绿帝1号杂交沙打旺选育报告

2014-09-20河为平王春疆

草原与草业 2014年1期

关键词：牧草新品种白色

河为平，王春疆，张鹏

(内蒙古自治区草原工作站，内蒙古呼和浩特市 010020 内蒙古自治区科学技术协会，内蒙古呼和浩特市 010020)

绿帝1号杂交沙打旺选育报告

河为平1，王春疆2，张鹏1

(内蒙古自治区草原工作站，内蒙古呼和浩特市 010020 内蒙古自治区科学技术协会，内蒙古呼和浩特市 010020)

绿帝1号沙打旺是通过远缘杂交育种，父本膜荚黄芪，母本斜颈黄芪。F1代后经多代集团选择选育而成。选择标准是植株高、分枝多、叶量大、花序多、开花期早、成熟穗多，茎秆黄绿色的直立型白色花株群体。选育的新品种与对照沙打旺比较在牧草产量上增产10%以上，牧草品质上有大幅提高；种子成熟早，种子增产300%以上，新品种根可替代黄芪入药。在耐瘠薄、耐干旱、耐严寒、抗风沙等恶劣环境的适应能力也等于或高于对照沙打旺。

杂交育种；集团选择；植物学特征

沙打旺(Astragalus adsurgensPall．)别名直立黄芪，是豆科黄芪属多年生短寿型草本植物，由野生斜颈黄芪驯化而来，在我国人工栽培历史已近百年，是我国特有的栽培牧草、绿肥和水土保持等兼用型草种。沙打旺的适应性很强，具有抗旱、抗寒、耐瘠薄、固沙、生长快，产草量高的特点，是我国“三北”高寒地区的优良饲料植物，在当地生态治理中也发挥着重要作用，是水土保持，防风固沙，恢复退化草场、沙地、荒地、荒坡植被的重要物种。沙打旺尽管具有上述优点，但还是有不足：一是作为牧草茎秆粗硬牲畜食用的适口性差，营养成分中等；再是生命期短，一般只能存活四年，到第五年即大量死亡；还有一个重要的弱点是种子成熟要求有≧10℃年有效积温3000℃以上。种植在我国华北、西北和东北大部地区的沙打旺因积温不足种子难以成熟，无法自繁更新；这样一旦种植的沙打旺死亡后，草场需要重新种植，种植所用种子还要到产地调运，这就造成草地重新建植的成本高，而且采用夏播种植的草场第一年产量低不能利用。这些不足和弱点使沙打旺的推广应用有很大阻力，很多地区种植一次以后就不愿意再种植了。药用黄芪生命期长，但分枝少而粗，饲用率低。改良沙打旺品质，取其沙打旺和药用黄芪的优点，是很好的育种选择。

1 育种目标

根据沙打旺的上述优点和不足，新品种育种方向和目标为：一是培育的新品种要保留沙打旺建群快、耐瘠薄、耐干旱、耐严寒、抗风沙等特点；二是牧草产量要提高，还要在牧草品质上有提高，即营养成分要提高，适口性要提高；三是种子要能早熟，具备自繁更新的能力，改善沙打旺短寿特性，提高利用年限以达到一次种植长久利用的目的；四是经济效益要高。

2 育种材料

育种采用远缘杂交方法。材料选择了当地草场上与沙打旺为同一物种的野生斜茎黄芪为母本。野生斜茎黄芪其呈匍匐株型，枝条贴地面生长，很少一部分斜向上生长，自然株高25-50，分枝多，二年生根茎分枝15-30个，枝条细，叶羽状对生，叶片较小而密。花蓝紫色。6-7月份开花，种子8月份成熟，草质好，适口性强，是草牧场上优质牧草，野生斜茎黄芪也具备建群快、耐瘠薄、耐干旱、耐严寒、抗风沙等特点；父本为黄芪属的中药植物膜荚黄芪，(父本种子购自山东)膜荚黄芪是多年生草本，较沙打旺长寿，且植株高大，株高150-160，花冠白色，但膜荚黄芪适口性不好，一般牲畜不吃。选膜荚黄芪为父本是它的花期也是6-7月份，同野生斜茎黄芪一致，再就是利用它的植株高大，以达到新品种牧草高产的目标，膜荚黄芪根可入药，是强壮滋补药。新品种的根也附有替代中药材黄芪的目标。

3 选育方法及过程

3.1杂交

采用人工杂交选育法。选育试验地在通辽市(哲里木盟)奈曼旗，该地区属于半干旱大陆性气候，无霜期125-130天，年平均降水量350左右，土壤类型为淡栗钙土和草甸土。选育用地沙壤土，土质较瘠薄，但地力比较均衡，有灌水条件。1984年4月5日将父本膜荚黄芪，母本野生斜茎黄芪同时分别播入杂交圃，当年6月末至7月初父母本同期开花，采用人工去雄、授粉、套袋隔离等手段杂交，于9月25日收获种子，即杂交种子F1代。

3.2集团选择

1985年，将F1代播入隔离区，出苗后生长正常。花期观察，花冠全部是蓝紫色的。秋天混合收获脱粒，获得杂交种子F2代。

1986年，将F2代播入隔离区，花期观察植株发生分离现象，白色花株和蓝紫色花株比为1∶3,白色花株约占25%，蓝紫色花株约占75%。白色花株茎秆都是黄绿色的。采用集团选择法选择，选择的群体是白色花株，选择标准是去掉蓝紫花株，保留分枝多，成熟穗多，茎秆黄绿色的直立型白色花株；秋天收获的荚果混合脱粒，获得杂交种子F3代。

1987年，将F3代播入隔离区。花期F3代白色花株约占40%，其余的为蓝紫色、紫红色、粉红色、淡粉色花色株。去掉所有非白色花株，只留白色花株，秋天继续采用集团选择法选择，获得了杂交种子F4代。

1988年，将F4代播入隔离区；花期观察，F4代白色花株约占99%，杂花株1%，各项性状已经稳定；去掉杂花株，保留白色花株，收获F5代种子。

1989年至2004年初育种人因公出国选育中断，2004年初回国后，继续育种工作。

2004年将1988年收获的F5代种子继续在原选育点奈曼旗西湖渔场村播种入隔离区选育，花期观察F5代杂花株约为千分之一以下，各项性状稳定；去除杂花株，采用集团选择法，保留分枝多，成熟穗多，茎秆黄绿色的直立型白色花株，收获F6代种子。

4 品比试验与区域试验和生产试验

4.1品比试验

2005年用F6代种子进行品种比较试验，试验对照为当地引种的沙打旺。试验采用小区对比法，三次重复。小区长10m，宽3m，面积30。参试品种与对照品种对比排列。

试验观测项目，以种子产量和初花期鲜草产量为主，同时观测成熟果穗数，分枝数，荚果中籽粒数。

F6代的品比试验结果：当年播种F6代初花期时平均鲜草产量21450/h，比对照沙打旺增产10.3%，经过t检验方法检验，差异度达显著水平；杂交沙打旺种子产量平均为307.5/h，而对照沙打旺没有成熟种子。

4.2生产试验

于2006年开始生产试验，试验地分别设在通辽市奈曼西湖渔场村，赤峰市天山杏树洼牧场和呼和浩特市郊区，三地跨度1000余公里。

生产试验2006年至2008年在三地进行，每处试验地面积3-5亩，对照沙打旺面积1-2亩，不设重复；产量测定杂交品种与对照品种都采用固定标准样地，测产样方10，4次重复。观测项目是鲜、干草产量和种子产量。正常的田间管理，视旱情每年浇水1-2次。

4.3区域试验

2007年至2009年进行区域试验，试验地点同上；区域试验设小区，小区面积4m×5m,4次重复，随机排列。三个试区都是早春播种，播种时间是4月3、4、5日进行，2006、2007年都重新按2005年方案播种，同时保留以上年的试验小区，到2007年就有二年生和三年生的播种数据。试验对照沙打旺，处理相同，观测项目是鲜、干草产量和种子产量。

4.4试验结果

通过生产试验和区域试验，杂交新品种对环境的适应性与对照品种沙打旺基本相同。在三处不同气候(气温、降雨、无霜期等)和立地条件差异较大的地区都能正常返青，正常生长发育。在三个测试区，三年的生产试验和区域试验所测试的鲜、干草、种子产量，差异极显著，鲜、干草平均比对照品种沙打旺增产10%以上，种子平均增产300%以上。试验结果如表1。

表1 品种生产试验产量结果表

5 结果分析

5.1植物学特征

育成杂交新品种与亲本的异同点：与父本的主要相同点是直立株型，植株高大，花冠白色；主要不同点是父本分枝少，一般3-5个，有主次之分，主茎明显高大粗壮，叶片宽大，两面都有白色长柔毛，总状花序小花少，松散排列，花的翼瓣和龙骨瓣有长爪。荚果膜质，膨胀，卵状矩圆形，有长柄；而育成品种分枝多，一般25-40个，最多的可达60个以上，茎秆比较均匀一致，没有主次区别。叶片小，叶量大，叶片上面光滑，下面有白色棉毛。总状花序小花多，排列紧密呈穗状。荚果非膜质，不膨胀，无长柄。

与母本的主要相同点是：分枝多，茎秆细，叶片小，叶量大，总状花序小花多，排列紧密呈穗状；与母本的主要不同点是，母本是匍匐株型，茎秆绿色或紫色，枝条贴地面生长，少数枝条斜向上生长。株高25-50，花穗长6-8，花冠蓝紫色；而育成品种是直立株型，株高120-150，最高可达180以上，茎秆黄绿色，花穗长8-12，花冠白色。

根据植物学性状分析结果，杂交新品种在植物学性状上已不同于父、母本，可以认定为新物种；

5.2生产特性

5.2.1 牧草产量高、品质优

杂交新品种鲜、干草增产的原因是经过多代优良目标性状选育后，表现为植株高，单株分枝多，花序多，叶量大，与对照品种沙打旺相比较，产量高出10%以上；

杂交新品种饲用品质优于对照沙打旺：表现在茎秆比较细，呈黄绿色，分枝多，叶片小且密，叶量大，草质柔软，粗纤维含量22.03%，远低于对照沙打旺的30%以上，适口性好。内蒙古农牧渔业生物实验研究中心对当年生初花期收获的杂交新品种营养成分分析结果：蛋白质含量为17.60%、粗纤维22.03%、粗脂肪6.67%、无氮浸出物36.54%、钙3.63%、磷0.37%、胡萝卜素2.02mg∕100g；全面营养成分高出对照沙打旺，而与优质牧草紫花苜蓿相比，除蛋白质一项低于紫花苜蓿，其它指标优于紫花苜蓿；