油用型向日葵新品种近葵1 号的选育

曲 颖 周利斌 卯旭辉 杜 艳 金文杰 刘瑞媛

（1 中国科学院近代物理研究所，兰州 730000；2 甘肃省农业科学院作物研究所，兰州 730070）

向日葵（Helianthus annuusL.）是菊科向日葵属植物，具有较高的含油率，是我国重要的油料作物之一。葵花籽油营养丰富，含有丰富的对人体有益的不饱和脂肪酸，易被人体吸收，是国际公认的保健型食用油。向日葵具有广泛的生态适应性、较高的经济价值和观赏价值，近年来成为我国农业结构调整和美丽乡村建设的特色经济作物。我国向日葵种植面积稳定在100 万hm2左右，主要分布在东北、西北和华北等地区[1-2]。随着产业规模化的形成，向日葵已经发展成为甘肃省的主要经济作物之一[3]。近年来，由于向日葵种植相对集中、重茬种植普遍，导致病虫害严重，加之引进品种价格高、品种老旧退化等原因，严重影响了油葵产量和品质的提升，因此迫切需要抗病性强且综合性状优良的油葵新品种[4]。重离子束是一种高效的物理诱变源，能够诱发基因突变，与常规X-射线及伽马射线相比，具有诱变效率高、变异性状丰富且易稳定的特点[5-6]。多年的育种实践证实重离子束在植物的产量、品质和抗性改良等方面具有巨大潜力。目前在粮食作物、经济作物、观赏植物、中药材等植物育种中取得显著的经济效益和社会效益[7-9]。中国科学院近代物理研究所生物物理室以市场需求为导向，利用重离子束诱变技术结合杂交育种方法选育出稳产、含油率高、抗病性强、综合性状优良的油用型向日葵近葵1 号，并于2019 年通过农业农村部非主要农作物品种登记，登记号：GDP 向日葵（2019）620187。

1 亲本来源及选育过程

1.1 不育系HA 的选育利用兰州重离子研究装置（HIRFL，Heavy ion research facility）提供的碳离子束对自有保持系J10B 进行辐射诱变处理，在辐照后代中筛选早熟、健壮、抗病的优良单株。在20Gy 辐照组的M3群体中选育出较对照早熟5d 左右的突变株，同时与不育系J10A 测交鉴定育性。经过连续6 代南繁北育、自交和回交选择，选育出农艺性状一致、生长整齐、表现稳定的不育系HA 和同型保持系HB。

1.2 恢复系f4010122 的选育利用碳离子束辐照自有恢复系R6，在辐照后代中筛选株高较矮、花粉量大、抗性强、分枝多的优良单株，经过连续6 代自交筛选、与不育系J10A 进行测交鉴定恢复性，从40Gy 辐照组后代选育出比对照矮10cm左右，田间整齐一致、花粉量大、抗性强的恢复系。该恢复系生育期110d左右，株高150cm，分枝数19～23 个，叶片数29～33片，叶色中等绿色，舌状花冠黄色，管状花黄色，花粉量大，单株开花时间较长，果盘微凸，主果盘直径11～13cm，籽粒黑色，百粒重3.9g，恢复率100%。

1.3 选育过程2012 年以不育系HA 为母本，以包括恢复系f4010122 在内的18 个恢复系为父本配制杂交组合，2013 年进行杂交组合鉴定及产量比较试验，其中组合JK01（HA×f4010122）优于其他组合：综合性状突出，含油率高，抗病性好。2014-2015 年参加甘肃省农业科学院作物研究所主持的多点区域试验，2016年进行了生产试验，该杂交组合综合表现稳定，命名为近葵1 号，2019 年通过农业农村部非主要农作物品种登记，登记号编号：GDP 向日葵（2019）620187。

2 品种特征特性

2.1 植物学性状近葵1 号平均生育期117d，生育期整齐度好，株高160cm，叶片数29.6，茎粗2.3cm，幼茎花青苷色中等，叶片心形、绿色，叶缘规则中等锯齿，舌状花中等黄色，柱头花青苷色弱，管状花橘黄色，花盘平展，盘径17.5cm，花盘倾斜度3 级，结实率91.3%，单株粒重84.7g，百粒重7.1g，出仁率76.6%，籽粒黑色有条纹。

2.2 品质2015 年经甘肃省农业科学研究院农业测试中心测定，近葵1 号籽实含油率50.74%，粗蛋白16.6%，含水量4.0%。

2.3 抗病性2015-2018 年经甘肃省农业科学院植物保护研究所对近葵1 号进行了田间自然诱发抗病性鉴定，菌核病病株率10.00%，病情指数1.11；黄萎病病株率1.85%，病情指数0.46；霜霉病病叶率22.83%，病情指数3.02；褐斑病病株率27.87%，病情指数6.34；黑斑病病株率14.92%，病情指数2.95。

2.3 转基因成分检测利用PCR 技术对近葵1 号进行转基因通用元件CaMV35S启动子、NOS启动子、NOS终止子、NPTII基因、GUS基因检测，结果为阴性，不含转基因成分。

3 产量表现

2014-2015 年参加由甘肃省农业科学院作物研究所主持的在甘肃省靖远、民勤、景泰、酒泉、天水、环县等地进行的多点区域试验，2014 年近葵1 号每667m2平均产量242.90kg，较对照陇葵杂2 号增产9.1%；2015 年近葵1 号平均产量274.84kg，较对照陇葵杂2 号增产5.5%；2 年平均产量258.87kg，较对照陇葵杂2 号增产7.3%，稳产性好。2016 年在甘肃省玉门、武威、金昌、景泰、靖远进行了5 点生产试验，5 点均表现增产，每667m2平均产量262.20kg，比对照陇葵杂2 号增产8.9%。

4 栽培技术要点

4.1 选地整地选择土层深厚、地势平坦、肥力中等以上的地块，忌选用黏性土壤。实行3 年以上的轮作，前茬以小麦、玉米、高粱等禾本科作物为宜，严忌连茬和重茬，否则会加重病虫害，影响产量。前茬作物收获后灭茬深耕，有条件的要进行冬灌。早春及时耙耕保墒，达到上虚下实，地面平整无残茬和废弃地膜，为覆膜、播种创造良好条件。结合整地每667m2施优质农家肥1000～2000kg、磷酸二铵10～15kg、硫酸钾5kg、尿素10kg。

4.2 适时播种及合理密植甘肃省适宜播期一般在4 月中旬至5 月上旬，同类型生态区5cm 地温连续5d 稳定在5℃以上即可播种，采用穴播，播种深度一般为3～5cm，每穴1～2 粒，等行距（50cm）或者宽窄行（60cm×40cm）种植，一般保苗4000～4500 株/667m2。

4.3 加强田间管理2～3 对真叶时完成间苗、定苗。间苗除去弱苗、病苗，每穴留1 株壮苗。生育期一般中耕除草2 次，结合定苗首次中耕，株高30cm左右第2 次中耕除草，中后期根据田间情况及时除草。苗期控制浇水，进行蹲苗；现蕾期结合灌水，每667m2追施氮肥10kg，全生育期浇水3～4 次。

4.4 病虫害等防治加强病、虫、鸟、鼠等为害的监测和预防工作。向日葵病害主要是菌核病、锈病、黄萎病。通过轮作倒茬、调节播期、合理施肥，播种前辅助药物拌种、花期喷施药剂、收获后取出病株进行防治。

4.5 收获向日葵中上部茎秆和花盘背面变为黄白色，籽粒充实坚硬，即为油葵收获期。收获后及时晾晒、储藏，防止发霉变质造成损失。

4.6 适宜地区及季节适宜在甘肃省兰州、白银、武威、金昌、张掖、酒泉地区及类似生态区春季种植。