烤煙新品種鄂烤030 的選育與評價

曹景林，程君奇，李亞培，吳成林，張俊杰

（湖北省煙草科學(xué)研究院，武漢 430030）

優(yōu)良品種是煙葉生產(chǎn)的基礎(chǔ)［1，2］。湖北省烤煙產(chǎn)區(qū)主要分布于清江流域和環(huán)神農(nóng)架周邊地區(qū)，生態(tài)條件非常利于發(fā)展煙葉生產(chǎn)，但長期以來，生產(chǎn)上使用的品種一直是卷煙工業(yè)認(rèn)為煙葉品質(zhì)優(yōu)良的品種 K326 和云煙 87［2-4］。品種單一，黑脛病、青枯病、根結(jié)線蟲病、赤星病等煙草病害的發(fā)生日趨普遍，逐年加重，嚴(yán)重降低了煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)，給煙農(nóng)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失［3，4］。因此，培育適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)抗病品種，以穩(wěn)定湖北煙葉生產(chǎn)，迫在眉睫。

煙草育種實踐證明，雜種優(yōu)勢利用是聚合多種有益性狀、快出品種的有效途徑［5-9］。截至2020 年，中國已經(jīng)審、認(rèn)定的自育烤煙品種110 個，其中雜交種51 個，約占育成品種數(shù)的1/2，但在煙葉生產(chǎn)上推廣應(yīng)用的并不多，究其原因主要是育成的雜交種大多表現(xiàn)為產(chǎn)量優(yōu)勢，而品質(zhì)和適應(yīng)性較差［7，10-13］?；诖?，筆者針對湖北煙區(qū)生態(tài)和生產(chǎn)條件，以培育適應(yīng)性強(qiáng)、品質(zhì)與主栽品種相當(dāng)?shù)男缕贩N為目標(biāo)，選用合適的親本材料，配制雜交組合，旨在培育出適應(yīng)湖北煙區(qū)生態(tài)條件的優(yōu)質(zhì)抗病烤煙雜交種，以供生產(chǎn)推廣利用。

1 選育途徑與方法

1.1 親本選配

選用優(yōu)質(zhì)烤煙品種K326［14］的雄性不育系為母本，抗赤星病、黑脛病、根結(jié)線蟲病和PVY 烤煙品種龍江 911［15］為父本，配制 F1代雜交種。

1.2 選育過程

2007 年，以 MS K326 為母本、龍江 911 為父本，配制雄性不育雜交組合，代號為HB030；2008 年分別在湖北省房縣TMV 和氣候斑點病重發(fā)區(qū)、湖北省棗陽市黑脛病重發(fā)地塊和湖北省煙草科學(xué)研究院試驗基地正常地塊同時對HB030 及其他47 個F1代組合進(jìn)行TMV、氣候斑點病和黑脛病抗性鑒定及經(jīng)濟(jì)性狀鑒定，均設(shè)置3 次重復(fù)，對照品種為K326，結(jié)果表明，HB030 在48 份F1代組合鑒定試驗中表現(xiàn)突出，與對照K326 相比，高抗氣候斑點病，黑脛病發(fā)病情況較輕（HB030 病情指數(shù)為10.65，而K326 病情指數(shù)為32.41），每667 m2產(chǎn)量提高12.68%，每667 m2產(chǎn)值提高17.90%，上等煙率提高5.90 個百分點；2009—2011 年提升參加品系比較試驗，2013—2014 年推薦參加湖北省烤煙品種區(qū)域試驗；2015—2016 年參加全國烤煙品種區(qū)域試驗、抗病性鑒定及湖北省烤煙生產(chǎn)示范試驗，2017 年參加全國烤煙品種生產(chǎn)試驗并進(jìn)行煙葉品質(zhì)的工業(yè)評價。2020 年通過全國煙草品種審定，并定名為鄂烤030。

1.3 抗病性鑒定

在參加2010—2015 年省級品種生產(chǎn)試驗時按文獻(xiàn)［16］的方法進(jìn)行田間自然發(fā)病調(diào)查。在參加2013—2015 年全國品種試驗時，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所、云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院、貴州省煙草科學(xué)研究院、中國煙草東北農(nóng)業(yè)試驗站和福建省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所對黑脛病、青枯病、根結(jié)線蟲病、赤星病、TMV、CMV 和 PVY 共 7 種煙草主要病害進(jìn)行人工誘發(fā)病害的抗性鑒定。各種病害人工誘發(fā)鑒定方法見文獻(xiàn)［4］，其病害發(fā)病情況均按文獻(xiàn)［16］的方法進(jìn)行調(diào)查和抗性分級。

1.4 煙葉品質(zhì)鑒定

煙葉品質(zhì)由中國煙草總公司鄭州煙草研究院鑒定。外觀質(zhì)量鑒定按文獻(xiàn)［17］進(jìn)行；物理特性檢測按文獻(xiàn)［18］進(jìn)行；煙葉化學(xué)成分檢測包括煙堿、總氮、還原糖、總糖、鉀、氯的含量6 個指標(biāo)，其中總糖、還原糖和煙堿含量按文獻(xiàn)［19］所述方法進(jìn)行檢測，總氮含量按文獻(xiàn)［20］所述方法進(jìn)行檢測，鉀含量按文獻(xiàn)［21］所述方法進(jìn)行檢測，氯含量按文獻(xiàn)［22］所述方法進(jìn)行檢測；化學(xué)成分協(xié)調(diào)性得分計算方法見文獻(xiàn)［23］；原煙感官質(zhì)量鑒定由9 家中煙工業(yè)有限責(zé)任公司采用專家組評吸法［24］進(jìn)行；原煙綜合質(zhì)量得分是將外觀質(zhì)量、物理特性、化學(xué)成分和感官質(zhì)量的評價得分，分別賦予權(quán)重0.06、0.06、0.22 和0.66，然后采用指數(shù)和法計算而得。

2 主要農(nóng)藝學(xué)性狀與煙葉品質(zhì)分析

2.1 農(nóng)藝性狀

鄂烤030 田間長勢較強(qiáng)，株式表現(xiàn)為塔形，葉形呈長橢圓形，主脈粗細(xì)和莖葉角度中等，成熟期分層落黃，大田生育期為123.24 d。多年多點試驗結(jié)果（表1）表明，該品種打頂后平均株高為117.94 cm，留葉數(shù)為19.44片/株，莖圍為10.06 cm，節(jié)距為5.72 cm，腰葉長為72.60 cm、寬為30.77 cm。與對照品種K326和云煙87 相比，打頂高度較高，有效葉數(shù)相當(dāng)，莖圍稍粗，節(jié)距稍大，腰葉相對較長、較寬。

表1 鄂烤030 的農(nóng)藝性狀

2.2 抗病性

2015—2016 年全國區(qū)試采用人工接種誘發(fā)鑒定的方式對黑脛病、青枯病、根結(jié)線蟲病、赤星病、TMV、CMV 和 PVY 共 7 種煙草主要病害進(jìn)行了抗性鑒定。鑒定結(jié)果（表2）表明，鄂烤030中抗黑脛病和根結(jié)線蟲病，中感青枯病、赤星病，感TMV、CMV、PVY，其中對青枯病、黑脛病、根結(jié)線蟲病和赤星病的抗性高于對照K326，對CMV 和PVY 的抗性與對照K326相當(dāng)，對TMV 的抗性低于對照K326?？傮w上看，鄂烤030 綜合抗性優(yōu)于對照品種K326 和云煙87。

2.3 主要經(jīng)濟(jì)性狀

試驗結(jié)果（表3）表明，在2013 年省級區(qū)域試驗中，鄂烤030 的產(chǎn)量、產(chǎn)值極顯著高于K326 和云煙87；上等煙率、均價與云煙87 相當(dāng)，但顯著高于K326。在2014 年省級區(qū)域試驗中，鄂烤030 的產(chǎn)量和產(chǎn)值均顯著優(yōu)于K326 和云煙87，上等煙率、均價與K326 和云煙87 相當(dāng)。在2015 年全國西南、華中區(qū)烤煙品種區(qū)試中，鄂烤030 的產(chǎn)量、產(chǎn)值均極顯著高于K326 和云煙87；上等煙率、均價與云煙87 相當(dāng)，但顯著高于K326。在2016 年華中區(qū)區(qū)域試驗中，鄂烤030 的產(chǎn)量和產(chǎn)值均極顯著優(yōu)于K326 和云煙87，上等煙率、均價與K326 和云煙87 相當(dāng)。在2016 年西南區(qū)區(qū)域試驗中，鄂烤030 的產(chǎn)量、產(chǎn)值和上等煙率均極顯著高于K326，而與云煙87 相當(dāng)，但均價極顯著低于云煙87。2014—2015 年省級生產(chǎn)試驗中，鄂烤030 在2014 年的各經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均明顯優(yōu)于K326 和云煙87；在2015 年，除上等煙率外，其他經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)于云煙87 而低于K326；在2016 年，產(chǎn)量、產(chǎn)值明顯優(yōu)于K326 和云煙87，上等煙率、均價低于云煙87，而與K326 相當(dāng)。2017 年全國生產(chǎn)試驗中，鄂烤030 的產(chǎn)量略低于K326 和云煙87，產(chǎn)值、均價略低于云煙87 而與K326 相當(dāng)，上等煙率明顯高于K326 和云煙87。綜合來看，鄂烤030 的平均產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價和上等煙率分別為2 222.10 kg/hm2、48 782.55 元/hm2、21.86 元/kg 和 40.04%。其中，產(chǎn)量和產(chǎn)值分別比K326 提高了7.10%和11.94%，比云煙87 提高了8.29%和8.07%；均價和上等煙率與云煙87 差異不大，但比K326 提高了2.92%和5.47%。綜合來看，鄂烤030 的經(jīng)濟(jì)性狀整體表現(xiàn)優(yōu)于兩個對照品種。

表2 2015—2016 年全國品種試驗鄂烤030 人工誘發(fā)病害的抗性鑒定結(jié)果

表3 鄂烤030 的經(jīng)濟(jì)性狀

2.4 原煙品質(zhì)

2.4.1 原煙外觀品質(zhì) 鄭州煙草研究院的評價結(jié)果（表4）表明，鄂烤030 原煙顏色以金黃為主，成熟度達(dá)成熟水平，結(jié)構(gòu)疏松，身份中等，油分有，色度中；各項指標(biāo)均好于主對照品種K326，整體外觀質(zhì)量明顯優(yōu)于主對照品種K326；顏色、成熟度、葉片結(jié)構(gòu)、油分好于副對照品種云煙87，身份、色度與云煙87相當(dāng)，整體外觀質(zhì)量略優(yōu)于副對照品種云煙87。綜合3 個試點的評價數(shù)據(jù)，該品種煙葉外觀質(zhì)量分值在 3 個試點均高于 K326；與云煙 87 相比，有 2 個試點較高，1 個試點相當(dāng)。整體上，該品種原煙外觀品質(zhì)高于對照K326 和云煙87，身份相對適中，油潤感相對較強(qiáng)。

表4 鄂烤030 中部煙葉的外觀品質(zhì)

2.4.2 原煙物理特性 鄭州煙草研究院的評價結(jié)果（表5）表明，與主對照品種K326 相比，鄂烤030 煙葉厚度、葉面密度、單葉質(zhì)量、拉力、伸長率、填充值較高，含梗率較低；與副對照品種云煙87 相比，鄂烤030 煙葉厚度、葉面密度、單葉質(zhì)量、拉力和伸長率較高，含梗率較低。綜合3 個試點的評價數(shù)據(jù)，該品種在3 個試點的物理特性分值均高于K326；與云煙87 相比，有1 個試點的物理特性分值較高，2 個試點的物理特性分值相當(dāng)。綜合來看，鄂烤030 的物理特性優(yōu)于K326，與云煙87 相當(dāng)。

2.4.3 原煙化學(xué)成分 鄭州煙草研究院的評價結(jié)果（表6）表明，鄂烤030 中部煙葉總植物堿含量在1.59%~2.46%，平均1.98%；總氮含量在 1.31%~1.54%，平均1.43%；還原糖含量在16.63%~29.48%，平均24.98%；鉀含量在1.27%~2.87%，平均1.93%。與對照品種K326 和云煙87 相比，鄂烤030 中部煙葉平均總植物堿、總氮、鉀含量略低，而總糖、還原糖含量和糖堿比值略高。整體來看，鄂烤030 原煙各主要化學(xué)成分的含量比較適宜。鄂烤030 原煙在3 個示范點的各化學(xué)成分協(xié)調(diào)性分值均低于K326；而與對照云煙87 相比，鄂烤030 原煙在1 個示范點相當(dāng)，2 個示范點較低。綜合來看，鄂烤030 的化學(xué)成分協(xié)調(diào)性略低于K326 和云煙87。

表5 鄂烤030 中部煙葉的物理特性

表6 鄂烤030 中部煙葉的化學(xué)成分

2.4.4 原煙感官評吸鑒定 鄭州煙草研究院的評價結(jié)果（表7）表明，鄂烤030 在旬陽點原煙表現(xiàn)為醇甜香型，香型風(fēng)格凸顯程度中等，煙氣濃度“較濃”，勁頭中等；香氣質(zhì)“中等”，香氣量“有”，雜氣和刺激性“有”，余味“尚舒適”。在銅仁點，原煙表現(xiàn)為蜜甜香型，香型風(fēng)格凸顯程度中等，煙氣濃度“中等”，勁頭中等；香氣質(zhì)“中偏上”，香氣量“尚足”，雜氣和刺激性“有”，余味“尚舒適”。在咸豐點，原煙表現(xiàn)為醇甜香型，香型風(fēng)格凸顯程度較高，煙氣濃度“中等”，勁頭中等；香氣質(zhì)“中等”，香氣量“有”，雜氣和刺激性“有”，余味“尚舒適”。綜合9 家機(jī)構(gòu)的評價結(jié)果，鄂烤030 原煙在3 個點的綜合感官質(zhì)量分值均略高于主對照品種K326 和副對照品種云煙87，可見，鄂烤030 原煙的綜合感官質(zhì)量略優(yōu)于K326 和云煙87。

表7 鄂烤030 中部煙葉評吸質(zhì)量

2.4.5 原煙綜合質(zhì)量 各示范點鄂烤030 與對照品種的綜合質(zhì)量分值見表8。從中可知，鄂烤030 在3個示范點的綜合質(zhì)量分值均與主對照K326 相當(dāng)；與副對照云煙87 相比，鄂烤030 在2 個示范點（旬陽、銅仁）的綜合質(zhì)量分值相當(dāng)，1 個示范點（咸豐）相對較低。綜合來看，鄂烤030 的綜合質(zhì)量與K326 和云煙87 相當(dāng)。

表8 鄂烤030 中部煙葉綜合質(zhì)量

3 小結(jié)與討論

多年多點的試驗結(jié)果表明，烤煙新品種鄂烤030 的適應(yīng)性和田間長勢較強(qiáng)，上部葉開片好，易烘烤，綜合抗病性、主要經(jīng)濟(jì)性狀以及原煙感官質(zhì)量均優(yōu)于烤煙主栽品種K326 和云煙87，充分融合了雙親的優(yōu)點。

煙草育種實踐表明，培育雜交種能否成功主要在于親本的選配［7-9，25］。雜交種鄂烤 030 的選育成功進(jìn)一步為此提供了佐證。其母本K326 是國內(nèi)卷煙工業(yè)公認(rèn)的頭號優(yōu)質(zhì)品種，但生長勢偏弱，植株較矮，中下部葉片著生較密，上部葉開片稍差，烘烤過程中容易掛灰［14］；父本龍江 911 煙葉品質(zhì)中等，但生長勢強(qiáng)，抗病抗逆性較好，植株較高，葉片在煙株上分布均勻，上部葉開片好，容易烘烤［15］。一般而言，烤煙雜種優(yōu)勢主要體現(xiàn)在植株的生長發(fā)育方面，而烘烤特性介于雙親中間［7-9，26］。因此，雜交種鄂烤030 的田間生長勢較強(qiáng)，上部葉開片較好，比較易烤，原煙含梗率也相對較低，單葉質(zhì)量相對較高，進(jìn)而獲得較好的經(jīng)濟(jì)性狀；尤其株高適中，葉片在煙株上的分布較為理想，致使葉片受光條件得到很大改善，發(fā)育良好，這可能是鄂烤030 煙葉品種略優(yōu)于K326 和云煙87 的主要原因。

煙草育種實踐還表明，利用雜交種能快速結(jié)合許多目標(biāo)性狀［5-9］，尤其在培育多抗品種方面具有優(yōu)勢［5-9，25］。抗病性若由顯性單基因控制，則只要雙親的抗病性互補(bǔ)，雜交種即可表現(xiàn)出雙親具有的抗病性，而抗病性若由隱性多基因控制，則只有雙親均具有一定的抗性，雜交種才能表現(xiàn)出抗性［7，25］。煙草根結(jié)線蟲病為顯性單基因控制［7，8］，而 K326 和龍江911 對這種病害的抗性互補(bǔ)［14，15］，因而鄂烤 030 表現(xiàn)為抗根結(jié)線蟲病。煙草赤星病為部分顯性基因控制［7，8］，而 K326 和 龍 江 911 對 這 種 病 害 的 抗 性 互補(bǔ)［14，15］，因而鄂烤 030 對赤星病的抗性表現(xiàn)為優(yōu)于K326。煙草黑脛病和青枯病均為隱性多基因控制［7，8，25］，盡管母本 K326 中抗黑脛病和青枯?。?4］，而父本龍江911 只抗黑脛病，不抗青枯病［15］，因而鄂烤030 表現(xiàn)為抗黑脛病，但感青枯病。煙草PVY 為隱性基因控制［7，8］，盡管父本龍江 911 抗 PVY［15］，但母本 K326 不抗 PVY［14］，因而鄂烤 030 表現(xiàn)為感 PVY。綜上可見，必須從種質(zhì)資源中挖掘?qū)χ袊饕獰煵莶『τ刑厥饪剐缘目乖矗⒂嗅槍π缘貙⑵淇剐曰蚓酆系侥壳翱緹熒a(chǎn)上的主栽品種中，創(chuàng)制出一批兼抗多種病害且品質(zhì)優(yōu)良的親本材料，然后按雙親品質(zhì)均優(yōu)、抗病性互補(bǔ)原則選配雜交組合，才能培育出優(yōu)質(zhì)多抗的烤煙雜交種。

以優(yōu)質(zhì)烤煙品種K326 的不育系為母本、兼抗赤星病、黑脛病、根結(jié)線蟲病和PVY 品種龍江911 為父本，培育出烤煙雜交品種鄂烤030。該品種適應(yīng)性和田間長勢較強(qiáng)，成熟期分層落黃，易烘烤，主要經(jīng)濟(jì)性狀以及原煙外觀質(zhì)量、物理特性和感官質(zhì)量均優(yōu)于K326 和云煙87，具有較好的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效能和較高的工業(yè)可用性。該品種綜合抗病性優(yōu)于K326和云煙87，尤其是中抗黑脛病和線蟲病，因而可在黑脛病和線蟲病發(fā)生嚴(yán)重的區(qū)域適當(dāng)種植，以控制黑脛病和線蟲病的發(fā)生。鄂烤030 的選育成功進(jìn)一步證明，恰當(dāng)?shù)剡x配親本，能夠培育出不僅抗性和經(jīng)濟(jì)效益好，而且品質(zhì)和適應(yīng)性同樣也好的優(yōu)良烤煙雜交種。