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芝麻三系杂交品种皖芝12号株型特征研究

2019-12-05林勇翔汪强赵莉

现代农业科技 2019年20期
关键词:芝麻

林勇翔 汪强 赵莉

摘要    为研究芝麻三系杂交新品种皖芝12号的株型特征,对杂交品种皖芝12号与常规栽培品种豫芝98N09(亲本材料)、豫芝4号(对照品种)的株型特征和产量构成因素进行了比较研究。结果表明,杂交品种皖芝12号与常规栽培品种豫芝98N09(亲本材料)、豫芝4号(对照品种)在株型上有明显差异,皖芝12号具有较高的株高、主茎直径、叶基角、叶长、叶宽、叶面积指数,干物质积累量较高,在盛花期较亲本材料豫芝98N09和对照品种豫芝4号分别高31.42%和20.19%,并具有较高的经济系数(0.239);皖芝12号单株蒴果数、每蒴粒数、千粒重、单株产量表现优于常规栽培品种豫芝98N09(亲本材料)、豫芝4号(对照品种),皖芝12号产量为1 570 kg/hm2,显著高于亲本材料豫芝98N09和对照品种豫芝4号,体现出较强的杂种优势。

关键词    芝麻;皖芝12号;隐性核雄性不育保持系;三系杂交种;株型特征;杂种优势

中图分类号    S565.3        文献标识码    A

文章编号   1007-5739(2019)20-0001-02                                                                                     开放科学(资源服务)标识码(OSID)

Abstract    In order to study the plant type characteristics of new three-line hybrid sesame variety,the plant type characteristics and yield components between hybrid sesame variety Wanzhi 12 and conventional cultivar Yuzhi98N09(parental material) and Yuzhi 4(control variety) were compared. The results showed that there were significant differences between the hybrid variety(Wanzhi 12) and conventional cultivars(Yuzhi98N09 and Yuzhi 4) in plant type.Compared with the conventional cultivars,the plant height,diameter of main stem,basic angle of leaf,leaf length,leaf width,leaf area index and dry matter accumulation of hybrid variety Wanzhi 12 increased.At full-bloom stage,the dry matter accumulation of hybrid variety Wanzhi 12 was 31.42% and 20.19% higher than that of the parental material Yuzhi 98N09 and the control variety Yuzhi 4,respectively.The hybrid variety Wanzhi 12 had higher economic coefficient(0.239). Wanzhi 12 was better than conventional cultivars(Yuzhi98N09 and Yuzhi 4) in number of plant capsule,number of seeds per capsule,1 000 seed weight,yield per plant. The yield of Wanzhi 12 was 1 570 kg/hm2,which was significantly higher than that of the parental material Yuzhi98N09 and the control variety Yuzhi 4,showing remarkable heterosis.

Key words    sesame;Wanzhi 12;recessive genic male sterile maintainer line;three-line hybrid variety;plant type characteristic;heterosis

芝麻是一種生产高品质食用油的重要油料作物,同时也是世界各地美食的常见成分;芝麻油中富含芝麻素和芝麻酚等天然抗氧化物质,具有特殊的抗高血压和抗氧化活性[1-2]。

近年来,我国对芝麻产品的需求量不断攀升,年消费量递增到130万t以上,其中年进口量达70万t。为解决供需缺口,需要进一步培育高产优质芝麻新品种。杂种优势利用是提高芝麻单产的有效途径之一[3-6]。安徽省农业科学院作物研究所自主选育出芝麻隐性核雄性不育完全保持系WB7-1D,其与两用系中不育株杂交可获得完全不育系W71A,2012—2013年以隐性核完全不育系W71A为母本,以优良恢复系为父本配置育成了强优三系杂交组合,创制了芝麻三系法制种体系,克服了芝麻两系法制种生产成本高的缺点,为选育杂交芝麻新品种开辟了新途径[7-9]。本研究针对芝麻三系杂交新品种皖芝12号,比较分析其与常规栽培品种的株型特征和产量构成因素的变化差异,为芝麻杂交育种和生产应用提供参考。

1    材料与方法

1.1    试验材料

试验于2017年在安徽省农业科学院试验田进行。试验芝麻品种为芝麻三系杂交品种皖芝12号、常规栽培品种豫芝98N09、豫芝4号,其中豫芝4号是区域试验常用对照品种,豫芝98N09为皖芝12号恢复系亲本材料(芝麻两用系中不育株0176A与隐性核雄性不育完全保持系WB7-1D杂交获得完全不育系W71A,以W71A为母本,恢复系豫芝98N09为父本杂交获得三系杂交品种皖芝12号)。

1.2    试验设计

试验共设3个处理,即每个品种为一个处理,其中以豫芝4号作对照(CK)。3次重复,小区面积10 m2。

1.3    试验实施

供试品种于5月26日播种,9月1日收获,试验采用宽窄行条播的种植方式,宽行距为60 cm、窄行距为20 cm,种植密度为22.50万株/hm2。畦面宽度2.5 m、小区长度4 m,每个小区施三元复合肥(15-15-15)375 g作底肥,蕾期每小区施尿素75 g。

1.4    调查内容与方法

分别于初花期、盛花期、终花期每小区各随机取10株测量株高、主茎直径、叶基角、叶长、叶宽,打孔法测量叶面积,计算叶面积指数;在苗期、初花期、盛花期、终花期每小区各随机取10株称量根、茎、叶、花、蒴果和籽粒干重,测定干物质积累量和经济系数;成熟期每小区各连续取10株测量株高、始蒴部位、空梢尖长、主茎果轴长、单株蒴果数、每蒴粒数、千粒重、单株产量等产量形成关键因素,各小区单独收割晒干测产量。试验数据整理和分析在Excel、DPS系统上完成。

2    结果与分析

2.1    不同芝麻品种株型性状表现

在花期,三系杂交品种皖芝12号与亲本材料豫芝98N09相比,株高较高,主茎直径较粗,终花期株高为171.22 cm,主茎直径为12.89 mm(表1)。从表2可以看出,皖芝12号叶基角在盛花期和终花期分别为37.67°和45.60°,高于亲本材料豫芝98N09,在初花期和盛花期叶基角高于对照品种豫芝4號(CK)。花期测量表明,皖芝12号叶长和叶宽要高于亲本材料豫芝98N09,并高于对照品种豫芝4号(CK),其叶长和叶宽在终花期分别达到最大值19.22 cm和11.64 cm。从表3可以看出,皖芝12号叶面积和叶面积指数随生育期呈现逐渐增大的趋势,在终花期达到最高值,分别为34 476.60 m2/hm2和3.45,高于亲本材料豫芝98N09和对照品种豫芝4号(CK)。

2.2    不同芝麻品种干物质积累量表现

通过在不同生育期采集植物各部分组织进行干物质称量,可以发现,从苗期至终花期各品种干物质积累量逐渐增大,皖芝12号干物质积累量在初花期、盛花期、终花期高于亲本豫芝98N09,其总干物质积累量高于亲本材料豫芝98N09和对照品种豫芝4号(CK)(表4)。通过计算经济系数,皖芝12号在所有参试品种中经济系数最高,达到0.239;豫芝98N09经济系数最低,为0.162(表5)。

2.3    不同芝麻品种产量构成因子表现

从表6可以看出,皖芝12号株高高于亲本材料豫芝98N09和对照品种豫芝4号(CK),始蒴部位低于亲本材料豫芝98N09和对照品种豫芝4号(CK);皖芝12号单株蒴果数为69.93个,高于亲本材料豫芝98N09,其每蒴粒数为61.40粒,高于对照品种豫芝4号(CK),千粒重为3.09 g,高于亲本材料豫芝98N09和对照品种豫芝4号(CK);皖芝12号单株产量为11.17 g,在参试品种中最高,其小区产量为1.57 kg,在参试品种中居于第1位,折合产量为1 570 kg/hm2,显著高于亲本材料豫芝98N09和对照品种豫芝4号(CK)(P<0.05)。

3    结论与讨论

试验结果表明,杂交品种皖芝12号在花期株高和茎粗表现出超亲优势,在盛花期皖芝12号较亲本豫芝98N09株高高4.43%,主茎直径高14.03%,在叶形上,杂交品种皖芝12号在盛花期较亲本豫芝98N09倒3叶基角、叶长、叶宽分别高3.12%、15.06%、8.72%;其与对照品种豫芝4号(CK)相比,盛花期倒3叶基角、叶长、叶宽分别高14.85%、8.48%、1.17%,皖芝12号在终花期达到参试品种中最高的叶面积和叶面积指数,其叶面积较亲本豫芝98N09高22.32%,较对照品种豫芝4号高20.65%。杂交品种较高的株高和宽大的叶片能够更有利于植株的光合作用,进而积累更多的生物量。

皖芝12号在初花期、盛花期、终花期的干物质积累量较亲本豫芝98N09分别高0.20%、31.42%、32.66%,其初花期和盛花期的干物质积累量较对照品种豫芝4号(CK)分别高2.58%和20.19%,盛花期是芝麻产量形成的关键时期,较高干物质积累量说明植物生长发育较快,吸收养分能力较强,合成干物质能力较强;同时,皖芝12号具有最高的经济系数0.239,说明杂交品种养分吸收和光合作用产物较多的转化形成为籽粒。

成熟期调查产量形成相关的各项因子,杂交品种皖芝12号株高明显高于亲本材料豫芝98N09和对照品种豫芝4号,并在单株蒴果数、每蒴粒数、千粒重、单株产量等指标上表现优于亲本材料豫芝98N09和对照品种豫芝4号,皖芝12号单株蒴果数高于亲本材料29.09%,其每蒴粒数较对照品种豫芝4号高11.83%,千粒重分别较亲本材料豫芝98N09和对照品种豫芝4号高11.96%和2.66%,单株产量分别较亲本材料豫芝98N09和对照品种豫芝4号高52.39%和27.80%。杂交品种皖芝12号产量相关因子表现出超亲和超标优势,说明三系杂交组合F1代显现出较强的杂种优势,较常规栽培品种具有较高的产量,并且田间鉴定对枯萎病和茎枯病具有较强的抗性,适合在生产上示范推广种植。

4    参考文献

[1] 王蕾,黎冬华,齐小琼,等.芝麻核心种质芝麻素和芝麻酚林的关联分析[J].中国油料作物学报,2014,36(1):32-37.

[2] MOAZZAMI A A,KAMALELDIN A.Sesame seed is a rich source of dietary lignans[J].Journal of the American Oil Chemists Society,2006,83(8):719.

[3] 赵应忠,刘红艳.芝麻雄性不育系与核心种质间的遗传距离和杂种优势[J].中国油料作物学报,2005(1):36-40.

[4] BANERJEE P P,KOLE P C.Heterosis,Inbreeding Depression and Genotypic Divergence for Some Physiological Parameters in Sesame(Sesamun indicum L.)[J].Journal of Crop Improvement,2011,25(1):11-25.

[5] 郑永战,张海洋,梅鸿献,等.中国杂交芝麻的研究进展[J].河南农业科学,2003(11):17-19.

[6] PAL B P.Studies in hybrid vigor of sesame(Sesamum indicum L.)[J].Indian J Genet Plant Breed,1945,5:106-121.

[7] 汪强,曹文昕,徐桂珍.芝麻隐性核不育材料0176A、54-8A等利用研究[J].中国油料作物学报,2007(2):157-161.

[8] 曹文昕,汪强,徐桂珍.芝麻雄性不育及杂种制种研究进展[J].安徽农学通报,2009(18):21-23.

[9] 汪强,赵莉,林勇翔,等.芝麻隐性核不育保持系选育与基因型分析[J].中国油料作物学报,2016,38(1):34-39.

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