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黑壳薏苡优良性状的发掘利用研究

作者:未知

  摘要    黑壳薏苡是薏苡种质的一种,具有很多优良性状,发掘黑壳薏苡的优良性状以供育种利用。本文通过采用随机区组排列法,田间自然种植黑壳薏苡2份,以白壳薏苡作对照,对比其抗性和再生性。结果表明,黑壳薏苡抗性较白壳薏苡强,再生能力也强,但产量低;且再生季植株较头季矮化。因此,黑壳薏苡可作为改良薏苡品种的优异种质,应加以利用。
  关键词    黑壳薏苡;抗性;再生性
  中图分类号    S519        文献标识码    A
  文章编号   1007-5739(2019)23-0019-01                                                                                     开放科学(资源服务)标识码(OSID)
  薏苡是世界上最重要的粮食作物之一,同时是药食同源植物。在我国,贵州省薏苡种植面积占全国薏苡种植面积的1/2以上[1]。然而,随着薏苡大面积应用于生产,平均单产增幅减缓,虽然新品种(组合)不断涌现,其产量和生育期有所改变,但其抗性和对环境的适应性却逐渐弱化,遗传瓶颈现象越发明显,这可能与一味追求产量而使很多优异基因丢失有关,遗传多样性不断狭窄所致。近年来,随着薏苡药用价值的增长,人们对薏苡的认识度增高,薏苡需求也将增加。因此,如何通过改良薏苡品种、提高单产以应对未来危机已成为国内外育种学家共同关心的重要课题。
  黑壳薏苡作为栽培薏苡的近缘种,具有许多优良的性状和有利基因。黑壳薏苡在长期的自然选择压力下,积累了多种多样的优良变异基因,是种质创新和育种的宝贵基因资源库,具有极大的潜在利用价值。从人们长期的种植习惯和农业生产的角度看,黑壳薏苡由于长相、品质、市场需求等方面原因,难以被直接利用,必须对它们进行改良,将它们所携带的有利性状整合到优良生产品种中,创造出产量、品质、抗性以及外貌能被人们接受的新品种。
  1    材料与方法
  1.1    供试材料
  在农户家里和市场上收集黑壳薏苡,经筛选,获得黑壳薏苡2份(分别记为黑壳薏苡1、黑壳薏苡2),以及当地主栽白壳小薏苡1份。
  1.2    试验设计
  试验共设3个处理,即每份材料为一个处理,其中以白壳小薏苡作对照(CK)。3次重复,采用随机区组试验。
  1.3    试验实施
  试验地在黔西南州兴仁市雨樟镇立三坪村。2017年3月中旬播种,将薏苡种质按照传统方法播种[2],采取和当地一样的农事操作管理,最后定苗每穴1株。收割后,留下薏苡桩越年。每周定期观察记录薏苡长势。
  2    结果与分析
  2.1    染病情况
  根据田间调查结果,相同地块的薏苡种质,黑壳薏苡2染病较少,黑壳薏苡1染病情况最轻,白壳薏苡在同样的农事操作下,有1/2以上染上黑穗病,有的甚至整株染病。
  2.2    抗旱情况
  自然情况下,相同试验地的白壳薏苡叶片部分卷缩,2种黑壳薏苡均未见此现象。经测定,黑壳薏苡生物产量高于白壳薏苡。收割后白壳薏苡的薏苡桩较黑壳薏苡枯萎时间早,薏苡桩上萌生的薏苡幼芽也较黑壳薏苡少,越年后萌发态势比较弱,偶见部分遮荫、湿度较高地块有零星几株萌发外,未见再生幼苗。
  2.3    再生情况
  试验期间,整个试验地都处于自然环境下,2017年冬季试验地被积雪覆盖,第2年部分黑壳薏苡桩萌生了再生苗,白壳薏苡未见越年再生幼苗。
  2种黑壳薏苡再生苗均在2月初开始萌发,较直播苗(以当地薏苡直播时间计算)提前30 d萌发;3月中旬开始拔节,拔节期同比提前35 d;开花、抽穗、结果均较直播薏苡提前30 d以上。黑壳再生薏苡分蘖能力强,直播苗平均分蘖数12个/穴,再生薏苡分蘖数平均38个/穴。再生黑壳薏苡1平均株高160 cm,直播薏苡平均株高210 cm,植株矮化情况明显。
  3    结论与讨论
  3.1    抗性
  现代优良品种,不仅仅是高产,还需要具有耐高温、耐旱、抗寒和耐涝的能力,以确保稳中增产,减少不良环境带来的经济损失。
  薏苡生产面临众多病害威胁,如黑穗病、玉米螟等,每年都造成大量经济损失,而同期的黑壳薏苡相比之下,抗性较强[2]。若能利用黑壳薏苡较强的抗病虫性状改良现代薏苡品种农艺性状,尤其是抗病虫性状,是利用黑壳薏苡资源最有效的途径。
  南方梅雨季节,湿气较重,恰是薏苡抽穗灌浆时期,干旱和高温频繁交替,常常引起薏苡大量减产。不同的薏苡种质抗旱能力差异明显。汪  灿等[3-4]研究显示,薏苡萌发期抗旱性差异较大,相关的抗旱基因有待進一步发掘和鉴定。相同条件下,黑壳薏苡耐干旱能力较白壳薏苡强,是抗旱的优异种质。
  薏苡整个生育期受温度影响较大,尤其是抽穗拔节时期,若遇到冷空气,其籽粒饱满程度将受到影响,因而冷害成为薏苡生产中的主要灾害之一。相同环境下,黑壳薏苡的耐冷性较白壳薏苡强,因而可以利用黑壳薏苡发掘抗寒基因、选育耐寒品种,对于薏苡稳产具有重大意义。
  3.2    再生性
  黑壳薏苡可以自然越冬。当条件适合时,薏苡桩上的腋芽、不定芽会萌发出新芽,形成再生茎,产生新植株。有时同一株薏苡多年后都会萌生新芽。若能将黑壳薏苡的这一优良性状充分利用,培育出多年生薏苡,在土地翻耕、施基肥、播种环节节省人工、节约种子和基肥等投入,节本增效显著,具有较好的市场价值。有研究表明,再生薏苡生育时期较当年播种薏苡提早,有效苗显著增多,株高降低,结实率提高,千粒重增大、产量提高[5]。此外,黑壳薏苡的生长优势较白壳薏苡好,主要表现为分蘖能力强、生长迅速、根系发达等,在今后的研究中,若能利用好黑壳薏苡的优良性状,将会突破薏苡育种的瓶颈。提高现有薏苡品种的高产潜力和稳产能力必须通过多种途径发掘新的基因资源,创造新种质[6]。
  4    参考文献
  [1] 杜家会,李家锐,郭银萍,等.贵州黔西南薏苡产业化发展的现状、存在问题与改进对策建议[J].东北农业科学,2018,43(2):49-53.
  [2] 杜家会,耿红,黄蔚,等.不同水温对2种薏苡种子的萌发及黑穗病的影响[J].种子,2019,38(2):86-88.
  [3] 汪灿,周棱波,张国兵,等.薏苡种质资源成株期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选[J].作物学报,2017,43(9):1381-1394.
  [4] 汪灿,周棱波,张国兵,等.薏苡种质资源萌发期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选[J].植物遗传资源学报,2017,18(5):846-859.
  [5] 杨军,彭德勇,沈仙萍,等.再生薏苡产量与效益试验初报[J].耕作与栽培,2018(2):33-35.
  [6] 李志芳,付瑜华,黎青,等.薏苡种质资源收集、保存与创新利用研究进展[J].分子植物育种,2019(8):2728-2734.
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