黔東南州92份,銅仁63份,黔南州49份,安順46份,貴陽43份,黔西南州39份,六盤水34份。
3) 從種植品種的民族分布上,這些品種主要來源于苗族、漢族、布依族、仡佬族、彝族、侗族、土家族等10余個民族,其中苗族233份,漢族111份,布依族71份,仡佬族56份,彝族34份,侗族29份,土家族25份,而從水族、白族、回族、毛南族、瑤族、黎族等少數(shù)民族獲得的豆類種質(zhì)資源數(shù)量較少,為2~15份。這些種質(zhì)資源將成為貴州研究民族生物學(xué)和作物保護(hù)生物學(xué)的基礎(chǔ)素材。
對貴州21個縣(市、區(qū))調(diào)查獲得的豆類種質(zhì)資源樣本進(jìn)行植物學(xué)鑒定,均屬豆科,涵蓋了8個屬15個種,主要為大豆屬、菜豆屬、豇豆屬、扁豆屬、藜豆屬、野豌豆屬和豌豆屬等,其中,大豆屬1個栽培種和1個野生種共144份,菜豆屬2個種(普通菜豆和多花菜豆)211份,豇豆屬6個種(豇豆、飯豆、小豆、綠豆等)140份,野豌豆屬1個種(蠶豆)為35份,豌豆屬(豌豆)1個種41份,扁豆屬1個種34份,小扁豆屬1個種1份,藜豆屬1個種3份(表1)。每個屬以下的種內(nèi),其品種類型多,性狀變異大。由此表明,貴州各地當(dāng)前生產(chǎn)利用和保留的豆類作物種質(zhì)資源,仍然具有豐富的物種多樣性和品種遺傳多樣性。
表1 貴州21個縣(市、區(qū))收集的豆類資源與優(yōu)異種質(zhì)數(shù)量和主要特點(diǎn)
種類收集資源/份優(yōu)異種質(zhì)/份主要特點(diǎn) 大豆14432蛋白質(zhì)含量高、口感好、味香、抗病蟲害、耐貧瘠。普通菜豆19828口感好、品質(zhì)優(yōu)、糯性強(qiáng)、無筋、抗旱耐瘠。多花菜豆132籽粒大、口感好、抗銹病、地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)。扁豆3410豆莢大、味香、抗豆象、豆莢螟、立枯病。豇豆607味香、抗銹病、根腐病、抗豆莢螟、豆象、抗旱耐貧瘠。飯豆418抗白粉病、抗豆象、耐干旱貧瘠。小豆269蛋白質(zhì)含量高、抗蚜蟲、抗地老虎、味香、優(yōu)質(zhì)。綠豆135品質(zhì)優(yōu)、口感好、抗根腐病、抗莖腐病、抗綠豆象。蠶豆3512味香、抗褐斑病、根腐病、地蠶、蠶豆象、耐冷性好。豌豆4111口感好、味香、抗豌豆象、根腐病、耐旱耐貧瘠。
表2 貴州21個縣(市、區(qū))代表性豆類優(yōu)異種質(zhì)資源
屬名種質(zhì)名稱采集編號產(chǎn)地主要特點(diǎn) 大豆屬馬號野生大豆2014526055施秉抗病蟲,抗旱,抗寒,耐瘠,莢長,脫莢性、裂莢性強(qiáng)。六月黃2013521355紫云粒較小,早熟,品質(zhì)優(yōu),抗病蟲害,抗旱耐貧瘠。青皮豆2014525005道真株高60.0cm,節(jié)間短,結(jié)莢多??共⌒暂^強(qiáng),早熟。黑大豆2013522507印江抗寒,抗旱,耐瘠薄。品質(zhì)優(yōu)。平甫綠皮黃豆2013523484黎平抗旱、抗蟲、抗病、耐貧瘠。籽粒較小,種皮綠色,味道清香。菜豆屬栗園麻雀豆2013521110務(wù)川蔓生型,百粒重49.5g。品質(zhì)優(yōu),籽粒糯性強(qiáng),耐干旱貧瘠。無筋豆2014523059開陽蔓生型,百粒重57.9g。無筋,優(yōu)質(zhì),抗旱耐瘠。長四季豆2014525035道真矮生型,株高45cm,百粒重24.2g,熟期早。大黑蕓豆2014521200赫章籽粒大,品質(zhì)優(yōu),抗旱耐貧瘠,抗銹病。適宜在高海拔地區(qū)種植。扁豆屬白扁豆2013521376紫云莢白籽黑,粒飽滿,軟莢質(zhì),香味濃,口感好,抗豆莢螟,旱耐貧瘠。里勇切殼魚豆2013526377雷山口感香甜,抗旱耐貧瘠,粗放管理,有粘蟲危害。長田刀豆2014524149安龍豆莢大,口感好,營養(yǎng)價值高??苟瓜?抗立枯病,糯性好,食味佳。刀豆2014525023道真抗旱耐貧瘠,籽粒黑色,種臍白色,食用嫩莢口感好。豇豆屬茶豇2014525077道真在當(dāng)?shù)刂饕脕砗扔筒钑r食用。品質(zhì)優(yōu),抗根腐病,抗豆莢螟。豇豆2012522123三都莢殼軟好吃,籽粒常用于包棕粑,味香,抗銹病,抗豆莢螟,耐貧瘠。黑莢豇豆2013523339黎平嫩莢甜脆,豆莢和籽粒均為黑色,較耐旱,較耐貧瘠,抗豆象。飯豆2013524375松桃抗白粉病,抗豆象,耐干旱貧瘠,品質(zhì)優(yōu),氣味香濃。黑飯豆2014522154荔波株高50.0cm,莢長20.0cm??购的拓汃?易受紅蜘蛛、小菜蛾等危害。尚重飯豆2013523487黎平淀粉含量多,香味濃,耐旱、耐寒、耐貧瘠,植株矮小,直立型,莢較短。米豆2014525003道真抗蚜蟲、抗地老虎等??共∠x害,抗旱耐貧瘠,籽粒小,香味濃,口感好。飯豆2013523477黎平籽粒短圓,蛋白質(zhì)含量高,香味濃,抗病、抗蟲、耐旱、耐貧瘠。米豆2013524086鎮(zhèn)寧株高100.0cm左右,籽粒大而飽滿,易煮軟,做年糕,肉質(zhì)好,口感好。魏家綠豆2013521042務(wù)川品質(zhì)優(yōu),口感好,熬湯喝清熱降火。抗根腐病、莖腐病,耐瘠薄。陽壩綠豆2014525055道真籽粒較小,色澤圓潤、飽滿。抗綠豆象,抗白粉病。野豌豆屬龍?zhí)逗?013521213務(wù)川味道特香,抗褐斑病、赤斑病,抗地蠶,抗旱耐貧瘠。胡豆2014525019道真植株高約95.0cm,食用嫩莢,口感好??沟匦Q,耐貧瘠。胡豆2013524038鎮(zhèn)寧株高約90.0cm,籽粒大,色澤好,產(chǎn)量高,口感好,抗褐斑病,抗旱耐貧瘠。祖基蠶豆2013525427威寧抗蠶豆象、耐冷性好,秋季播種,主要用于冬季青刈飼喂牲畜。胡豆2014525030道真株高90.0cm,早熟,抗蠶豆銹病、根腐病,抗蠶豆象。豌豆屬麻窩豌豆2013524011鎮(zhèn)寧籽粒呈麻窩狀,有清香味,口感好。耐貧瘠,抗豌豆象、根腐病。豌豆2013526186織金食用青莢,粒甜,口感較好。易感白粉病,不耐旱。隴要豌豆2013524005鎮(zhèn)寧品質(zhì)好,耐貧瘠,株高約60.0cm,抗根腐病。豌豆2014525018道真株高90.0cm,耐寒、耐旱、耐貧瘠,抗豌豆象。翁告豌豆2013524100鎮(zhèn)寧籽粒小,早熟,品質(zhì)優(yōu),豆莢肉質(zhì)好,易熟,味清香,抗旱耐貧瘠。
2.2.1優(yōu)異種質(zhì)資源鑒定
對貴州21個縣(市、區(qū))調(diào)查采集的豆類種質(zhì)資源,按照有關(guān)技術(shù)規(guī)范[8-10],經(jīng)過初步鑒定和深入鑒定評價,獲得了大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息,并從中篩選出124份特色豆類優(yōu)異種質(zhì)資源(表1和表2)。其中,大豆屬32份,菜豆屬30份,扁豆屬10份,豇豆屬29份,野豌豆屬12份,豌豆屬11份。同時,將上述資源已繁種送入國家作物種質(zhì)資源庫保存。
2.2.2部分優(yōu)異種質(zhì)簡介
1) 黑大豆(編號:2013522507,產(chǎn)地:印江):是大豆(GlycinemaxL.)的一個品種??购购?,耐瘠薄。民間用黑大豆與豬肉同燉煮,治療頭昏、頭痛、頭暈等。適宜當(dāng)?shù)胤N植,并可作為大豆豐產(chǎn)育種的親本,亦是大豆大粒性狀的研究材料。
2) 長四季豆(編號:2014525035,產(chǎn)地:道真):是普通菜豆(PhaseolusvulgarisL.)的一個品種。株高45 cm,百粒重24.2 g,生育期62 d。直立生長習(xí)性,不需要搭架,省物力和人力。除食用干粒外,嫩莢可菜用。突出特點(diǎn)是極早熟,可用于災(zāi)害補(bǔ)救品種,并作為早熟育種的親本材料。
3) 大黑蕓豆(編號:2014521200,產(chǎn)地:赫章):是多花菜豆(PhaseolusmultiforusL.)的一個品種。蔓生型,百粒重92.7 g。籽粒大,品質(zhì)優(yōu),抗旱耐貧瘠,抗銹病。適宜在高海拔地區(qū)種植。
4) 白扁豆(編號:2013521376,產(chǎn)地:紫云):是扁豆屬[Dunbariavillosa(Thunb.) Makino]的一個品種。莢白籽黑,粒飽滿,軟莢質(zhì),香味濃,口感好,抗豆莢螟,旱耐貧瘠。
5) 黑飯豆(編號:2014522154,產(chǎn)地:荔波):是豇豆屬(VignaSaviL.)的一個品種。株高50.0 cm,莢長20.0 cm,籽粒深黑色,品質(zhì)優(yōu)??购的拓汃ぃ资芗t蜘蛛、小菜蛾等危害。
6) 祖基蠶豆(編號:2013525427,產(chǎn)地:威寧):是野豌豆屬(VignaL.)蠶豆種中的一個品種??剐Q豆象、耐冷性好,秋季播種,主要用于冬季青刈飼喂牲畜,其嫩苗芽尖可口,也用于鮮食。
對全省9個市州21個縣(市、區(qū))調(diào)查獲得的豆類資源進(jìn)行整理和鑒定,其多樣性、代表性、特色性和可利用性足見一斑,但尚有近3/4的縣(市、區(qū))的種質(zhì)資源信息不明朗。特別是隨著各地農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,越來越多的地方特色品種資源悄然消失,因此,擴(kuò)大區(qū)域,加強(qiáng)對全省范圍內(nèi)包括豆類在內(nèi)的作物種質(zhì)資源進(jìn)行搶救性收集整理,是當(dāng)前最為迫切的要求,而且保存和保護(hù)好這些資源是國家的戰(zhàn)略需求。該項工作可納入即將開展的全國第三次農(nóng)作物品種資源普查中一并進(jìn)行。同時,應(yīng)及時將收集整理的種質(zhì)資源編制目錄,繁種入國家種質(zhì)庫妥善保存。
篩選出的優(yōu)異種質(zhì),一方面可直接生產(chǎn)利用,由于這些資源是各地世代相傳數(shù)十年或數(shù)百年的古老地方品種,對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)條件已具備很強(qiáng)的抗逆性和適應(yīng)性,可通過提純復(fù)壯,在適宜地區(qū)將這些品種直接推廣種植。如長四季豆和青皮四季豆,因極早熟特性,可用于農(nóng)閑補(bǔ)種和災(zāi)害補(bǔ)救品種種植;而更為重要的是,有些優(yōu)異性狀是經(jīng)長期自然選擇和人工選擇形成的,可以作為抗病、抗逆、優(yōu)質(zhì)親本,利用于品種選育和遺傳改良實(shí)踐中。
貴州豆類作物(尤其食用豆類)種類多,分布廣,但與其他大田作物相比,其基礎(chǔ)性研究工作明顯薄弱和滯后,應(yīng)利用種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整后,充分發(fā)揮豆類作物的固氮作用在土壤改良、用地與養(yǎng)地結(jié)合等綠色生態(tài)方面的普遍優(yōu)勢,加強(qiáng)豆類作物基礎(chǔ)性和應(yīng)用性研究,以適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和提質(zhì)增效。如研究豆類作物與其他糧經(jīng)作物(包括中藥材、精品水果等)的協(xié)同、高效種植模式,如矮生型菜豆+玉米間(套)作;中藥材+豆類間(套)作;精品水果+豆類間(套)作等,創(chuàng)新探索一系列與之相適應(yīng)的新興栽培技術(shù),以提高土地利用率和復(fù)種指數(shù),有效增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入,形成與其他產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展、融合發(fā)展的態(tài)勢。