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烤烟新品种鄂烤030 的选育与评价

2021-05-19曹景林程君奇李亚培吴成林张俊杰

湖北农业科学 2021年9期
关键词:原烟云烟线虫病

曹景林,程君奇,李亚培,吴成林,张俊杰

(湖北省烟草科学研究院,武汉 430030)

优良品种是烟叶生产的基础[1,2]。湖北省烤烟产区主要分布于清江流域和环神农架周边地区,生态条件非常利于发展烟叶生产,但长期以来,生产上使用的品种一直是卷烟工业认为烟叶品质优良的品种 K326 和云烟 87[2-4]。品种单一,黑胫病、青枯病、根结线虫病、赤星病等烟草病害的发生日趋普遍,逐年加重,严重降低了烟叶产量和品质,给烟农带来严重的经济损失[3,4]。因此,培育适应性强的优质抗病品种,以稳定湖北烟叶生产,迫在眉睫。

烟草育种实践证明,杂种优势利用是聚合多种有益性状、快出品种的有效途径[5-9]。截至2020 年,中国已经审、认定的自育烤烟品种110 个,其中杂交种51 个,约占育成品种数的1/2,但在烟叶生产上推广应用的并不多,究其原因主要是育成的杂交种大多表现为产量优势,而品质和适应性较差[7,10-13]。基于此,笔者针对湖北烟区生态和生产条件,以培育适应性强、品质与主栽品种相当的新品种为目标,选用合适的亲本材料,配制杂交组合,旨在培育出适应湖北烟区生态条件的优质抗病烤烟杂交种,以供生产推广利用。

1 选育途径与方法

1.1 亲本选配

选用优质烤烟品种K326[14]的雄性不育系为母本,抗赤星病、黑胫病、根结线虫病和PVY 烤烟品种龙江 911[15]为父本,配制 F1代杂交种。

1.2 选育过程

2007 年,以 MS K326 为母本、龙江 911 为父本,配制雄性不育杂交组合,代号为HB030;2008 年分别在湖北省房县TMV 和气候斑点病重发区、湖北省枣阳市黑胫病重发地块和湖北省烟草科学研究院试验基地正常地块同时对HB030 及其他47 个F1代组合进行TMV、气候斑点病和黑胫病抗性鉴定及经济性状鉴定,均设置3 次重复,对照品种为K326,结果表明,HB030 在48 份F1代组合鉴定试验中表现突出,与对照K326 相比,高抗气候斑点病,黑胫病发病情况较轻(HB030 病情指数为10.65,而K326 病情指数为32.41),每667 m2产量提高12.68%,每667 m2产值提高17.90%,上等烟率提高5.90 个百分点;2009—2011 年提升参加品系比较试验,2013—2014 年推荐参加湖北省烤烟品种区域试验;2015—2016 年参加全国烤烟品种区域试验、抗病性鉴定及湖北省烤烟生产示范试验,2017 年参加全国烤烟品种生产试验并进行烟叶品质的工业评价。2020 年通过全国烟草品种审定,并定名为鄂烤030。

1.3 抗病性鉴定

在参加2010—2015 年省级品种生产试验时按文献[16]的方法进行田间自然发病调查。在参加2013—2015 年全国品种试验时,由中国农业科学院烟草研究所、云南省烟草农业科学研究院、贵州省烟草科学研究院、中国烟草东北农业试验站和福建省烟草农业科学研究所对黑胫病、青枯病、根结线虫病、赤星病、TMV、CMV 和 PVY 共 7 种烟草主要病害进行人工诱发病害的抗性鉴定。各种病害人工诱发鉴定方法见文献[4],其病害发病情况均按文献[16]的方法进行调查和抗性分级。

1.4 烟叶品质鉴定

烟叶品质由中国烟草总公司郑州烟草研究院鉴定。外观质量鉴定按文献[17]进行;物理特性检测按文献[18]进行;烟叶化学成分检测包括烟碱、总氮、还原糖、总糖、钾、氯的含量6 个指标,其中总糖、还原糖和烟碱含量按文献[19]所述方法进行检测,总氮含量按文献[20]所述方法进行检测,钾含量按文献[21]所述方法进行检测,氯含量按文献[22]所述方法进行检测;化学成分协调性得分计算方法见文献[23];原烟感官质量鉴定由9 家中烟工业有限责任公司采用专家组评吸法[24]进行;原烟综合质量得分是将外观质量、物理特性、化学成分和感官质量的评价得分,分别赋予权重0.06、0.06、0.22 和0.66,然后采用指数和法计算而得。

2 主要农艺学性状与烟叶品质分析

2.1 农艺性状

鄂烤030 田间长势较强,株式表现为塔形,叶形呈长椭圆形,主脉粗细和茎叶角度中等,成熟期分层落黄,大田生育期为123.24 d。多年多点试验结果(表1)表明,该品种打顶后平均株高为117.94 cm,留叶数为19.44片/株,茎围为10.06 cm,节距为5.72 cm,腰叶长为72.60 cm、宽为30.77 cm。与对照品种K326和云烟87 相比,打顶高度较高,有效叶数相当,茎围稍粗,节距稍大,腰叶相对较长、较宽。

表1 鄂烤030 的农艺性状

2.2 抗病性

2015—2016 年全国区试采用人工接种诱发鉴定的方式对黑胫病、青枯病、根结线虫病、赤星病、TMV、CMV 和 PVY 共 7 种烟草主要病害进行了抗性鉴定。鉴定结果(表2)表明,鄂烤030中抗黑胫病和根结线虫病,中感青枯病、赤星病,感TMV、CMV、PVY,其中对青枯病、黑胫病、根结线虫病和赤星病的抗性高于对照K326,对CMV 和PVY 的抗性与对照K326相当,对TMV 的抗性低于对照K326。总体上看,鄂烤030 综合抗性优于对照品种K326 和云烟87。

2.3 主要经济性状

试验结果(表3)表明,在2013 年省级区域试验中,鄂烤030 的产量、产值极显著高于K326 和云烟87;上等烟率、均价与云烟87 相当,但显著高于K326。在2014 年省级区域试验中,鄂烤030 的产量和产值均显著优于K326 和云烟87,上等烟率、均价与K326 和云烟87 相当。在2015 年全国西南、华中区烤烟品种区试中,鄂烤030 的产量、产值均极显著高于K326 和云烟87;上等烟率、均价与云烟87 相当,但显著高于K326。在2016 年华中区区域试验中,鄂烤030 的产量和产值均极显著优于K326 和云烟87,上等烟率、均价与K326 和云烟87 相当。在2016 年西南区区域试验中,鄂烤030 的产量、产值和上等烟率均极显著高于K326,而与云烟87 相当,但均价极显著低于云烟87。2014—2015 年省级生产试验中,鄂烤030 在2014 年的各经济指标均明显优于K326 和云烟87;在2015 年,除上等烟率外,其他经济指标优于云烟87 而低于K326;在2016 年,产量、产值明显优于K326 和云烟87,上等烟率、均价低于云烟87,而与K326 相当。2017 年全国生产试验中,鄂烤030 的产量略低于K326 和云烟87,产值、均价略低于云烟87 而与K326 相当,上等烟率明显高于K326 和云烟87。综合来看,鄂烤030 的平均产量、产值、均价和上等烟率分别为2 222.10 kg/hm2、48 782.55 元/hm2、21.86 元/kg 和 40.04%。其中,产量和产值分别比K326 提高了7.10%和11.94%,比云烟87 提高了8.29%和8.07%;均价和上等烟率与云烟87 差异不大,但比K326 提高了2.92%和5.47%。综合来看,鄂烤030 的经济性状整体表现优于两个对照品种。

表2 2015—2016 年全国品种试验鄂烤030 人工诱发病害的抗性鉴定结果

表3 鄂烤030 的经济性状

2.4 原烟品质

2.4.1 原烟外观品质 郑州烟草研究院的评价结果(表4)表明,鄂烤030 原烟颜色以金黄为主,成熟度达成熟水平,结构疏松,身份中等,油分有,色度中;各项指标均好于主对照品种K326,整体外观质量明显优于主对照品种K326;颜色、成熟度、叶片结构、油分好于副对照品种云烟87,身份、色度与云烟87相当,整体外观质量略优于副对照品种云烟87。综合3 个试点的评价数据,该品种烟叶外观质量分值在 3 个试点均高于 K326;与云烟 87 相比,有 2 个试点较高,1 个试点相当。整体上,该品种原烟外观品质高于对照K326 和云烟87,身份相对适中,油润感相对较强。

表4 鄂烤030 中部烟叶的外观品质

2.4.2 原烟物理特性 郑州烟草研究院的评价结果(表5)表明,与主对照品种K326 相比,鄂烤030 烟叶厚度、叶面密度、单叶质量、拉力、伸长率、填充值较高,含梗率较低;与副对照品种云烟87 相比,鄂烤030 烟叶厚度、叶面密度、单叶质量、拉力和伸长率较高,含梗率较低。综合3 个试点的评价数据,该品种在3 个试点的物理特性分值均高于K326;与云烟87 相比,有1 个试点的物理特性分值较高,2 个试点的物理特性分值相当。综合来看,鄂烤030 的物理特性优于K326,与云烟87 相当。

2.4.3 原烟化学成分 郑州烟草研究院的评价结果(表6)表明,鄂烤030 中部烟叶总植物碱含量在1.59%~2.46%,平均1.98%;总氮含量在 1.31%~1.54%,平均1.43%;还原糖含量在16.63%~29.48%,平均24.98%;钾含量在1.27%~2.87%,平均1.93%。与对照品种K326 和云烟87 相比,鄂烤030 中部烟叶平均总植物碱、总氮、钾含量略低,而总糖、还原糖含量和糖碱比值略高。整体来看,鄂烤030 原烟各主要化学成分的含量比较适宜。鄂烤030 原烟在3 个示范点的各化学成分协调性分值均低于K326;而与对照云烟87 相比,鄂烤030 原烟在1 个示范点相当,2 个示范点较低。综合来看,鄂烤030 的化学成分协调性略低于K326 和云烟87。

表5 鄂烤030 中部烟叶的物理特性

表6 鄂烤030 中部烟叶的化学成分

2.4.4 原烟感官评吸鉴定 郑州烟草研究院的评价结果(表7)表明,鄂烤030 在旬阳点原烟表现为醇甜香型,香型风格凸显程度中等,烟气浓度“较浓”,劲头中等;香气质“中等”,香气量“有”,杂气和刺激性“有”,余味“尚舒适”。在铜仁点,原烟表现为蜜甜香型,香型风格凸显程度中等,烟气浓度“中等”,劲头中等;香气质“中偏上”,香气量“尚足”,杂气和刺激性“有”,余味“尚舒适”。在咸丰点,原烟表现为醇甜香型,香型风格凸显程度较高,烟气浓度“中等”,劲头中等;香气质“中等”,香气量“有”,杂气和刺激性“有”,余味“尚舒适”。综合9 家机构的评价结果,鄂烤030 原烟在3 个点的综合感官质量分值均略高于主对照品种K326 和副对照品种云烟87,可见,鄂烤030 原烟的综合感官质量略优于K326 和云烟87。

表7 鄂烤030 中部烟叶评吸质量

2.4.5 原烟综合质量 各示范点鄂烤030 与对照品种的综合质量分值见表8。从中可知,鄂烤030 在3个示范点的综合质量分值均与主对照K326 相当;与副对照云烟87 相比,鄂烤030 在2 个示范点(旬阳、铜仁)的综合质量分值相当,1 个示范点(咸丰)相对较低。综合来看,鄂烤030 的综合质量与K326 和云烟87 相当。

表8 鄂烤030 中部烟叶综合质量

3 小结与讨论

多年多点的试验结果表明,烤烟新品种鄂烤030 的适应性和田间长势较强,上部叶开片好,易烘烤,综合抗病性、主要经济性状以及原烟感官质量均优于烤烟主栽品种K326 和云烟87,充分融合了双亲的优点。

烟草育种实践表明,培育杂交种能否成功主要在于亲本的选配[7-9,25]。杂交种鄂烤 030 的选育成功进一步为此提供了佐证。其母本K326 是国内卷烟工业公认的头号优质品种,但生长势偏弱,植株较矮,中下部叶片着生较密,上部叶开片稍差,烘烤过程中容易挂灰[14];父本龙江 911 烟叶品质中等,但生长势强,抗病抗逆性较好,植株较高,叶片在烟株上分布均匀,上部叶开片好,容易烘烤[15]。一般而言,烤烟杂种优势主要体现在植株的生长发育方面,而烘烤特性介于双亲中间[7-9,26]。因此,杂交种鄂烤030 的田间生长势较强,上部叶开片较好,比较易烤,原烟含梗率也相对较低,单叶质量相对较高,进而获得较好的经济性状;尤其株高适中,叶片在烟株上的分布较为理想,致使叶片受光条件得到很大改善,发育良好,这可能是鄂烤030 烟叶品种略优于K326 和云烟87 的主要原因。

烟草育种实践还表明,利用杂交种能快速结合许多目标性状[5-9],尤其在培育多抗品种方面具有优势[5-9,25]。抗病性若由显性单基因控制,则只要双亲的抗病性互补,杂交种即可表现出双亲具有的抗病性,而抗病性若由隐性多基因控制,则只有双亲均具有一定的抗性,杂交种才能表现出抗性[7,25]。烟草根结线虫病为显性单基因控制[7,8],而 K326 和龙江911 对这种病害的抗性互补[14,15],因而鄂烤 030 表现为抗根结线虫病。烟草赤星病为部分显性基因控制[7,8],而 K326 和 龙 江 911 对 这 种 病 害 的 抗 性 互补[14,15],因而鄂烤 030 对赤星病的抗性表现为优于K326。烟草黑胫病和青枯病均为隐性多基因控制[7,8,25],尽管母本 K326 中抗黑胫病和青枯病[14],而父本龙江911 只抗黑胫病,不抗青枯病[15],因而鄂烤030 表现为抗黑胫病,但感青枯病。烟草PVY 为隐性基因控制[7,8],尽管父本龙江 911 抗 PVY[15],但母本 K326 不抗 PVY[14],因而鄂烤 030 表现为感 PVY。综上可见,必须从种质资源中挖掘对中国主要烟草病害有特殊抗性的抗源,并有针对性地将其抗性基因聚合到目前烤烟生产上的主栽品种中,创制出一批兼抗多种病害且品质优良的亲本材料,然后按双亲品质均优、抗病性互补原则选配杂交组合,才能培育出优质多抗的烤烟杂交种。

以优质烤烟品种K326 的不育系为母本、兼抗赤星病、黑胫病、根结线虫病和PVY 品种龙江911 为父本,培育出烤烟杂交品种鄂烤030。该品种适应性和田间长势较强,成熟期分层落黄,易烘烤,主要经济性状以及原烟外观质量、物理特性和感官质量均优于K326 和云烟87,具有较好的农业经济效能和较高的工业可用性。该品种综合抗病性优于K326和云烟87,尤其是中抗黑胫病和线虫病,因而可在黑胫病和线虫病发生严重的区域适当种植,以控制黑胫病和线虫病的发生。鄂烤030 的选育成功进一步证明,恰当地选配亲本,能够培育出不仅抗性和经济效益好,而且品质和适应性同样也好的优良烤烟杂交种。

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