漯河地区春播大豆杂交育种研究

2019-06-01韩昕君李志辉傅豪靳巧玲刘美茹高杉

河北农业科学 2019年1期

韩昕君，李志辉，傅豪，靳巧玲，刘美茹，高杉

（漯河市农业科学院，河南漯河 462300）

目前，在大豆新品种的选育中，有性杂交仍然是创造变异的主要手段。学术界普遍认为大豆存在较强的杂种优势[1，2]，杂种优势利用是提高产量、改良品质的有效途径之一[3，4]，杂交种较常规种可以增产15%～25%[5，6]。大豆是严格的自花授粉作物，天然异交率低，花器小且结构复杂、发育快、分布零散，受精过程对环境条件有较高要求[7]，这些因素都给大豆杂交工作带来一定难度。所以，大豆杂交成活率也是影响育种效率的重要因素之一。大豆杂交成活率除与外界环境条件[8，9]以及父母本材料的亲合力有关外，杂交技术也起着十分重要的作用[10，11]。因此，完善杂交方法是提高大豆杂交成功率的有效途径。

夏播大豆杂交时节多为雨季，去雄后的花蕾遇降雨、高温等恶劣天气后会对雌蕊发育造成不利影响；夏播大豆花期短，很多优良的杂交组合不能花期相遇[12]。只有父母本的花期相遇，才会有较多供选择的花朵去雄，才会有足够的花粉满足授粉要求[13，14]。针对上述导致大豆杂交成活率低的因素，本研究有目的地采用春季播种，以错过夏播大豆杂交时节的雨季，并采用分期播种的方法达到优良父母本花期相遇的目的，在一定程度上提高大豆杂交成活率，旨为大豆育种工作提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

2018年在漯河市郾城区孟庙镇五里岗村试验基地进行试验。该基地位于河南省中南部（东经113°27′～114°16′、北纬33°24′～33°59′），地处伏牛山东麓平原与淮北平原交错地带，土壤为砂浆黑土。属温暖过渡型季风气候，一年当中冷热交替、四季分明，气候特点表现春季干旱多大风、夏季炎热雨集中、秋季凉爽日照长、冬季寒冷雨雪少。累年平均气温为14.6 ℃，其中，最热月7月的累年平均气温为27.4～27.7 ℃，最冷月1月的累年平均气温为0.5～0.7 ℃；年均降水量适中，但年际间变化大，年内时空分布不均（一般冬春降水少、夏秋降水多，且雨量多集中在七八月）。

1.2 试验材料

参试大豆材料为近年来通过审定的优良大豆品种或选育出的优良品系，共33 个，分别是16H155、16H156、16H157、16H158、16H159、16H160、16H168、MC2000-1、SF13FD236、安豆4 号、安豆5156、安豆5246、濮豆5110、菏豆23、驻豆19、洛豆1 号、商豆1310、山宁17、齐黄34、商豆1201、圣豆5 号、皖豆38、皖豆33、皖宿5717、五星4 号、郑59、郑7051、豫豆29、豫豆25 号、郑196、中黄39、中黄13、中黄301。

1.3 试验方法

分别在春季和夏季，均采用穴条播方式播种大豆。其中，春播大豆分2 期播种，播种时间分别为5月3日和14日；夏播大豆在6月13日播种。大豆采用宽窄行种植，行长3.0～40 m，宽行行距0.8 m，窄行行距0.4 m，株距0.2 m 左右。将亲本编号后，按顺序种植，插上标牌。在亲本盛花期开始杂交，操作方法为：一般在15：00 后去雄，次日8：00 左右取花，8：30～10：00 授粉。大豆田间管理同常规。

记录大豆的出苗期和开花期。大豆成熟后，调查大豆的杂交成功组合数，计算杂交组合成功率。

2 结果与分析

2.1 分期播种对春播大豆杂交的影响

相同播期条件下，所有品种（系）的出苗期均相同；开花期出现一定差异，其中，16H155、16H156、16H157 和16H158 开花最早，且均明显早于其他品种（系）（表1）。5月3日播种，16H155、16H156、16H157 和16H158 均于6月2日开花，其他品种（系）的开花期为6月11～24日；5月14日播种，16H155、16H156、16H157 和16H158 均于6月12日开花，其他品种的（系）开花期为6月20～30日。16H155、16H156、16H157 和16H158 属于早熟品种（系），其结荚性好，籽粒大，植株健壮，抗倒伏能力强，是良好的亲本材料。同期播种时，这4 个品种（系）开花明显较早，花期与其他大部分品种（系）不能相遇；播期推迟至5月14日后，其开花时间为6月12日，与5月3日播种的其他大部分品种（系）能够花期相遇，进而完成授粉。

表1 2018年分期春播大豆的主要生育期（月-日）Table 1 Main growth period of spring sown soybean in 2018

2.2 春播对大豆杂交组合成功率的影响

春播大豆的杂交组合成功率为66.7%，较夏播大豆提高了5.5 个百分点，增幅为9.0%（表2）。表明春播大豆较夏播大豆能够增加杂交种组合数量和类型。

表2 春播大豆的杂交组合成功率Table 2 Success rate of hybridization combinations of spring sowing soybean

3 结论与讨论

3.1 讨论

3.1.1 大豆杂交育种时亲本的选择根据育种目标，有计划、有目的地选用亲本，确定母本和欲配置的组合及组合数。亲本选配是大豆杂交育种的关键，如果双亲都是优点多、缺点少，则杂交后代通过基因重组出现综合性状较好的材料几率就大，就有可能选育出优良品种[15]。因为高优势组合的几率很低，因此，要选育优良大豆杂交种，必须对大量的杂交组合进行筛选和鉴定[16]。所选母本至少具有1 个隐性性状，而父本为显性性状的品种进行杂交[14]，以便用于鉴定F1杂种真伪。

3.1.2 亲本种植方式的选择采用穴条播种植方式，大豆营养条件好，通风透光好，植株健壮，花蕾大且饱满，并且发育好，杂交成活率高[17]。穴条播使每一份材料既可作为母本，又可作为父本。采用宽窄行种植，大豆杂交时可在宽行放置板凳，有利于杂交工作的进行。

3.1.3 亲本播种和杂交时间的调整根据育种目标需要配置杂交组合，一般情况下，大豆播种越早，开花越早，花期越长[19，20]。漯河地区，春播大豆的盛花期在6月中下旬，夏播大豆的盛花期在7月底～8月初。研究表明，下午去雄较早晨去雄伪杂交低[18]。本研究中，一般在15：00 后去雄，次日8：00 左右取花，8：30～10：00 授粉（温度偏低时雄蕊散粉慢，授粉时间相对宽松）。春播大豆授粉杂交时处于初夏，温度较盛夏相对偏低，且早晚有一定的温差，人工进行授粉时躲避了炎炎夏日的煎熬，且花粉散粉相对较慢，有足够的时间完成授粉工作；再者，初夏降水相对较少，也适当减少了降雨对杂交组合成功率的影响。在春季采取分期播种的方法，一方面可以使大豆的开花期延长，另一方面可以使熟性不同的大豆品种能够花期相遇，这为更多具有优良性状的大豆品种能够进行杂交提供了可能性。因此，春季较夏季播种在一定程度上延长了开花期，更有利于进行各品种之间的杂交试验。