高产多抗谷子新品种唐杂谷5166 的选育
2024-02-27段雨桐侯雨晴崔燕娇
段雨桐 侯雨晴 崔燕娇
(唐山师范学院生命科学系 河北 唐山 063000)
谷子起源于我国黄河流域,是我国北方干旱、半干旱地区的重要粮食作物,也是中华民族的哺育作物,具有抗旱、耐瘠薄、耗水少、营养价值高、粮饲兼用等特点[1]。据统计,2020 年我国谷子种植面积已达到150 万hm2,总产量约为1 000 万t,在国家粮食生产和粮食安全中占有至关重要的地位。近年来,人民生活水平显著提高,谷子的产量潜力、营养保健价值受到重视,社会和市场对于谷子的需求逐步增加,我国谷子产业面临着难得的发展机遇。因此,培育高产、抗倒、多抗、适应性广的谷子新品种成为主要的育种目标。针对谷子生产现状,唐山师范学院通过有性杂交,成功选育出谷子新品种唐杂谷5166,该品种抗拿捕净除草剂,抗谷锈病、谷瘟病,中抗白发病,抗倒伏,具有高产多抗、综合性状优良的特点。该品种2022 年12 月通过农业农村部非主要农作物品种登记(登记编号:GPD 谷子(2022)130175)。
1 品种来源与选育过程
1.1 谷51A 的选育。1066A 及其简单派生系是目前谷子杂种优势利用中广泛使用的不育系,而机械组织不发达、秸秆软、根系平展、下扎深度不够、谷瘟病较重是其普遍缺点[5]。为改造这些缺点,2007 年夏依据杂种优势群理论[2~4],分别从各类群中选择能克服上述缺点的常规谷子材料与母本1066A 进行杂交,配制杂交组合。2008 年夏在间比试验圃种植F1代,鉴定其表现,并选择部分单株,同年冬在海南种植F2代,于抽穗期选择不育单株套袋自交,成熟后收获种子。2009 年夏在不育系选种圃种植F3代,所有材料几乎全部套袋,花期结束后1 周左右摘掉纸袋,让植株充分发育,后期严格选择具有偏向于父本的性状,抗倒伏、根系较发达、对谷瘟病等病害的抗性较强、不早衰、自交结实率在10%~15%的单株,收获、脱粒。2010 年夏继续按照F3代的选择方法进行定向选择,并混合收获其中表现稳定的单株,用于海南配制杂交组合,测定配合力。其中20100051A 来源于1066A谷丰1 号,其具有株型紧凑、根系较发达、抗谷瘟病、不早衰等特点,自交结实率在10%左右,可提高不育系的繁种产量和杂交种的制种产量,定名为谷51A。
1.2 HK66 的选育。JK6-9 是由山西农业大学谷子研究所引进的恢复系,该恢复系抗拿捕净除草剂,但株高偏高、抗倒性差。为改造上述缺点,2009 年将JK6-9 在河南省农业科学院进行辐射诱变,并在恢复圃种植M1代,苗期喷施拿捕净除草剂,成熟后混合收获符合要求的抗拿捕净除草剂单株。2010 ~2011 年在恢复圃种植M2代,苗期再次喷施拿捕净除草剂,成熟后单独收获符合要求的单株。2012 年,在恢复圃种植M3代,苗期仍进行抗除草剂鉴定,成熟后单独收获符合要求的单株,同时对整齐一致、符合目标要求的穗行混合收获,进行配合力测定。2013 年,继续种植M4代,按照M3代的选择方法,成熟后单独收获符合要求的单株,同时对整齐一致、符合目标要求的穗行混合收获,成为稳定的恢复系。其中201300066在2012 年配合力测定中表现配合力较高,定名为HK66。
1.3 唐杂谷5166 的选育。唐山师范学院依据谷子杂种优势群理论和谷子杂优利用模式[2~4],配制系列杂交组合,经过产量鉴定试验、产量比较试验等系列中间试验,利用分别属于pC5 群和pC2 群两个互为优势类群的不育系谷51A 为母本、抗拿捕净恢复系HK66 为父本,配制的两系谷子杂交种(F1代)唐杂谷5166 表现突出。该杂交种2016 年参加产量比较试验;2017 ~2018 年参加种业公司组织的谷子新品种/杂交种组区域适应性鉴定试验,2022 年通过农业农村部审定登记,定名为唐杂谷5166(登记编号:GPD 谷子(2022)130175)。
2 特征特性
2.1 生物学特性。唐杂谷5166 抗拿捕净除草剂,农艺性状和经济性状优良。夏播生育期87 d,春播生育期114 d。幼苗绿色,叶姿半上冲,叶鞘绿色;单秆不分蘖;花药白色,刚毛绿色,刚毛长度短;株高133.8 cm,在留苗52.5 万株/hm2的情况下,成穗率达92.3%;穗棒形,穗子偏紧;穗长22.6 cm,穗粗2.68 cm,单穗重20.4 g,穗粒重17.2 g,千粒重3.03 g,出谷率84.31%,出米率77.58%,黄谷黄米。
2.2 品质表现。2021 年,经河北金天丰粮食贸易股份有限公司测定,唐杂谷5166 籽粒含粗蛋白13.83%,粗脂肪3.74%,总淀粉75.55%,支链淀粉42.09%,赖氨酸0.27%。
2.3 抗逆性。2017 ~2018 年区域适应性鉴定结果表明,唐杂谷5166 抗旱性、耐涝性均为1 级,抗倒性1级,抗纹枯病2 级,线虫病、红叶病的发病率分别为1.23%、0.91%,蛀茎率为0.80%。2020 年抗病性接种鉴定结果表明,唐杂谷5166 抗谷锈病、谷瘟病,中抗白发病,抗病性强。
3 产量表现
3.1 产量比较试验。2016 年参加产量比较试验,产量7847.25 kg/hm2,较对照张杂谷8 号增产30.01%。
3.2 区域适应性联合鉴定试验。2017 ~2018 年参加谷子区域适应性联合鉴定试验(新品种/ 杂交种组),2 年平均产量为6 612.60 kg/hm2,较对照张杂谷8 号增产14.47%,居参试品种第3 位。其中,2017 年区域试验平均产量为6 855.00 kg/hm2,较对照张杂谷8 号增产16.73%,居参试品种第2位;2018 年区域试验平均产量为6 370.05 kg/hm2,较对照张杂谷8 号增产12.01%,居参试品种第3位。2 年12 点次区域试验全部较对照张杂谷8 号增产,增产幅度为3.42% ~38.87%,增产点率为100%(表1)。
表1 谷子新品种/杂交种组区域适应性联合鉴定试验
3.3 生产试验。2018 年生产试验平均产量为6 292.35 kg/hm2,较对照张杂谷8 号增产19.19%,4个试点全部增产(表2)。
表2 2018 年唐杂谷5166 小区产量 (单位:kg/hm2)
4 适宜种植区域及栽培技术要点
4.1 适宜种植区域。唐杂谷5166 适宜在河北(张家口、承德除外)、河南、山东夏谷区夏播或晚春播,吉林省松原市周边及以南区域春播。
4.2 栽培技术要点
4.2.1 播前准备及播种。播种前随整地施用氮、磷、钾复合肥600 kg/hm2做底肥。播前将种子用57 ℃左右的温水浸种。为预防白发病,最好于播种前使用防治白发病的药剂拌种。冀鲁豫夏谷区适宜播期为6 月20 日~25 日,最迟不得晚于6 月30 日;冀东、冀西丘陵山区春播以5 月20 日左右为宜,夏播以6 月10 日左右为宜,最迟不得晚于6 月15 日;吉林、内蒙东北部播期以5 月10 日~15 日为宜。
4.2.2 田间管理。于4 ~5 叶期对谷子喷施拿捕净除草剂,杀除其中不抗除草剂的假杂种,对谷子进行间苗、除草。注意除草剂应选择在无风晴天使用,垄内和垄间都要喷施均匀。夏播留苗密度以45.0 万~52.5 万株/hm2为宜,春播留苗密度以45.0 万株/hm2左右为宜。孕穗期追施尿素375 kg/hm2左右。