抗豆象绿豆新品种冀绿15号的选育

范保杰 刘长友 曹志敏 张志肖 苏秋竹 王 彦 田 静

（河北省农林科学院粮油作物研究所/河北省作物遗传育种实验室，石家庄050035）

绿豆储藏过程中的豆象危害一直是困扰农民和商家的主要难题[1]。在我国存在危害的主要是绿豆象和四纹豆象，其中绿豆象危害最重[2]。在豆象的一个生活周期内，危害损失率可达30%以上，成虫羽化后引起第2次侵染，发生严重时可在2～3个月内造成整仓绿豆全部受损[3]。国内外针对豆象危害问题采取了一些防治措施[4-5]，其中，广泛采用的药物熏蒸法虽快速高效，但如果防治不及时会影响防治效果，且产生农药残留，造成环境污染。培育抗豆象绿豆品种，利用作物本身的抗性是一种最经济有效的防治手段。

绿豆抗豆象育种最初是利用TC1966，但该野生材料形成的后代具有一些不易克服的不利性状，如炸荚、子粒小、晚熟、蔓生等，且TC1966中抗豆象成分的安全性还没有证实[6]。近年来，绿豆抗豆象育种主要是利用抗豆象栽培绿豆资源。利用V2709作抗源Y.H.Lee等[7]已经育成并在韩国推广应用的抗豆象绿豆品种藏安绿豆（Jangannogdu），中国农业科学院利用“亚蔬中心”的抗豆象品系VC6089A，系选育成我国第1个抗豆象绿豆品种中绿3号。河北省是我国绿豆主产区之一，其中张家口鹦哥绿豆因子粒大、出芽率高而闻名，但豆象危害也是其存在的主要问题。培育适宜河北省种植的抗豆象绿豆品种，对于实现绿豆的绿色生产具有重要意义。

1 亲本来源及品种选育

1.1 亲本来源母本抗豆象4号是以V1128与中绿1号杂交选出的抗豆象后代材料，幼茎为绿色。父本保942-34是保定市农业科学院育成的，幼茎为紫红色。

1.2 选育过程2005年5月在河北省农林科学院粮油作物研究所堤上试验站温室内以绿豆抗豆象4号和保942-34为亲本，进行有性杂交，当年获得杂交荚11个，组合代号为0509。当年6月底在堤上试验站田间种植F1，并去除幼茎色为绿色的伪杂株，其余杂交株混收。

2006-2009年在河北省农林科学院堤上试验站种植F2～F5，生长期间采用混选法选择后代材料，即每株采收5～10个荚混收，连续种植。2010年在堤上试验站继续种植F6，并依据生育期、株高、分枝数、单株结荚数、子粒颜色、百粒重等育种目标选出优异单株310株。收获考种后，每个单株准备20粒种子，进行室内接虫豆象抗性鉴定，鉴定出0509-12等99株抗豆象单株。2011年继续种植F7，对抗豆象选种圃中99个株系进行调查标记、鉴定选择等。其中，包括0509-12在内的13个抗豆象株系田间长势整齐，并具有稳产、抗病、早熟直立、子粒商品性好等特点，混收为品系。

2012-2013年进行了新品系初级产比及产比鉴定试验，参试品系分别为38个和25个，采用间比法排列和随机区组设计，2～3次重复，3～4行区，小区面积6.15m2和8.4m2。2014-2015年冀绿0509-12参加了7个新品种在邯郸、沧州、廊坊、唐山、藁城5个试点进行的河北省绿豆品种区域试验。采用随机区组试验设计，3次重复，小区面积10m2。2016年该品种参加了在藁城、保定、廊坊、唐山4个试点进行的生产试验。采用大区对比试验设计，1次重复，小区面积333m2。2017年该品种通过了河北省科技成果转化服务中心组织的成果评价（省级登记号20180062），命名为冀绿15号。

2 品种特征特性

2.1 早熟性河北省绿豆区域试验结果表明，冀绿15号生育期春播75d，夏播65d，按照国家绿豆早熟品种熟期划分的标准（春播生育期〈90d，夏播生育期〈70d），冀绿15号属于早熟品种。

2.2 植物学特性株高54.2cm，幼茎、成熟茎绿色，叶片卵圆形、浓绿色，花浅黄色。主茎分枝3.6个，主茎节数10.5节。单株结荚33.5个，荚长10.4cm，圆筒形，成熟荚黑色，单荚粒数11.2粒。为有限结荚，直立生长习性，株型紧凑，结荚集中，成熟一致，不炸荚，适合一次性收获。

2.3 抗豆象特性在新品种选育过程中，针对豆象抗性对后代材料进行了室内接种鉴定与定向选择，从选择单株开始在综合考虑主要目标农艺性状的同时，重点选择高抗豆象的后代材料。经鉴定，单株0509-12（冀绿15号出圃代号）高抗四纹豆象和绿豆象，并具有高产、早熟、直立抗倒、结荚集中、成熟一致等特性。在新品系初比和产比鉴定中连续对品系抗豆象特性进行了鉴定，结果表明，冀绿15号高抗四纹豆象和绿豆象。2017年经中国农业科学院作物科学研究所鉴定，冀绿15号高抗四纹豆象和绿豆象。

2.4 子粒特性在河北省绿豆区域试验中，冀绿0509-12平均百粒重5.6g，为中等子粒大小，粒形短圆柱形，种皮绿色有光泽，整齐饱满，子粒商品性好。2017年经河北省农作物品种品质检测中心检测，冀绿15号粗蛋白质（干基）含量22.96%，粗淀粉含量47.34%。

2.5 适宜区域经试验示范，冀绿15号适合多种生态环境种植。适宜在河北、山东、河南、辽宁、吉林、陕西、内蒙古等省市区的适宜夏播区和春播区种植。

3 产量表现

3.1 新品系鉴定试验2012年新品系初级产比鉴定试验：每667m2折合产量92.8kg，较对照品种冀绿7号增产7.2%。2013年新品系高级产比鉴定试验：每667m2折合产量112.7kg，较对照品种冀绿7号增产5.4%。

3.2 区域试验2014年参加河北省绿豆区域试验，每667m2最高产量为143.3kg（沧州试点），最低产量为109.27kg（藁城试点），5个试点平均产量118.03kg。与对照品种保绿942相比，5个试点均表现增产，最高增产12.3%（藁城试点），最低增产2.47%（沧州试点），平均增产6.1%，增产达到显著水平。

2015年参加河北省绿豆区域试验，每667m2最高产量154.71kg（邯郸试点），最低产量139.45kg（沧州试点），5个试点平均产量146.78kg，5个试点中有4个试点表现增产，平均增产8.72%。其中，藁城试点增产最高为26.97%，唐山试点表现减产，减产为2.86%，其他试点分别增产2.85%（邯郸）、4.99%（廊坊）、11.65%（沧州）。

2年每667m2平均产量132.4kg，较对照品种保绿942平均增产7.4%，增产达到显著水平。

3.3 生产试验2016年进行的生产试验中，每667m2平均产量134.5kg，其中唐山试点产量最高，为157.7kg，其他试点产量分别为142.6kg（廊坊）、121.0kg（保定）、116.8kg（藁城）。比对照种品种平均增产15.9%，其中藁城试点增产最高，为47.1%。另外，该品种在藁城示范田中，田间检测每667m2产量为134.09kg，比对照品种保绿942增产7.02%。

3.4 生产示范2017年在河北石家庄鹿泉、沧州黄骅、衡水故城、邯郸大名，山东邹城，吉林通榆，河南安阳等地进行的生产示范中，示范面积0.3～7.3hm2，每667m2平均产量136.2kg。其中，邯郸大名春播地膜覆盖，示范面积3hm2，每667m2平均产量142.3kg；衡水故城与棉花1∶1套种，面积3.5hm2，平均产量66.4kg。

4 结论与讨论

4.1 绿豆抗豆象育种研究到目前为止，世界上筛选鉴定出的抗豆象绿豆种质资源共有6份：TC1966、ACC41、V2802、V2709、V1128 和V2817[8-9]。其中TC1966和ACC41是2份野生绿豆资源，育种利用存在着一定缺陷。栽培绿豆V2802、V2709、V1128和V2817对绿豆象和四纹豆象具有部分或完全抗性。研究表明，V1128是对绿豆象和四纹豆象均具有完全抗性，在人工种植试验中表现出比V2817更强的抗性[10]。因此，V1128在绿豆抗豆象育种中具有更大的潜力。冀绿15号是以V1128为抗原，通过杂交、鉴定、选择培育成的河北省第1个抗豆象绿豆品种。该品种的选育成功解决了绿豆在储藏或运输过程中豆象危害问题，减少了因豆象为害造成的损害，避免了用化学药品防治豆象存在的潜在人员安全隐患及环境污染等问题。并实现了绿豆品种抗豆象、稳产、直立、早熟、株型紧凑、成熟一致等特性的统一，在农业生产、外贸出口及食品加工等方面具有较强的市场竞争力。另外，河北省第1个抗豆象绿豆品种的选育方法对今后抗豆象相关品种的培育具有借鉴和促进作用。

4.2 绿豆抗豆象育种技术研究冀绿15号是以常规杂交选育为主要手段育成的抗豆象新品种，绿豆抗豆象常规杂交育种存在着选择周期长、抗豆象鉴定工作繁琐等诸多问题。特别是针对抗豆象分离后代农艺性状的回交转育，必须在后代材料抗豆象鉴定结果确定后，才能选择抗豆象材料作亲本进行回交，回交转育时间较长。进行抗豆象基因定位，开发与抗豆象基因紧密连锁的分子标记，建立分子标记辅助抗豆象育种技术，对提高育种水平、加快抗豆象绿豆选育进程，聚合抗豆象等位基因，提高新品种抗性水平具有重要意义。利用不同类型的分子标记和作图群体，TC1966的Br基因和ACC41的Br1基因已经被定位在不同的连锁标记之间[11-12]。孙蕾等[13]以V2709为研究材料，将其抗豆象基因Br2定位在1个RAPD和1个STS标记之间。本课题组于2014年起，通过配置杂交组合，利用F2分离群体，采用BSA混池法筛选多态性标记，对栽培绿豆V1128抗豆象基因进行了初步定位，将抗豆象新基因Br3定位在染色体5上标记DMB158和标记VRID5、VRBR-SSR032、VRBR-SSR033（3个标记共分离）之间。并利用这些标记对抗豆象后代材料进行了辅助选择，初步建立了绿豆抗豆象分子标记辅助选择技术体系，大大加快了河北省绿豆抗豆象品种培育的进程。