同源四倍体甜荞新品种晋荞麦7号的选育研究

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摘要 同源四倍体甜荞新品种晋荞麦7号的选育研究结果表明，用秋水仙素水溶液处理晋荞麦3号选育出的四倍体甜荞新品系T4O7-8，提高了甜荞单产、出米率和出粉率，促进了山西省甜荞产业的发展。

关键词 同源四倍体；甜荞；晋荞麦7号；选育

中图分类号 S517 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2015）15-0049-01

我国是世界甜荞（Fagopyrum esculentum Moench）主产国，常年栽培面积约70万hm2，总产量约70万t，栽培面积和产量均居世界第2位；也是消费大国，食用约占60%；同时也是出口大国，外贸出口约占30%，主要销往日本、荷兰、韩国、朝鲜、比利时、俄罗斯等，其中每年出口日本8万～9万t，占日本荞麦进口量的80%以上。山西省是甜荞生产大省，常年种植面积约3万hm2，仅次于内蒙古、陕西省，排在第3位。山西右玉的“盆儿凹甜荞”、平鲁的“红山荞”曾在国际市场上以“粒大、皮薄、面白、粉多、筋大、优质”享有盛名，山西“寿阳甜荞”曾以内蒙古后山甜荞即内蒙荞麦品牌出口日本，以其粒色一致，粒形整齐、制米品质好，而且上市较早，深受日本市场欢迎。从20世纪80年代开始，山西和全国同步随着荞麦品种资源征集整理、研究工作的开展，开展了甜荞新品种选育工作并取得了一定成效，育成了二倍体甜荞新品种晋荞麦1号和晋荞麦3号。但近年来荞麦生产实践表明：晋荞麦1号已退出生产，晋荞麦3号退化日趋严重，生产中大粒、高产品种的缺乏，影响了山西甜荞的外贸出口，制约着荞麦产业的发展。而国内外甜荞育种实践表明，提高甜荞产量和品质的一条重要途径是进行多倍体育种。如国内外育成的四倍体甜荞品种火花、埃姆卡、片卡尔德、信州大荞和榆荞1号（中国陕西榆林）等，产量和品质均有较大的提高。笔者于2006年开始进行甜荞多倍体育种试验，试图培育适应性强、高产优质的四倍体甜荞新品种供生产应用。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验于2006年在山西农科院作科所榆次东阳试验基地进行，试验材料为甜荞品种晋荞麦3号。采用上海试剂化工厂进口分装的秋水仙素粉剂，加蒸馏水配成1%的母液贮于棕色瓶内，使用前稀释母液。本试验使用的药物浓度分别为0.1%、0.2%和0.3%。

1.2 试验方法

1.2.1 多倍体的诱变方法。在20个长有晋荞麦3号幼苗的大号花盆中，每盆均匀地留下5株作为供试材料，其余的拔去。当幼苗子叶刚展开时，用脱脂棉球夹在2片子叶中间的生长点上，分别把0.1%、0.2%、0.3%的秋水仙素药液滴在棉球上，每天早、晚各滴1次，每次1～2滴，连续滴3～5 d。以清水作对照（CK）。植株间未采取任何隔离措施。成熟时获得变异C1籽粒，选育过程按混合法进行，直至C5代，参加品比试验[1-4]。用自来水使用同样的方法处理4个花盆中的20株幼苗生长点作对照。

1.2.2 多倍倍体的鉴定。田间鉴定，观察变异后代植株的形态特征、考察农艺性状。室内鉴定，用显微镜测定花粉粒、保卫细胞、气孔密度等，最后用常规根尖压片后确定染色体数目[5-6]。

2 结果与分析

2.1 不同浓度秋水仙素药液对晋荞麦7号加倍效果的影响

不同浓度秋水仙素药液处理后加倍成功株数（分子）与成活株数（分母）见表1。由表1可知，从植株成活率来看，0.1%秋水仙素处理最高，为78%；0.3%处理最低，为69%；在处理总数一致的情况下更重要的是看诱变成功的株数，以0.2%处理最高，为47株。可见最佳处理浓度为0.2%，植株的成活率和加倍率都高。对照处理20株幼苗存活18株，无一加倍成功。

2.2 不同浓度秋水仙素药液处理各代表现

2.2.1 处理当代（C1）植株表现。2006年经秋水仙素处理后的当代变异植株表现为生长点伸长受到抑制，顶端膨大，子叶变厚，幼茎变粗。处理结束5～6 d后，生长点从膨大节上继续生长。处理偏重的幼苗，生长停止在膨大节阶段，20～30 d后枯死。植株生长在中期后，最易从膨大节折断。开花后部分植株个别分枝上花器明显增大。大型花逐渐发育成大型籽粒，即C1。变异籽粒各株不等（5～16粒）。个别变异植株以嵌合体的形式出现，在同一植株上既有正常的二倍体种子，又有变异的比二倍体种子大的多的四倍体种子。

2.2.2 处理第2代（C2）植株表现。2007年将C1代混收的大籽粒点播，行距50 cm，株距20 cm。C2代分离现象最明显，变异类型最多。有特别晚熟的、巨形植株的、粒色与亲本一样的、变浅的、麻色的等，极个别畸形植株花器异常，花萼呈绿色，直至成熟，无完熟籽粒。虽然分离类型较多，但各器官大型化，多倍体倍性遗传稳定。

2.2.3 处理第3代（C3）至第5代（C5）植株表现。C3～C5代性状分离少，并且多倍体倍性遗传稳定。

2.3 获得多倍体新品系T4O7-8

2007―2010年运用混合选择法成功选育多倍体新品系T4O7-8。

2.4 新品系T4O7-8倍性鉴定

2.4.1 田间鉴定。新品系T4O7-8与普通二倍体（晋荞麦3号）形态特征比较见表2。

由表2可知，T4O7-8植株生长势增强，株高增高，茎杆变粗，叶片变大、变厚，叶色变深，叶片数变少，分枝减少，生育期延长，花朵、籽粒显著变大，虽然叶片数减少，但由于叶片变大，叶面积仍然增加，结实率下降，但千粒重和株粒重高，产量增加，显示了多倍体特性。

2.4.2 室内鉴定。新品系T4O7-8和晋荞麦3号花粉粒、保卫细胞和气孔密度见表3。

由表3可知，新品系T4O7-8的花粉粒、保卫细胞增大，气孔密度下降幅度显著，显示了多倍体特性。

运用F-BSG法染色体Gimsa分带技术，进行染色体数目观察，T4O7-8籽粒染色体术为2n=4Ⅹ=32，而普通籽粒（晋荞麦3号）2n=2Ⅹ=16。可以认为T4O7-8为四倍体类型。

2.5 产量表现

2.5.1 品比试验。2010―2012年参加所级品比试验，参试品种（系）共8个，试验结果表明，3年平均实收小区产量2.49 kg，折合产量2 490 kg/hm2，比对照晋荞麦3号（产量2 220 kg/hm2）增加270 kg/hm2，增产12.16%，居8个参试种的第1位。

2.5.2 区域试验。2013年、2014 年参加山西省甜荞区域性试验，2013 年在全省区域性试验中，该品系综合平均产量1 906.5 kg/hm2，比对照晋荞麦3号增加190.5 kg/hm2，增产11.1%，排名第1位。在2014年全省区域性试验中，综合平均产量2 128.5 kg/hm2，比对照晋荞麦3号增加346.5 kg/hm2，增产19.4%，排名第1位。2年综合平均产量2 040 kg/hm2，比对照晋荞麦3号增加219 kg/hm2，增产12.0%。

2.6 品质分析

经西北农林科技大学测试中心测试，T4O7-8 蛋白质含量11.53%，总黄酮含量0.266%。对照晋荞麦3号 蛋白质含量13.62%，总黄酮含量0.241%。

2.7 认定命名

2014年9月通过了山西省品审办组织专家进行的田间鉴定，2015年4月通过山西省农作物品种审定委员会认定，定名为晋荞麦7号，审定编号为晋荞麦审（认）2015001。

3 结论

甜荞新品种选育试验结果表明，晋荞麦3号经秋水仙素处理后，选育出新品T407-8，产量较高，品质较好，被审定后定名为晋荞麦7号。

4 参考文献

[1] 符美兰，李秀莲.高产专用型甜荞新品种晋荞麦3号的选育[J].大麦与谷类科学，2009（3）：58-59.

[2] 刘杰英，王梅春，陈永军，等.甜荞麦新品种晋甜荞1号引育报告[J].甘肃农业科技，2003（4）：18-19.

[3] 王金明，封伟，殷霞，等.荞麦品种延甜荞1号选育[J].中国种业，2014（11）：59.

[4] 毛春，陈庆富，程国尧，等.甜荞新品种威甜荞1号的选育及栽培技术[J].种子，2014，33（2）：101-103.

[5] 张清明，赵卫敏，马裕群，等.荞麦新品种六苦3号的选育[J].贵州农业科学，2013，41（7）：17-18.

[6] 王艳青，王莉花，卢文洁，等.苦荞麦新品种云荞2号的选育及栽培技术[J].江苏农业科学，2013，41（9）：103-104.