烤煙新品種中煙300選育及其特征特性

程立銳　王元英　蔣彩虹　劉旦　陳志強　任民　潘旭浩　劉萬峰　蒲文宣　楊愛國

摘? 要：中煙300是以定向改良主栽烤煙品種K326的病毒病抗性為育種目標，以K326為母本、3個抗病毒病煙草種質為父本，經(jīng)過雜交、復交，連續(xù)多代回交，利用與病毒病抗性緊密連鎖的分子標記輔助選擇，結合常規(guī)育種定向改良，育成的抗病毒病新品種，于2018年12月通過全國煙草品種審定委員會審定。品種試驗結果顯示，中煙300田間長勢長相、主要植物學性狀和農(nóng)藝性狀、主要經(jīng)濟性狀與對照K326無明顯差異;工業(yè)評價結果顯示，中煙300煙葉外觀質量、物理特性、化學成分、感官質量與對照K326相當;抗病性鑒定結果顯示，中煙300對病毒病抗性突出，對TMV免疫、抗CMV和PVY，其他病害抗性與對照K326基本一致。中煙300的培育，既解決了K326主要病毒病抗性差的問題，又保持了K326其他主要性狀不變，實現(xiàn)了預期育種目標。

關鍵詞：烤煙;中煙300;病毒病;聚合育種

中圖分類號：S572.03?? ???????文章編號：1007-5119（2019）03-0001-07????? DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2019.03.001

To improve resistance to tobacco virus in K326， a new flue-cured tobacco cultivar Zhongyan300 was developed by crossing recurrent parent K326 and three donor parent cultivars with resistance to virus using classical breeding selection and marker assisted selection （MAS） methods. The new variety was certified by the National Tobacco Variety Examination and Approval Committee in December， 2018. The results of variety experiments showed that the main economic and agricultural characters of Zhongyan300 were in accordance with K326. The results of industry evaluation showed that appearance quality， physical properties， chemical composition and sensory quality evaluation of Zhangyan300 were also in accordance with K326. As for resistance to diseases， Zhongyan300 showed higher resistance to viral diseases than K326， being immunized with tobacco mosaic virus （TMV）， resistant to cucumber mosaic virus （CMV） and potato virus Y （PVY）. In summary， the new flue-cured tobacco cultivar Zhongyan300 keeps the excellent characteristics of cultivar K326. Meanwhile， resistance to viral diseases was significantly improved.

flue-cured tobacco; Zhongyan300; viral diseases; pyramiding breeding

品種K326于1985年從美國引進，1989年通過全國煙草品種審定委員會審定，并在全國推廣種植。K326原煙品質優(yōu)良，烤后煙葉橘黃色，油分多，光澤強，葉片結構疏松，身份適中;各種化學成分協(xié)調;香氣質好，香氣量足，濃度中等，勁頭適中，吃味純凈，余味尚舒適，燃燒性強。工業(yè)企業(yè)對其認可度較高，是我國卷煙工業(yè)企業(yè)的主選原料。目前，該品種在我國的種植區(qū)域主要分布在西南煙區(qū)、長江中上游煙區(qū)及東南煙區(qū)，為我國第二大主栽烤煙品種。

作者簡介：程立銳（1979-），男，博士，副研究員，研究方向：煙草分子育種。E-mail：chenglirui@caas.cn。*通信作者，E-mail：yangaiguo@caas.cn

收稿日期：2019-03-14????????? 修回日期：2019-05-27

K326易感病毒病，包括目前我國煙葉主產(chǎn)區(qū)普遍發(fā)生的普通花葉病毒（Tobacco Mosaic Virus，TMV）、黃瓜花葉病毒（Cucumber Mosaic Virus，CMV）和馬鈴薯Y病毒（Potato Virus Y，PVY）等。病毒病的發(fā)生造成煙葉品質和產(chǎn)量的降低，可以造成直接經(jīng)濟損失。在種植過程中，需要浪費大量人力物力來防治，同時，大量藥劑的使用也會造成煙葉中農(nóng)藥殘留等潛在危害，這在一定程度上限制優(yōu)質品種的推廣和利用。為了滿足煙草生產(chǎn)需要，亟待解決“優(yōu)質不抗病，抗病不優(yōu)質”的煙草育種難題，培育保持K326優(yōu)良性狀，病毒病抗性顯著提高的煙草新品種。本研究以優(yōu)質、多抗為主要育種目標，采用K326為輪回親本，不同病毒病抗源為供體親本，利用分子輔助選擇（Marker Assisted Selection，MAS）方法將來源于不同抗源的病毒病抗性位點聚合到K326中，育成保持K326優(yōu)質性狀不變，病毒病抗性顯著提高的烤煙新品種中煙300。

1? 親本來源及選育過程

1.1 ?親本來源

輪回親本K326（McNair30×NC95）是美國引進烤煙品種，株式塔形，打頂后為筒形，腰葉葉形長橢圓，葉色綠色，葉尖漸尖，葉緣波浪狀，葉面較皺，葉耳小，主脈粗細中等，葉片厚度中等，葉肉組織細致，莖葉夾角中等。該品種田間生長整齊一致，煙葉分層落黃好，適應性強。

供體親本為3個烤煙種質：FC8、臺煙8號和抗88，由國家煙草種質資源中期庫保存，經(jīng)過多年病毒病抗性鑒定篩選出的優(yōu)質抗病毒病材料。其中FC8是中國農(nóng)業(yè)科學院煙草研究所培育的優(yōu)質抗病毒病中間材料，其對TMV免疫，抗PVY;臺煙8號是由品種Hicks與GAT-2雜交后，通過嚴格的CMV抗性鑒定，并與Hicks連續(xù)回交培育的對TMV免疫，抗CMV材料;抗88是中國農(nóng)業(yè)科學院煙草研究所培育的抗病毒病中間材料，對TMV表現(xiàn)免疫，抗CMV和PVY。

1.2? 選育過程

配置組合：2008年，以K326為母本，分別以病毒病抗源臺煙8號、FC8和抗88為父本配置雜交組合，獲得F1雜交種子;2009年，以K326為輪回親本，配置3個BC1F1分離群體。

構建群體：2010年，對分離群體苗期人工接種病毒病，鑒定抗性，大田種植后選擇長勢長相偏向輪回親本K326，且病毒病抗性明顯改善的單株繼續(xù)與K326回交，獲得BC2F1。2011年春季，種植BC2F1，鑒定病毒病抗性，選擇長勢長相偏向輪回親本K326且病毒病抗性明顯改善的單株個體兩兩雜交;2011年冬季，構建抗性群體材料庫。

品種選育：2012年春季，種植抗性群體材料，利用分子標記進行目標區(qū)段基因型選擇，同時結合表型鑒定，獲得攜帶目標區(qū)段且遺傳背景盡可能恢復到K326的單株個體，繼續(xù)與K326回交，獲得BC3F1;2012年冬季加代，重復2012年春季工作，獲得BC4F1種子。2013年春季，種植入選的BC4F1，重復開展分子標記和常規(guī)育種方法相結合的選擇，最終確定遺傳背景基本恢復到K326且攜帶目標區(qū)段的單株個體;2013年冬季溫室種植該材料，繼續(xù)利用標記選擇目標區(qū)段純合的單株個體。2014年，種植入選的單株個體，進一步自交純合，最終培育抗病毒病新品系，田間系譜編號為2014-Y48。

品種試驗：2015年，在四川、山東、安徽不同產(chǎn)區(qū)種植Y48開展多點小區(qū)試驗，以K326為對照品種。2016年，在四川西昌和山東諸城進行生產(chǎn)對比試驗，設K326為對照;同年7月在四川西昌通過了田間鑒評。2017年，在湖南瀏陽和龍山、四川攀枝花繼續(xù)對中煙300進行生產(chǎn)對比試驗，設K326為對照，同期完成了由中國煙草總公司鄭州煙草研究院組織的工業(yè)評價;2018年，在湖南、貴州等地擴大面積示范種植;在生產(chǎn)試驗和大面積示范過程中，中煙300的施肥量均以當?shù)豄326品種的最佳施肥量為標準執(zhí)行。2018年12月，中煙300通過了全國煙草品種審定委員會審定（選育過程見表1）。

2? 主要特征特性

2.1 ?主要植物學和農(nóng)藝性狀

中煙300植株塔形，葉形為長橢圓，主脈較細到中等，葉色綠，莖葉夾角為中等，長勢強，平均打頂株高108.1 cm，有效葉數(shù)20.5，節(jié)距5.1 cm，莖圍9.8 cm，腰葉長71.2 cm，腰葉寬27.9 cm，成熟期葉片分層落黃，耐成熟，易烘烤?？傮w來說，中煙300主要植物學和農(nóng)藝性狀與對照K326基本一致（表2）。

2.2 ?抗病性

通過人工接種鑒定、大田自然發(fā)病調查，比較了中煙300與K326的TMV、CMV、PVY、黑脛病、赤星病、青枯病等煙草主要病害抗性。結果顯示，中煙300對TMV免疫、抗CMV和PVY。與K326相比，中煙300的病毒病抗性顯著改善，黑脛病、赤星病、青枯病抗性與K326相當（表3）。

同時，全國區(qū)試病害抗性鑒定單位對烤煙新品系中煙300的TMV、CMV、PVY、黑脛病、赤星病抗病性進行了抗性鑒定（以K326為對照）。鑒定結果表明，中煙300對TMV免疫、抗CMV和PVY。與K326對比，中煙300的病毒病抗性顯著改善，黑脛病、赤星病抗性與K326相當。

2.3 ?主要經(jīng)濟性狀

2015年在山東諸城、四川西昌和安徽宣城3個試驗點進行小區(qū)試驗，結果表明（表4），中煙300在3個試驗點的平均產(chǎn)量為160.8 kg/666.7m，平均產(chǎn)值為3202.7元/666.7m，均高于對照K326;平均均價為19.9元/kg，略高于對照K326;上等煙比例40.4%，上中等煙比例85.5%，略高于對照K326。

2016年在四川西昌進行生產(chǎn)試驗，當年煙田的對照K326病毒病發(fā)病率為46.7%，發(fā)病嚴重，而中煙300田間病毒病發(fā)病率為0.67%（病毒病發(fā)病情況數(shù)據(jù)來源于2016年田間現(xiàn)場鑒評數(shù)據(jù)），兩個品種田間病毒病發(fā)病率差異較大。結果顯示（表4），中煙300產(chǎn)量為164.0 kg/666.7m，產(chǎn)值為3245.9元/666.7m，均價為19.8元/kg，上等煙比例32.0%，上中等煙比例83.0%，均高于對照K326。

2017年在四川攀枝花、湖南瀏陽、湖南龍山進行生產(chǎn)試驗。在四川攀枝花試驗點，K326的病毒病發(fā)病率為89.3%，發(fā)病嚴重，而中煙300發(fā)病率為5.0%，兩個品種的田間病毒病發(fā)病率差異較大。結果顯示（表4），中煙300產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價、上等煙比例、上中等煙比例均高于對照K326;在湖南瀏陽和湖南龍山試驗點，兩個品種的病毒病發(fā)病率差異較小，二者主要經(jīng)濟性狀差異不大。

2018年在云南保山、云南玉溪和湖南瀏陽進行生產(chǎn)試驗，結果顯示，3個試驗點的病毒病發(fā)病率無明顯差異，中煙300的總體經(jīng)濟性狀與K326相當。

綜合2015—2018年大田試驗結果來看，在病毒病高發(fā)時（2016年四川西昌試驗點，2017年攀枝花試驗點），中煙300的主要經(jīng)濟性狀明顯優(yōu)于對照K326;在不受病毒病影響的情況下，中煙300

的主要經(jīng)濟性狀與對照K326相當。

2.4 ?煙葉外觀和內(nèi)在品質

2.4.1? 外觀質量? 如表5所示，中煙300品種煙葉顏色多為金黃，個別屬微帶青范疇;煙葉成熟度多為“成熟”檔次，個別尚熟;煙葉葉片結構以疏松檔次為主，少量尚疏松，個別稍密;煙葉身份以中等為主，部分稍薄;煙葉油分以有檔次為主，部分稍有;煙葉色度總體在中檔次。綜合3個示范點，中煙300品種的外觀質量總得分在3個示范點均高于對照。中煙300品種煙葉的外觀質量優(yōu)于對照品種K326。

2.4.2 ?物理特性 ?如表6所示，中煙300中部煙葉厚度在0.13～0.15 mm，平均0.14 mm;葉面密度在63.4～66.5 g/m，平均64.9 g/m;單葉質量在10.9～13.5 g，平均12.4 g;平衡含水率在13.1%～14.7%，平均13.9%;含梗率在27.6%～34.4%之間，平均31.4%。與對照品種相比，中煙300品種煙葉的物理特性指標不存在穩(wěn)定差異。

2.4.3 ?化學成分 ?如表7所示，中煙300品種中部煙葉總植物堿含量在1.6%～2.4%，平均2.2%，總氮含量1.3%～1.6%，平均1.4%，還原糖含量22.8%～28.0%，平均25.7%，鉀含量2.2%～2.5%，平均2.4%，淀粉含量2.7%～6.2%，平均4.1%。與對照品種相比，中煙300品種煙葉的化學成分指標不存在穩(wěn)定差異。

2.4.4 ?感官質量? 如表8所示，中煙300在2個示范點（四川西昌、湖南瀏陽）的9家工業(yè)感官質量平均分值分別為70.9和69.8，高于對照K326;在四川攀枝花示范點的9家工業(yè)感官質量平均分值為69.3，與對照K326相當。綜合3個示范點，中煙300品種煙葉的香型風格與對照品種一致，凸顯程度相當，總體感官質量優(yōu)于對照品種。

3? 栽培及調制技術要點

中煙300適宜于我國K326主栽區(qū)種植，尤其在病毒病高發(fā)煙區(qū)，效果明顯優(yōu)于K326，配套栽培及調制技術可參照原K326品種。該品種需氮量在南方煙區(qū)可參照K326，在北方煙區(qū)低于中煙100和NC55;北方煙區(qū)建議施純氮4.5～5 kg/666.7 m，

N、PO、KO配比可參考NC55，以1∶1～1.5∶3為宜，應適當穩(wěn)氮增鉀;種植密度1100～1200株/ 666.7 m，中心花開放期選擇晴天打頂;根據(jù)煙株長勢、地力等因素合理留葉，一般留葉20～22片;采收時應把握成熟度，下部葉適熟早采，中部葉成熟采收，上部葉充分成熟采收，該品種較易烘烤，參照三段式烘烤工藝進行烘烤，注意煙葉黃干協(xié)調。

4? 綜合評價

中煙300是以定向改良主栽烤煙品種K326的病毒病抗性為育種目標，以K326為母本、3個抗病毒病煙草種質為父本，經(jīng)過雜交、復交，連續(xù)多代回交，利用與病毒病抗性緊密連鎖的分子標記輔助選擇，結合常規(guī)育種方法，育成的抗病毒病烤煙新品種。中煙300主要植物學性狀和農(nóng)藝性狀與對照K326基本一致，田間長勢長相、煙葉外觀質量、物理特性、化學成分、感官質量與對照K326相當。中煙300對病毒病抗性突出，對TMV免疫、抗CMV和PVY，病毒病抗性明顯優(yōu)于K326，其他病害抗性與K326相當。中煙300主要經(jīng)濟性狀與對照K326相當，在病毒病高發(fā)區(qū)高于對照K326;適宜于我國K326主栽區(qū)替代K326種植，配套栽培及調制技術可參照原K326。

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