大粒、高产食葵三系杂交种太食589的选育

雷 伟，杨 芬，李广信

(山西农业大学农学院，太原 030031)

向日葵(HelianthusannuusL.)属菊科向日葵属，一年生草本植物，起源于北美西南部(北纬30°～52°)地区。曾明等研究表明，向日葵是明代传入我国的，从越南传到我国云南，然后逐渐从西南往北方传播，传入之初主要以观赏、药用为主，到清代后开始转向果品(嗑食)及油用[1-3]。新中国成立后，特别是20世纪80年代，随着向日葵杂交种在我国的应用，向日葵的种植面积迅速发展。当前全世界共40多个国家种植向日葵,主要集中在俄罗斯、阿根廷、美国、中国等国家和地区[4]，我国向日葵总产量达到299×104t，居世界第5位[5-6]，单产水平为2 530 kg·hm-2，居世界第一[7]。近几年，我国向日葵的播种面积比较稳定，但在品种结构上出现了明显变化，由于食葵的价格高，产量优于油葵，消费市场不断增大，原材料需求不断增加，因此食葵的种植面积明显增大，已经占到全国向日葵种植面积的70%以上[8]。

虽然我国已经成为向日葵生产大国，但在向日葵育种方面却远落后于发达国家。与世界先进国家相比，我国向日葵育种工作起步较晚，相关理论研究滞后，在人员的储备，材料的积累和育种技术等方面都与发达国家有较大差距[9-11]，相较国外向日葵品种，如：LD 5009、RH 316、SH 363，我国近几年选育出的杂交种在适应性、产量和商品性等方面都不具有优势[12]，难以大面积推广，导致市场上大规模推广应用的食葵杂交种基本是从国外进口,其中美国的品种处于绝对统治地位,美国油葵占中国市场的1/4，食葵占2/3以上[13]。在此严峻情形下，急需推出一批我国自主选育的优质食葵杂交种，以期与国外品种抗衡，占有种子市场的一席之地。

太食589是山西省农业科学院作物科学研究所独立选育的中晚熟食葵三系杂交品种，2019年9月通过国家农业农村部品种登记，登记编号：GPD向日葵(2019)140139。该品种粒长2.25 cm，粒宽0.9 cm，籽粒商品性完全符合炒货市场的要求，且产量高、适应性广，在山西多地种植，平均产量达3 900 kg·hm-2，给农户带来高收入的同时，也能促进山西食葵品种更新换代。

1 选育过程

1.1 育种目标

长期以来我国在食葵杂交种的选育过程中，主要强调杂交种的高产特性，忽略了籽粒的商品性，导致农户种植后，籽粒难以达到炒货市场的要求，无人收购或只能以低价售出，严重影响了农户种植的积极性。因此，在选育太食589的过程中，追求高产、广适性的同时，注重籽粒的商品性，以选育大粒、高产食葵杂交种为主要目标。

图1 不育系558 A及其保持系558 B的选育

1.2 不育系558 A(母本)的选育

2009年春季种植了市售食葵杂交品种SH 363，在其中发现几株不育材料，用自育的稳定大粒型恢复系55 R给不育株授粉，产生了杂种F1代。冬季到海南种植55 R和杂种F1代，采用顶交法将F1代的花粉授予55 R，此步骤是为了置换杂种F1代的细胞质，使其具有可育的细胞质源，成熟期收获杂种F2代和三交种F1代的种子。2010年春季，对产生的三交F1代进行加代。冬季到海南种植杂种F2代和三交种F2代的分离群体，从杂种F2代中选择不育株，从三交种F2代中选择可育株，选择形态性状相似的父母本进行一对一授粉，成熟期成对收获。2011年春季，成对种植上一年收获的杂交种(杂种F2×三交种F2)及其父本材料(三交种F3代)。选择杂交种中不育的植株与其对应的父本回交，产生BC1F1，同时对父本进行自交提纯。2011年冬季，不断从回交母本材料中选择完全不育且长势强、籽粒大的材料，与回交父本中形态性状类似的可育材料一对一回交。如此循环，不断在海南和山西两地加代，同时对父本进行提纯。到2014年，回交到BC7F1代，作为回交父本的三交种自交到F10代，材料都已稳定，回交父母本形态性状一致，且母本不育率达到100%，回交母本即为新的不育系，命名为558 A，回交父本为新的保持系，命名为558 B(图1)。

1.3 恢复系339 R(父本)的选育

2009年春季种植市售优质杂交种LD 5009，选择几株优良单株套袋自交，混合收获。冬季到海南种植LD 5009 F2代分离群体，发现了几株全身分枝材料，植株小盘多，花粉量大，花期长，是做恢复系的优良材料，于是对这些分枝材料套袋自交，单盘收获。2010年春季在收获的分枝材料中，选取籽粒长，饱满度高的材料继续自交，并从后代中选择分枝多，花粉量大的材料进行加代提纯，同时与不育系测交、鉴定，选取农艺性状优良，恢复力强的材料。如此连续多年在山西和海南两地加代提纯，同时结合测交鉴定，到2012年加代到F8代，选育出性状稳定、恢复力强的分枝恢复系，命名为339 R。

1.4 杂交种配制

2014年用558 A与339 R组配，该杂交种出苗率高，生长整齐，植株高大，叶片茂盛，病虫害少，花盘均匀一致，籽粒宽大、饱满，口感香甜，产量达到3 804 kg·hm-2，这个品种命名成太食589(图2)。

图2 三系杂交种太食589的配制

2 品种特性

2.1 农艺性状

太食589是食用型向日葵杂交种，属中晚熟品种，生育期111 d,植高185～210 cm，无分支，茎粗约2.7 cm，叶片数31片左右，花盘平，直径约22.8 cm，成熟期向下倾斜，瘦果长锥形，棕底白边，侧面有少量白道，粒长2.25 cm，粒宽0.9 cm，单盘重148 g，百粒重16.8 g，籽仁率58.2%，平均产量达3 931.5 kg·hm-2，比对照YS 809(3 369 kg·hm-2)增产16.7%，适宜在山西中、北部地区种植。

2.2 产量表现

2.2.1忻州市示范种植结果

2016—2018年，太食589在岢岚县良种繁殖场累积示范种植了1.6 hm2，总体表现为生长整齐，抗倒伏，病虫害少，籽粒宽大，平均产量达3 945 kg·hm-2，比当地品种X 3939(3 385.5 kg·hm-2)增产16.5%。

2016—2018年，太食589在宁武县累计示范种植2.1 hm2，表现为植株高大健壮，整齐一致，抗病性强，籽粒饱满、平均产量达3 930 kg·hm-2，比对照品种X 3939(3 441.3 kg·hm-2)增产14.2%。

2.2.2大同市示范推广结果

2017—2018年，太食589在阳高县累计推广约28 hm2，总体表现为植株生长茂盛，花盘直径约24 cm，籽粒宽大、籽仁饱满，平均产量达3 720 kg·hm-2，比当地主栽品种X 3939(3 176.8 kg·hm-2)增产17.1%，种植户获得了较好的收益，累计收益达72.9万元。

表1 太食589示范种植结果

2017—2018年，太食589在广灵县累积示范种植了17.1 hm2，表现为株高2.2 m左右，抗病抗倒伏能力强，花盘直径23.5 cm左右，大小均匀，平均产量达3 615 kg·hm-2，比种植的对照品种YS 809(3 037.5 kg·hm-2)增产19.0%，总收益达39.2万元。详细示范结果见表1。

2.3 品种优缺点

该品种的优点：植株高大健壮、抗病抗倒伏，籽粒大、饱满，高产稳产、商品性好。

主要缺点：

1) 适应性有局限，在山西的气候条件下表现突出，在省外试种，个别地区植株稍弱，易倒伏，未经试种不建议直接推广到省外种植。

2) 不抗列当，不宜在列当高发区种植。

3 结 论

嗑食是我国人民的传统习惯，近年来食用向日葵市场每年销售几亿公斤，且需求还在不断增加，以食葵为原料的食品加工业迅速发展[14]，涌现出一大批炒货市场的龙头企业，如安徽的真心、华泰，湖南的洽洽，包头的呱呱叫实业(集团)有限公司等。伴随着炒货行业的迅速发展与激烈竞争，对原料的选用，不论是在规模上还是品种上，都提出了更高的要求。炒货企业需要大粒型葵花籽，籽粒长2.2 cm、宽0.8 cm、百粒重15 g左右。目前种植的国内向日葵品种还无法满足市场需求，导致国外向日葵杂交种的大量涌入，使全国向日葵品种结构发生了巨大变化。因此，在选育太食589的过程中，坚持以农户的利益为出发点，以市场的需求为导向，选育大粒、高产的食葵三系杂交种。太食589平均粒长2.25 cm，粒宽0.9 cm，完全符合市场要求，且平均产量达3 931.5 kg·hm-2，使农户获得丰产的同时，产品价值得到提升，更易于销售，从而获得更高的经济收益。