粒苗兼用型大麥新品種福大麥2號的選育

張揚 藍新隆 黃旭旻 肖衛(wèi)洪 張秋英 陳劍鋒

摘?要：【目的】為促進大麥品種更新換代，滿足種植業(yè)結構調整新需求，通過秋水仙素誘變育種選育出粒苗兼用型皮大麥新品種供推廣種植。【方法】2003年冬季采用秋水仙素溶液處理分蘗盛期的閩誘3號植株，2004年春季從其誘變后代變異群體中篩選優(yōu)勢單株為母本與父本莆大麥5號雜交，進行多年多點系譜選育，選育出粒苗兼用型皮大麥新品種福大麥2號?！窘Y果】2012-2014年連續(xù)2年參加福建省區(qū)試，第1年平均產量4 450.58 kg·hm-2，比對照品種（福大麥1號，下同）增產5.6%，增產達到極顯著水平;第2年平均產量4 612.95 kg·hm-2，比對照品種增產5.2%，增產達到極顯著水平;對白粉病、赤霉病和銹病的抗性都達到中抗以上水平，抗病性綜合表現與對照品種相當。2014-2015年參加生產試驗，平均產量4 662.95 kg·hm-2，比對照品種增產6.29%。2015年進行麥苗產量測產試驗，福大麥2號的鮮麥苗產量為24 084.75 kg·hm-2，比對照品種增產8.42%;氨基酸總量為22.65 g·hg-1，比對照品種多9.0%;維生素C和蛋白質含量與對照品種相當?！窘Y論】福大麥2號分蘗力強，再生性好，有效穗數多，穗長粒大，籽粒產量高，抗病性較強，是具有推廣價值的皮大麥新品種;其麥苗產量高、品質好，是作為加工麥苗粉或麥苗汁等保健食品的理想原料。該品種適宜在福建省及相似生態(tài)區(qū)推廣種植。

關鍵詞：福大麥2號;粒苗兼用型品種;秋水仙素;誘變育種

中圖分類號：S 512.3文獻標識碼：A文章編號：1008-0384（2019）07-757-07

Abstract： 【Objective】 To develop a barley variety with the grains suitable either for food as it or for sprout production to meet the marketing demand. 【Method】 In the winter of 2003， the colchicine mutagenesis breeding method was employed to treat Minyou No. 3 ?during tiller development period. In the following spring， desirable mutants were crossed as female plant with the male Pudamai No. 5.?The new hybrid barley was then cultivated after years of pedigree breeding to arrive at the finalized cultivar， Fudamai No. 2.?【Result】In 2012-2014 district production trials in Fujian， Fudamai No. 2 delivered an average annual yield of 4 550.58 kg·hm-2 in the first year which was 5.6% higher than that of the reference， Fudamai No. 1， and 4 612.95 kg·hm-2 for the second year with a 5.2% increase over the reference （both at significant differences）. Like the reference， the new variety exhibited above moderate resistances to the powdery mildew， scab， and rust. In the 2015 production trial， an average yield of 4 662.95 kg·hm-2 was obtained which represented a 6.29% increase over that of the reference. During the same year， the yield of fresh barley sprouts from Fudamai No. 2 in a trial was 24 084.75 kg·hm-2 representing an 8.42% increase over that of control. As compared with the reference， the sprouts contained 22.65 g·hg-1 of amino acids （an increase of 9%） and same levels on vitamin C and protein. 【Conclusion】 Fudamai No. 2 was strong in tiller generation， robust in renewable capability， productive on panicles， long on spike length， high in grain yield， and strong resistance to diseases with a promising commercial value. The sprouts from the seeds had the desirable quality of high yield and nutritional quality for marketing and/or processing as a health food product， such as fresh barley sprouts， sprout powder or juice. This new variety was deemed suitable for extended cultivation in Fujian and regions of similar ecological conditions.

Key words： Fudamai No. 2; grainsprout type; colchicine; mutation breeding

0?引言

【研究意義】世界谷類作物中，大麥的種植總面積和總產量次于小麥、水稻、玉米，居第四位[1]。目前，我國的大麥大多產于淮河流域及其以北地區(qū)[2]。福建省大麥種植面積較小，品種多年未進行升級換代;與此同時，福建省在大麥誘變育種和粒苗兼用型品種的選育與應用研究方面走在全國的前列[3-4]。隨著市場上麥苗產品的種類增多，迫切需要適合生產麥苗保健產品的大麥新品種作為其加工原料。因此，繼續(xù)選育粒苗兼用型大麥新品種具有重要的現實意義?！厩叭搜芯窟M展】日本最早從事對麥苗的營養(yǎng)利用研究，所開發(fā)的麥苗保健產品的加工工藝先進、種類豐富、營養(yǎng)價值高、市場潛力大[5]，對我國的麥苗產品開發(fā)研究具有重要的借鑒與參考價值。張秋英等[6]的試驗結果表明，用秋水仙素溶液處理分蘗盛期的二棱皮大麥根部分蘗，可以得到豐富的變異植株供作育種篩選材料，并由此選育出用秋水仙素誘變的第一個皮大麥新品種閩誘3號和國內第一個粒苗兼用型大麥新品種福大麥1號?，F在秋水仙素主要用于染色體加倍育種，比如玉米、甜瓜和果樹等等的單倍體加倍育種[7-10]。目前，純麥苗保健產品主要有麥粒素、麥苗汁，以麥苗為原料的加工食品主要有大麥苗粉蛋糕、大麥苗粉面包、大麥苗粉飲料、大麥苗粉面條、大麥苗粉粥、大麥苗粉壓片、大麥苗粉茶、麥綠素韌性餅干、大麥苗汁酸奶等產品。其中，麥綠素是目前開發(fā)最成功的大麥苗制品，麥綠素對人體的保健功效受到社會關注和認可，在日本等國家廣泛推廣，近年來我國對麥綠素的研究和開發(fā)也逐漸深入[11-12]，為麥苗產品的推廣打下重要基礎?！颈狙芯壳腥朦c】鑒于粒苗兼用型大麥新品種的選育成功和相關開發(fā)應用研究成果，可以為大麥產業(yè)的多元化發(fā)展提供重要的物質基礎。本研究通過總結福大麥2號的選育過程、品種表現，尤其是對麥苗的品質分析，旨在為福建省大麥生產和麥苗產品開發(fā)提供理論依據?！緮M解決的關鍵問題】選育出適宜在福建省及相似生態(tài)區(qū)推廣種植的粒苗兼用型大麥新品種，并掌握該品種的特征特性及其利用價值。

1?材料與方法

1.1?試驗材料

以經過秋水仙素處理的閩誘3號穩(wěn)定株系為母本，莆大麥5號為父本。

1.2?試驗方法

從2004年開始，在福州市晉安區(qū)新店鎮(zhèn)埔垱試驗基地進行試驗，采用多年多點系譜選育方法，試驗地面積0.87 hm2。數據分析采用DPS軟件。

大田管理，播種前施足底肥，后期根據生長情況追2～3次肥料。注意避免水肥太多造成分蘗旺盛，誘發(fā)病害、倒伏等現象。在播種后第2 d清晨噴施乙草胺。注意保持土壤墑情適中，同時注意防控鳥害。

2?選育經過

福大麥2號系本課題組2004年用經秋水仙素處理的閩誘3號為母本與父本莆大麥5號雜交，經多年多點系譜選育而成的二棱皮大麥新品種（品種認定編號：閩認雜2016003）。2003年冬季采用秋水仙素溶液處理分蘗盛期的閩誘3號植株，2004年春季從其誘變后代變異群體中篩選優(yōu)勢單株為母本與父本莆大麥5號雜交，獲得38粒雜交種子（F1），于2004年冬季播種，2005年春季收獲0.4 kg種子（F2），2005年冬季全部播種，2006年春季進行單株選擇，選擇株高小于95 cm、主穗長7.6 cm以上、結實正常的單株進行單穗采收，獲得F3代種子。2006年冬種進行抗病性、籽粒轉色選擇，2007年春季獲得F4代種子。2007年冬季繼續(xù)擇優(yōu)進行單穗選擇，2008年春季獲得F5代種子。2008年冬季進行單穗播種，2009年春季獲得F6代穩(wěn)定穗行8個。2009年冬季進行綜合性狀比較試驗，2010年春季獲得分蘗力強、株高適中、病害輕、籽粒產量高、綜合性狀好的3個株系（F7）。于2010-2011年對這3個株系進行品比試驗，篩選出1個新品系。2012-2014年將篩選出的新品系定名為福大麥2號，并參加福建省大麥聯合區(qū)域試驗，2014年冬季分別設在莆田秀嶼區(qū)，泉州的泉港區(qū)，寧德蕉城區(qū)和福州晉安區(qū)進行生產試驗，2015年春進行鮮麥苗測產試驗。2016年通過福建省品種認定。選育過程詳見圖1。

3?品種表現

3.1?籽粒產量

3.1.1?品比試驗的籽粒產量

2010-2011年，對3個新品系進行品比試驗，以閩誘3號和莆大麥5號作對照品種，5個參試材料平均產量分別為4 855、4 620、4 575、4 375和4 230 kg·hm-2。其中，最優(yōu)品系（系1，后定名為福大麥2號），比閩誘3號（CK1）增產480 kg，增產率為10.97%;比莆大麥5號（CK2）增產530 kg，增產率為12.25%。方差分析結果，與兩個對照品種的差異均達極顯著水平（表1）。

3.1.2?區(qū)域試驗的籽粒產量

2012-2014年連續(xù)2年參加福建省大麥聯合區(qū)域試驗，第1年平均產量4 450.58 kg·hm-2，比對照品種福大麥1號（下同）增產5.6%;第2年平均產量4 612.95 kg·hm-2，比對照品種增產5.2%，兩年增產均達到極顯著水平 （表2）。根據福建省大麥聯合區(qū)域試驗2年的試驗結果，比較分析福大麥2號和對照品種福大麥1號的豐產性和穩(wěn)定性（表3），2013年和2014年福大麥2號豐產效應值分別為0.278 3和0.048 3，而同年對照品種福大麥1號的豐產性效應值分別為-0.520 0和-0.373 3。表明福大麥2號豐產性比對照品種福大麥1號好。2013年福大麥2號的變異度為1.0313，福大麥1號為0.5817;2014年福大麥2號變異度為1.552 3，福大麥1號為1.750 6，兩年表現情況有差異;但兩年平均變異度福大麥2號為1.291 8，福大麥1號為1.166 2，表現相當。表明福大麥2號具有與對照品種相當的穩(wěn)定性，均屬變異度表現較好的品種。

3.1.3?生產試驗的籽粒產量

參加2015年福建省生產試驗，試點分別設在莆田秀嶼區(qū)、泉州泉港區(qū)、寧德蕉城區(qū)和福州晉安區(qū)（表4）。4個試點均比對照品種福大麥1號增產;平均產量4 662.95 kg·hm-2，比對照品種增產6.29%。進一步證明豐產性和穩(wěn)產性均較好。

3.2?麥苗產量

2015年分別在莆田秀嶼區(qū)、泉州泉港區(qū)、寧德蕉城區(qū)和福州晉安區(qū)進行鮮麥苗產量測產試驗（表5）。在播種后37 d即5葉1心期，割鮮麥苗測產，4個點的福大麥2號鮮麥苗產量都比對照品種增產，福州點產量最高，達24 673 kg·hm-2，4個點平均產量為24 084.75 kg·hm-2，比對照品種增產8.42%。說明，福大麥2號的麥苗繁茂性比對照品種福大麥1號更好。

3.3?形態(tài)特征

幼苗直立，株型緊湊，分蘗力強，后期轉色好。株高95 cm左右，葉片數11～12葉，穗形長方形，頂部較鈍，三聯小穗著生密度中等，長芒，有鋸齒。每公頃有效穗數412.5萬穗，穗長7.6 cm，每穗結實粒數24粒，千粒重47.6 g。

3.4?營養(yǎng)品質

3.4.1?籽粒營養(yǎng)成分

經福建省農業(yè)科學院中心實驗室分析，福大麥2號籽粒中淀粉含量為61.7 g·hg-1，比對照品種福大麥1號（59.6 g·hg-1）增加3.5%;蛋白質含量比對照品種低;其他營養(yǎng)成分與對照相當（表6）。

3.4.2?麥苗營養(yǎng)成分?取分蘗盛期的干麥苗經福建省農業(yè)科學院中心實驗室分析測定其維生素C 、蛋白質和氨基酸含量。測定結果（表6）表明，福大麥2號的維生素C含量與對照品種相當，蛋白質含量略低于對照;而氨基酸總量福大麥2號為22.62 g·hg-1，比對照品種（20.75 g·hg-1）多9.0%。

3.5?抗病性

在2013年和2014年進行的田間自然發(fā)病試驗中，主要病害調查結果為：白粉病、赤霉病和銹病的抗性都達到中抗以上水平（表7），未發(fā)現其他病害，福大麥2號的抗性表現與對照品種福大麥1號相當。

4?討?論

以大麥苗為原料的大麥茶和麥苗粉等營養(yǎng)保健品的研究和開發(fā)已成為國際綠色營養(yǎng)保健領域的研究熱點。張秋英[16]的研究結果表明，麥苗營養(yǎng)有許多生理調節(jié)作用，人體每天攝入少量的麥苗粉，就可有效均衡人體營養(yǎng)、提高免疫力、維護身體健康。在日本等發(fā)達國家麥苗產品已成為大眾的日常保健食品。而在我國，人們對麥苗營養(yǎng)的認識還處于初始階段，近年來陸續(xù)有麥苗產品出現在市場上。

本課題組于2009年選育的福大麥1號是我國第一個粒苗兼用型大麥品種[10]。張揚等[14-15]以麥苗中的營養(yǎng)物質γ氨基丁酸為研究對象，探討了麥苗中γ氨基丁酸的測定方法，并以此為營養(yǎng)檢測指標，結合對割苗適期的研究，得出了麥苗產量與最佳營養(yǎng)的割苗適期是在播種后的35 d左右，即麥苗在5葉1心期割苗效果最佳。本研究在麥苗營養(yǎng)成分的測定中，是對最佳割苗期的麥苗進行的營養(yǎng)成分測定，得出福大麥2號與對照品種福大麥1號在麥苗產量和營養(yǎng)成分上的區(qū)別，福大麥2號在麥苗產量方面具有較大的優(yōu)勢，在營養(yǎng)成分方面比對照品種略優(yōu)，主要表現在氨基酸總量比對照品種多9.0%。

福大麥2號屬中熟品種，在福建省一般于11中下旬播種。以收籽粒為目的一般播種量為120～150 kg·hm-2，以收麥苗為目的一般播種量為225 kg·hm-2，實際播種量還可根據播種方式、施肥水平、地力條件等因素而定。

福大麥2號在籽粒和麥苗產量上比福大麥1號有優(yōu)勢，籽粒淀粉含量達到61.7 g·hg-1，麥苗繁茂性好，含有豐富的維生素C、蛋白質和氨基酸，營養(yǎng)價值高[16]。大麥都是在冬季種植，溫度低，無須噴施農藥，可以達到生態(tài)綠色的生產要求。目前市場上出現的麥苗粉末、麥苗飲料，以及用麥苗粉加工成的其他食品等，其營養(yǎng)品質的高低與原料品種的麥苗營養(yǎng)品質緊密相關，福大麥2號作為優(yōu)質粒苗兼用型新品種，為高品質麥苗產品的開發(fā)奠定了重要的物質基礎。

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（責任編輯：楊小萍）