西藏苦荞和甜荞新品系与后代选育进展

尹中江，次 珍，尼玛央宗，廖文华，拉巴扎西

(西藏自治区农牧科学院农业研究所，西藏 拉萨 850032)

荞麦Fagopyrum esculentumMoench 又称乌麦、三角麦、花荞、莜麦、荞子等，是蓼科Polygonaceae荞麦属FagopyrumMill[1]，作为小宗杂粮作物。随着现代农业技术不断取得新的进步与发展[2-4]，西藏农业技术与研究也取得了提高与提升，但对荞麦作物的研究还不够深入细致。随着人们对幸福生活的追求，尤其是在西藏农业新发展中，荞麦等杂粮作物变得越来越重要。随着西藏农业经济建设发展需要，在农业科研工作中，抓住“十四五”发展机遇，加强荞麦的品种选育工作，以满足人们对粮食品质追求的需求。

1 试验目的

根据西藏海拔梯度，按照不同生态区区域条件、现有生产条件和现有种质资源基础，结合不同时期经济发展水平和市场需求，选育高产优质荞麦新品种(系)。同时，在极端气候条件发生时，荞麦新品种(系)可作为应急补种、补灾、救灾种植作物，从而将自然灾害的损害降到最低。

2 试验材料与方法

2.1 试验材料

2.1.1 观察鉴定的品种材料

2019年，品种观察鉴定80份，含对照西农9909(CK)；2020 年，品种观察鉴定70 份，含对照北海T8(CK)。采用2.00 m×1.65 m(5 行种植)，每行60 粒。品种材料详见表1、表2。

2.1.2 亲本观察材料

2020年引进50份亲本材料。详见表3。

2.1.3 EMS(甲基磺酸乙酯)诱变处理材料

2019年，种植EMS诱变材料72份，采用2.00 m×1.65 m(5 行种植)，每行60 粒；2020 年，种植EMS 诱变材料20 份，小区面积为55 m2(5 m×11 m)，播量3 kg/667 m2。

2.2 试验方法

品系观察试验、EMS诱变处理试验采用间比法设计，根据试验地大小、参试材料多少设2 次重复或1次重复。

3 试验地概况与田间管理

2019 年试验地设在西藏自治区农牧科学院农业研究所4 号地，砂壤土。前茬作物为春小麦，播前每667 m2施底肥磷酸二铵10 kg+尿素5 kg。5 月23 日人工开沟条播，整个生育期灌水3 次，多次中耕除草。

2020 年试验地设在该所4 号地，砂壤土。前茬作物为春小麦，播前每667 m2施底肥磷酸二铵10 kg+尿素5 kg。5 月28 日人工开沟条播，整个生育期灌水3次，多次中耕除草。

4 试验结果与分析

4.1 品种观察试验

2019 年所参试的80 份荞麦材料(包括对照CK西农9909)按照间比法种植，每5份材料两边种植2份对照材料。79份材料两边共种植对照17份。按照参试材料与邻近两个对照材料对比，列出对比的产量增减情况和本组对比排序情况，详见表1。

表1 中，将CK 产量全数据平均后，可得对照平均每667 m2产量为284.02 kg；将参试品种排序后，有32 份材料产量高于对照；有47 份材料产量低于对照。按照产量高于对照，从高到低的排序是：ZQM014、ZQM027、ZQM007、ZQM060、ZQM037、ZQM024、ZQM047、ZQM015、ZQM018、ZQM036、ZQM049、ZQM057、ZQM008、ZQM030、ZQM035、ZQM050、ZQM052、ZQM043、ZQM056、ZQM058、贵米11 号、ZQM059、ZQM013、ZQM009、ZQM010、ZQM017、ZQM041、ZQM048、ZQM067、ZQM042、ZQM044、ZQM046；按照产量低于对照，从低到高的排 序 是：ZQM003、ZQM005、ZQM025、ZQM032、ZQM039、ZQM021、ZQM029、ZQM034、ZQM019、ZQM033、ZQM045、ZQM020、ZQM022、ZQM028、ZQM065、ZQM063、昌都八宿农家品种(甜荞)、ZQM012、ZQM031、ZQM038、ZQM068、ZQM011、ZQM040、ZQM066、ZQM004、ZQM054、ZQM055、ZQM062、ZQM064、ZQM006、ZQM016、ZQM023、ZQM051、ZQM061、ZQM053、错那县贡日乡当地荞麦、榆荞麦4 号、ZQM002、ZQM026、野外红、隆子县加玉乡强栓村黄荞、晋荞7 号、榆荞麦1 号、ZQM001、隆子县加玉乡强栓村本地荞麦、底雅乡底雅村本地荞麦、昌都八宿农家品种(苦荞)。

表1 2019年西藏80份荞麦品种材料观察情况

续表

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表1 中，如果含对照(8 个CK)排序情况，按照产量高于对照，从高到低的排序是：CK-3、ZQM014、ZQM027、ZQM007、ZQM060、ZQM037、CK-5、ZQM024、ZQM047、ZQM015、ZQM018、ZQM036、ZQM049、ZQM057、ZQM008、CK-17、ZQM030、ZQM035、ZQM050、ZQM052、CK-15、ZQM043、ZQM056、ZQM058、贵米11 号、ZQM059、ZQM013、 CK-8、 ZQM009、 CK-4、 ZQM010、ZQM017、ZQM041、ZQM048、ZQM067、CK-10、CK-2、ZQM042、ZQM044、ZQM046；低于对照(9个CK)，从 低 到 高 的 排 序 是：CK-12、CK-7、ZQM003、ZQM005、ZQM025、ZQM032、ZQM039、ZQM021、ZQM029、ZQM034、CK-11、ZQM019、ZQM033、ZQM045、CK-6、ZQM020、ZQM022、ZQM028、ZQM065、CK-13、ZQM063、昌都八宿农家品种(甜荞)、CK-14、ZQM012、ZQM031、ZQM038、ZQM068、ZQM011、ZQM040、ZQM066、ZQM004、ZQM054、ZQM055、ZQM062、ZQM064、CK-16、ZQM006、ZQM016、ZQM023、ZQM051、ZQM061、ZQM053、错那县贡日乡当地荞麦、榆荞麦4号、ZQM002、CK-1、ZQM026、野外红、隆子县加玉乡强栓村黄荞、CK-9、晋荞7号、榆荞麦1号、ZQM001、隆子县加玉乡强栓村本地荞麦、底雅乡底雅村本地荞麦、昌都八宿农家品种(苦荞)。

将2020 年所参试的70 份荞麦材料(包括对照CK 北海T8)品种排序后，有29 份材料产量高于对照；有40 份材料产量低于对照(其中包括3 份重复参试材料PCQM2020001，在田间种植排列序号分别是64、71 和76)。按照产量高于对照，从高到低的 排 序 是：ZQM066、ZQM035、PCQM2020005、ZQM056、 ZQM052、 PCQM2020004、 ZQM045、ZQM036、ZQM029、ZQM008、ZQM044、ZQM0010、ZQM032、ZQM60、ZQM021、ZQM068、ZQM027、ZQM043、 ZQM017、 KKQM2020002、 ZQM015、ZQM041、 ZQM033、 KKQM2020001、 ZQM042、ZQM030、ZQM054、ZQM039、ZQM050；其中增产潜力达10%以上的有25 份材料，增产幅度最大的是ZQM066、 ZQM035、 PCQM2020005、 ZQM056、ZQM052、 PCQM2020004、 ZQM045、 ZQM036、ZQM029、ZQM008、ZQM044、ZQM0010、ZQM032、ZQM60、ZQM021、ZQM068、ZQM027、ZQM043、ZQM017、 KKQM2020002、 ZQM015、 ZQM041、ZQM033、KKQM2020001 和ZQM042，这25 份材料都超出对照北海T8 10%以上(见表2)。

表2 2020年西藏70份荞麦品种材料观察情况

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按照产量低于对照，减产幅度从低到高的排序是：ZQM079，ZQM067，ZQM037，ZQM078，ZQM057，ZQM073，ZQM049，ZQM047，ZQM007，ZQM005，PCQM2020005， ZQM024， ZQM019， ZQM046，ZQM063， ZQM004， ZQM059， ZQM065，PCQM2020006， ZQM055， ZQM014， ZQM075，ZQM058， ZQM076， ZQM018， PCQM2020002，PCQM2020001，KKQM2020003，ZQM069，ZQM048，PCQM2020009，ZQM072，ZQM074，DCQM2020004，ZQM077， PCQM2020001， PCQM2020008，PCQM2020001，DCQM2020002，DCQM2020003，PCQM2020003； 其 中 ZQM059， ZQM065，PCQM2020006， ZQM055， ZQM014， ZQM075，ZQM058， ZQM076， ZQM018， PCQM2020002，PCQM2020001(3 份)，KKQM2020003，ZQM069，ZQM048， PCQM2020009， ZQM072， ZQM074，DCQM2020004， ZQM077， PCQM2020008，DCQM2020002，DCQM2020003 和PCQM2020003，这23份材料都低于对照北海T8(CK)20%以上。

2020 年共有参试材料(包括1 份对照北海T8)70 份。经田间观察和室内拷种结果分析，参试材料的生育期变幅94^115 d，对照材料北海T8 的生育期为108 d，其中生育期最长的有4个品系(115 d)，生育期最短的有1 个品系(94 d)，生育期比对照早熟有37个品系，生育期比对照晚熟有29个品系，其余品系与对照品种一致。产量变幅在6.06^186.87kg/667m2，产量最高的品种(系)是ZQM66，产量最低的品种(系)是PCQM003；与相邻对照比较，比对照增产的有29 份材料，其余品系都低于对照，其中增产潜力达10%以上的有25份材料。

表2 中，共有40 份材料比对照北海T8 减产，其中23份材料低于对照北海T8 20%以上。

PCQM2020001重复3份材料，在试验中性状比较稳定，产量位次排序分别为56、65、68，均表现比对照减产。3 份材料平均产量为23.57 kg，比对照平均减产52.19%，表明该品种(系)的产量不如对照品种(系)，仅适合作为中间材料加以利用。

4.2 亲本材料

2020 年项目组从中国农业科学院引进50 份荞麦亲本材料。通过试种亲本材料，主要观察亲本的适应性、产量及结果等综合性状，加快选育适合区内种植的荞麦品种(系)资源材料。

50 份亲本材料中，TB2020-35、TB2020-38 和TB2020-49等3个亲本材料没有正常出苗收获得到种子，其余47 份亲本材料都能够正常生长收获，其中TB2020-21 产量最高，TB2020-37，TB2020-47，TB2020-26，TB2020-48，TB2020-36 和TB2020-25等6 个亲本材料的产量表现也不错，可以考虑作为直接利用的亲本材料资源或进入品种观察试验等相关试验(见表3)。

表3 2020年西藏引进荞麦亲本材料产量及结果情况

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为了加大荞麦的产量和利用价值，应该加强资源的引进和利用工作，是荞麦育种工作的一项重要工作任务。

4.3 EMS处理

甲基磺酸乙酯(中文别名甲磺酸乙酯，英文名称：Ethylmethylsulfone，简称EMS)，无色液体，能与乙醇混溶，微溶于水，生物学上可以用来创建突变体库、育种，但是必须注意防护，防止诱导癌症。

EMS 诱变处理步骤如下：荞麦种子500 g 放置桶中(已清洗干净，晾干)，加入两倍体积(1 400 mL)的蒸馏水；加入11 mL EMS(甲基磺酸乙酯)溶液，水溶液EMS 终浓度为0.942%，通风橱中操作，下同；加入EMS 后，室温条件下在振荡器300 rpm/min混匀过夜(10^12 h)；关掉振荡器，取出EMS处理的桶，放置2 min，加入等体积配制好的0.2 M Na2S2O3上下颠倒混匀，中和静置15 min；滤网器过滤掉中和过的EMS 水溶液，废液倒入通风橱的下水中，加1 L 蒸馏水冲洗5 次，每次将水用滤网器过滤干净，直到流出的溶液没有泡沫状；将所处理的种子倾倒于滤网(种子网袋)中，并用塑料袋兜住底部，从通风橱取出后放在洗池中，用流水冲洗5 min，空中挂置控干水分。实验完成后，将窗户和门打开通风1 h。

2019 年，EMS 处理72 份材料，最后仅有3 粒结实种子，故无法进行比较分析。2020年，EMS 诱变处理20 个荞麦品种。EMS 处理后的ZQM37、昌都K 八宿和ZQM34 出现了产量增加，但ZQM07、ZQM24、黔 威3 号、ZQM03、加 热T 荞、ZQM25、ZQM60、ZQM02、加热k 荞、昌都T 八宿、ZQM47、多罗、晋荞1 号、ZQM14、ZQM49、野外红和榆荞麦等17个品种则出现了减产情况，其中多罗、晋荞1号、ZQM14、ZQM49、野外红和榆荞麦等6 个品种减产幅度达40%以上(见表4)。

表4 2020年20份西藏荞麦品种EMS处理后的产量及结果情况

EMS 处理后，从产量结果来看，诱变品种出现了生理生化改变的情况。仅从产量结果上分析，可能会直接导致对品种产量的正向和负向情况的发生。对于其他生理生化指标的变化，需要从多方面开始分析，以便更好地利用各种诱变理化性质结果。

5 结 论

2019、2020 年的品种观察结果表明，两年表现较好的共42 份材料，去掉6 份重复材料，共36 份材料，分 别 是：PCQM2020004，PCQM2020005，ZQM0010，ZQM007，ZQM008，ZQM008，ZQM009，ZQM013，ZQM014，ZQM015，ZQM018，ZQM021，ZQM024，ZQM027，ZQM027，ZQM029，ZQM030，ZQM032，ZQM035，ZQM036，ZQM037，ZQM043，ZQM044，ZQM045，ZQM047，ZQM049，ZQM050，ZQM052，ZQM056，ZQM057，ZQM058，ZQM059，ZQM060，ZQM066，ZQM068 和贵米11 号，建议在2021—2022 年继续进行两年的观察试验，做进一步的筛选鉴定工作。其余参试材料，产量与对照相比，低于对照品种(系)，但作为资源，都须进行妥善保存，以便今后利用，尤其是对错那县贡日乡当地荞麦、隆子县加玉乡强栓村黄荞、隆子县加玉乡强栓村本地荞麦、底雅乡底雅村本地荞麦和昌都八宿农家品种等地方性的品种资源，更要做好种质资源保存，以便丰富重要的种质资源库。

就亲本资源材料而言，由于资源相对匮乏，针对目前状况，需要从两方面入手：一是加强从国内外引进优质优异的亲本材料资源；二是加强从国内外学习荞麦育种的先进技术，以加快西藏荞麦品种选育工作。建议2021—2022 年重点观察TB2020-21，TB2020-37，TB2020-47，TB2020-26，TB2020-48，TB2020-36 和TB2020-25 这7 个亲本材料的产量及其他性状因素评判工作。

EMS育种诱变工作重点是注意对人体的伤害，防止诱导失败，加速缩短育种时限，早日育成荞麦新品种(系)。2020年通过EMS诱变处理20个荞麦品种，ZQM37、昌都K 八宿和ZQM34 出现了产量增加，要进一步总结诱变形成机理，在西藏荞麦育种工作中加强开展EMS 等诱变育种研究工作方法，创建出理想突变体、突变库，创建优异优质的育种材料。需要对EMS 数据结果再进行更深入细致的分析，摸索出EMS诱变机理、最佳诱变使用剂量。

6 展 望

西藏荞麦的选育工作中，要加强对甜荞、苦荞的观察鉴定；同时，在目前的试验条件下，要有选择性地开展甜荞、苦荞鉴定、评价和选育工作，尤其是要避免甜荞亲本混杂等不利于种质资源保存的情况出现。加强甜荞、苦荞品种(系)选育工作，筛选出产量高、性状稳定的优势品种(系)；还要加强亲本材料资源的引进、利用、保存、鉴定与再利用研究工作，加强综合性状的评判工作；加强优异资源引进与育种结合，在产量稳定的前提下，进一步加强荞麦品质育种选育工作。同时，需要结合西藏荞麦生产实际需求，加强新技术方法的研究与利用，如加强EMS 处理技术在西藏物候条件下诱变育种的研究，摸索出实际处理方法、诱变适宜产生的突变剂量，加强对诱变后荞麦生理生化指标变化的研究，更好地利用各种诱变理化性质，从多方面、多角度、深入地分析，挖掘其机理导致的品种产量的正向和负向情况，以便科学地诱变、利用和应用。逐步引进现代育种新技术、新方法，开展西藏荞麦现代生物育种、信息育种研究，面向西藏生产需求加以利用，产生好的生产效益和经济效益，达到育种设计的目标和改良要求。