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红花新品种云红九号和云红十号的选育及品种特性研究

2023-09-14胡尊红王沛琦刘旭云胡学礼

中国种业 2023年9期
关键词:永胜红花生育期

胡尊红 王沛琦 刘旭云 王 硕 胡学礼 杨 谨

(1 云南省农业科学院经济作物研究所,昆明 650205;2 云南省保山市农业技术推广中心,保山 678000)

红花(Carthamus tinotoriusL.,2n=2x=24)是菊科(Asteraceae)红花属(Carthamus)一或二年生药食同源的双子叶草本植物,为红花属中唯一的栽培种[1-2]。红花耐旱、耐寒、耐贫瘠和耐盐碱,具有广泛的适应性[3]。红花花瓣可入药,具有活血通经,散瘀止痛之功效;红花籽可榨油,是联合国粮农组织推荐的三大保健油之一,有“亚油酸之王”的美誉,具有降血脂及胆固醇、预防心血管疾病等功效[4]。红花秸秆和饼粕都是高质量的植物蛋白质饲料[5]。随着人们生活水平的提高,国内外对中药材的需求已不再限于传统油料和医药,现已拓展食药两用、强身健体、防疫防病等多种需求[6-8]。

红花是世界上重要的油料和优质药用作物,市场需求供不应求。世界上红花年种植面积约200万hm2,中国常年种植面积约20 万hm2[9]。中国红花有两个主产区,分别为新疆和云南,其次甘肃、安徽、河南和浙江等地区也有少量种植[10]。据联合国粮农组织统计(FAO Code:0280 Safflower seed),2020 年全球红花籽生产量约65.30 万t,生产量排名前五的国家分别为哈萨克斯坦(34.70%)、俄罗斯(14.80%),墨西哥(13.30%)、美国(10.30%)和印度(6.70%),其次为中国,占全球生产量的5.12%。中国红花籽依然依赖进口。2021 年中国大陆从哈萨克斯坦进口红花籽约3.64 万t,分别占中国、全球进口量的92.10%、24.07%,且5 年平均进口额增长率约为78.29%。在中国,红花是一种传统中药材,其常年需求量约5000~6000t,同时红花生长周期短、价格高直接带动了农民种植积极性,促进了红花产业发展,因此,培育高产、优质和高抗的红花品种势在必行[11-13]。

目前,国内红花新品种选育主要通过传统育种手段,在杂交育种方面虽有尝试但未取得实质性的突破。20 世纪80 年代,中国已选育适合国内种植的红花新品种,如花油二号[14]、新红花1 号[15]、川红l 号[16]、豫红花1 号[17]和云红花、滇红花系列[18-22]等红花品种。国外红花研究团队通过杂交育种或基因沉默技术选育出一些杂交品种和高亚油酸品种。云南红花的地方品种滇红花是云南道地药材之一,红花是云南省秋播的优势作物,其经济、社会效益明显,产量高、品质好,常年种植面积约为1.33万hm2[9]。自20 世纪90 年代起,云南省农业科学院经济作物研究所红花团队开始从事红花种质工作并已培育出通过云南省级鉴定的高红色素型(云红一号)、花油两用型(云红七号)、药用型(滇红花二号)、观赏型(花容一号)等共16 个红花品种,对其配套栽培技术进行研究并发布多项地方标准[23-24]。云红九号和云红十号是经系统育种法选育的高产、优质、适应性广、生育期适中的红花新品种,2019 年通过云南省种子管理站专家的田间鉴评;2022 年2个品种获得品种鉴定证书,其鉴定编号分别为滇鉴(红花)2022027 号和滇鉴(红花)2022028 号。

1 材料与方法

1.1 试验地点概况云红九号和云红十号的品种选育、品比试验均设在云南省楚雄州元谋县南繁村,区域试验各参与单位及试验地点由云南省农业科学院经济作物研究所指定,试验地点在云南省主要红花生产区,由楚雄州、大理市、丽江市农业技术推广中心实施,共设4 个田间试验点(表1)。

表1 试验地点概况

1.2 试验材料区域试验参试红花品种(系)由云南省农业科学院经济作物研究所提供,发芽率大于85%。对照品种为云南地方品种弥渡红花,发芽率大于80%。试验品种编号及名称见表2。

表2 区域试验品种

1.3 试验设计

1.3.1 新品种选育2004 年从蒙自县地方材料中选择出优良单株04Y30(云红-1);2005-2007 年进行单株优选套袋保纯,每个材料选出综合性状较好的株系50 株;2008-2012 年进行集团混合选择,将综合性状一致的株系在楚雄州元谋县南繁村混合种植,并进行连续多年的选育,选出产量高、性状稳定、长势强、抗性好、整齐一致的小区进行套袋保纯,并对04Y30(云红-1)试验材料进行小面积繁殖;2013-2017 年开展抗性、稳定性观察和产量比较试验;2018-2019 年在元谋、永胜、弥渡和鹤庆开展多点试验、小面积试验示范和生产示范;2020 年完成新品种鉴定并定名为云红九号,2022 年获得品种鉴定证书:滇鉴(红花)2022027 号。

2004 年从美国引进材料中选择出优良单株04Y45(YN1118);2005-2007 年进行单株优选套袋保纯,每个材料选出综合性状较好的株系50 株;2008-2012 年进行集团混合选择,将综合性状一致的株系在楚雄州元谋县南繁村混合种植,并进行连续多年的选育,选出产量高、性状稳定、长势强、抗性好、整齐一致的小区进行套袋保纯,并对04Y45(YN1118)试验材料进行小面积繁殖;2013-2017 年开展抗性观察、稳定性观察和产量比较试验;2018-2019 年在元谋、永胜、弥渡和鹤庆开展多点试验、小面积试验示范和生产示范;2020 年完成新品种鉴定并定名为云红十号,2022 年获得品种鉴定证书:滇鉴(红花)2022028 号。

1.3.2 品种比较试验及区域试验红花品种比较试验于2017-2018 年在元谋县南繁农场进行。红花区域试验于2018-2019 年在元谋、永胜、弥渡和鹤庆试验地进行。各试点均按统一试验方案执行,采用随机区组设计,小区长7.0m,宽2.0m,小区面积为14m2,小区间距0.5m,小区周围设1m 保护行。10月中旬采用条播播种,行距40cm,株距15cm,每小区播种17 行,每行12 株,播种深度3~5cm。测定生育期、植物学性状和红花花瓣、种子产量、油酸和亚油酸含量及药用成分(羟基红花黄色素A、山柰酚)。

1.3.3 生产试验红花生产试验于2019-2020 年于鹤庆、弥渡和永胜试验地进行。参试新品种(系)在各个试验点分别在各自最佳墒情播种,10 月中旬至下旬各试验点分别种植云红九号和云红十号各3335m2(5 亩),对照品种弥渡红花各667m2(1 亩),行距40cm,株距15cm,播种深度3~5cm。田间管理按当地生产水平进行,选择肥力中等的沙壤土或轻度黏性土地块,统一施肥和灌溉。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 生育期田间性状调查按照《红花种质资源描述规范和数据标准》[2]进行目测观察和记录红花出苗期、莲座期、伸长期、分枝期、现蕾期、初花期、盛花期、终花期和成熟期。子叶平展达50%的日期为出苗期,50%植株4 片真叶平展日期为莲座期,50%植株地上幼茎伸长至2cm 的日期为伸长期,50%分枝长达2cm 的日期为伸长期,50%主茎果球直径达1cm 的日期为现蕾期,10%植株主茎开花的日期为初花期,50%植株花球开放的日期为盛花期,80%植株花球开放的日期为终花期,80%植株花球变黄、种壳变硬的日期为成熟期。

1.4.2 植物学性状测定按照《红花种质资源描述规范和数据标准》[2]进行田间性状调查。成熟时每小区取10 株考种,调查株高、茎粗、第1 分枝高度、分枝总数、单株有效果球数、顶果球直径、果球着粒数、千粒重、单株生产力、种子形状等性状。

JDR-30DB绞车共设有2副常开和1副常闭共3个刹车钳。同时具备常开式工作钳和常闭式安全钳的复合式装置,形成安全互锁并互为备份。工作制动时,通过操作电比例阀的控制手柄,控制工作钳对制动盘的正压力,从而为卷筒提供大小可调的刹车力矩,实现送钻、调节钻压、调节起下钻速度等功能。绞车短时间停止运行时,可采用安全钳制动;在遇到紧急情况时,按下紧急制动按扭,工作钳、安全钳全部参与制动,实现紧急刹车。刹车钳采用浮动液压缸结构,有自动补偿作用,降低安装要求,提高刹车钳工作寿命。

1.4.3 花瓣、种子产量和千粒重花瓣 品种比较试验和区域试验中,在盛花期采集小区所有花球的花瓣,阴干后称重,单位为kg。种子产量 种子成熟时,小区干种子重量,单位为kg。千粒重 含水量8%以下的1000 粒成熟种子的重量,单位为g。

1.4.4 种子脂肪酸含量测定红花种子脂肪酸含量(%),根据GB/T 22465—2008《红花籽油》测定。

1.4.5 药用成分测定羟基红花黄色素A 及山柰素含量,依照《中华人民共和国药典(2020 版)》的高效液相色谱法(通则0512)测定。

1.5 数据分析采用Excel 2016 及SPSS 20.0 进行数据整理和差异性分析。

2 结果与分析

2.1 品种比较试验

2.1.1 生育期品种比较试验结果(表3)表明,云红九号及云红十号在云南秋播的生育期分别约为175d、168d,分别较对照品种弥渡红花短1d、8d。

表3 品种比较试验参试品种生育期 (月/日)

2.1.2 花瓣及种子产量红花品种比较试验结果(表4)表明,云红九号及云红十号每hm2花瓣产量分别为518.31kg 和501.83kg,分别比对照弥渡红花增产19.85%和16.04%,增产均达显著水平;种子产量分别为2843.87kg 和2731.21kg,分别比对照弥渡红花增产20.87%和16.09%,增产均显著。

表4 品种比较试验参试品种花瓣和种子产量 (kg/hm2)

2.2.1 生育期从区域试验参试品种(系)的平均生育期来看,由表5 可知,云红九号、云红十号在元谋、弥渡、鹤庆和永胜都能完成整个生育周期。云红九号在永胜的生育期最短,为170d,其次为在元谋的生育期175d,平均生育期较对照弥渡红花短3d。云红十号在元谋的生育期最短,为168d,其次为在永胜的生育期171d,平均生育期较对照弥渡红花短4d。

表5 区域试验各参试品种生育期 (d)

2.2.2 花瓣及种子产量区域试验结果显示(表6),在元谋,云红九号和云红十号每hm2花瓣产量分别为493.65kg、512.25kg,显著高于对照弥渡红花;在弥渡,7 个品种的产量均低于在元谋的产量,云红九号、云红十号比对照增产17.02%、10.52%,增产显著;在鹤庆,云红九号和云红十号花瓣产量分别为581.70kg、573.60kg,显著高于对照弥渡红花;在永胜,云红九号和云红十号花瓣产量分别为566.40kg、530.10kg,比对照弥渡红花分别增产18.89%、11.27%,增产显著。

区域试验参试红花种子产量比较结果显示(表6),在元谋,云红九号和云红十号每hm2种子产量分别为2205.90kg、2406.00kg,显著高于对照弥渡红花;在弥渡,7 个品种的种子产量均高于元谋;在鹤庆,云红九号和云红十号种子产量分别为1960.50kg、2146.35kg,均低于其他参试点,但显著高于对照弥渡红花;在永胜,云红九号和云红十号种子产量分别为3368.40kg、3334.95kg,显著高于对照品种弥渡红花。

2.3 品种生产试验红花品种生产试验结果(表7)表明,云红九号每hm2平均花瓣产量在鹤庆最高,永胜次之,分别为558.98kg 和523.13kg,均高于对照,比对照分别提高26.13%、19.14%;云红十号平均花瓣产量在永胜最高(530.58kg),比对照提高20.83%,在弥渡最低,但高于对照,比对照增产12.33%。云红九号每hm2平均种子产量在永胜最高,弥渡次之,分别为2444.78kg 和2292.03kg,比对照分别增产18.34%和6.71%;云红十号平均种子产量在弥渡最高,为2354.13kg,其次是永胜试验点,为2195.03kg,分别比对照增产9.60%和6.25%。

表7 各参试品种生产试验花瓣及种子产量 (kg/hm2)

2.4 植物学特征性状云红九号植物学特征为无刺,盛花为桔红色,终花为红色,分枝多,生长势强,整齐度好,田间表现抗病、抗虫。株高145.62cm;果球直径2.80cm;单株有效果球数22.25 个;单果球着粒数38.67 粒;种子呈圆锥形,种皮白色,百粒重4.09g;单株花瓣产量4.86g,单株种子产量21.92g,均显著高于对照弥渡红花(表8)。

表8 各参试品种植物学特征比较

云红十号植物学特征为无刺,盛花为桔红色,终花红色,分枝多,生长势强,整齐度好,田间表现抗病、抗虫。株高156.10cm。果球直径2.62cm,单株有效果球数18.40 个;单果球着粒数36.56 粒;种子呈圆锥形,种皮白色,百粒重4.50g;单株花瓣产量5.02g,单株种子产量23.20g,均显著高于对照弥渡红花(表8)。

2.5 脂肪酸含量云红九号和云红十号种子总含油量与对照弥渡红花的没有显著性差异,但在脂肪酸组成上(表9),云红九号种子亚油酸含量81.20%、油酸含量9.83%,分别较对照弥渡红花提高3.33%、15.11%,达显著水平;云红十号种子亚油酸含量81.60%、油酸含量9.65%,分别较对照增加3.84%、13.00%,达显著水平。

表9 各品种营养成分比较 (%)

2.6 药用成分云红九号的羟基红花黄色素A(表9)含量为2.20%,总黄酮含量为6.95%,比对照弥渡红花高4.76%、18.80%,总黄酮含量显著高于对照弥渡红花。云红十号的羟基红花黄色素A 为2.60%,总黄酮含量为7.57%,比对照弥渡红花提高23.81%、29.40%。两品种山柰酚含量高于药典含量要求的0.05%,但低于对照品种弥渡红花。

3 结论与讨论

云南省是红花种植大省,尤其以云红花、滇红花系列为主的高产优质红花新品种已成为新疆、云南等红花主要产区商业化种植品种[22]。云红九号和云红十号经过云南省农业科学院经济作物研究所10 余年的选育和试验,并按照国家非主要农作物鉴定标准和程序开展了红花新品种比较试验、多点(区域)试验以及品种生产试验,确定其适宜在云南省干热河谷区种植,并具有产量高和品质好等优点,尤其是花瓣产量具有显著优势,可在此范围内大面积推广。红花产量作为评价红花生产效益的重要指标,受遗传和环境因素影响,尤其是温度和光照[24-26]。在生产试验中,因永胜、鹤庆的高温、干旱,两品种表现产量高,生育期明显缩短,但海拔高于1600m 时生育期延长,花瓣和种子产量都会降低。

云红九号、云红十号属中熟品种,生育期适中、品质好、产量高。根据品种比较试验、多点试验和试验示范结果,这两个新品种适应性广,适宜海拔1000~1600m 的地区种植,以澜沧江流域的漾濞、巍山、南涧、昌宁,红河上游的弥渡、南华及金沙江流域的宾川、永胜等地等类似气候区推广种植。若要进行良种繁育,则需要在元谋、永胜干热河谷等类似气候生态区种植。接下来将继续开展两红花新品种的种子生产及配套栽培等相关技术开发,通过改进栽培措施来提升增产潜力,从而提高综合效益。

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