李作安,周 軍,黨愛華,王志華,段蘭昌,李海洋
(黑龍江省農墾總局紅興隆農業科學研究所,黑龍江友誼155811)
·育種與栽培·
二棱與六棱大麥雜交進行種質資源創新和新品種選育
李作安,周 軍,黨愛華,王志華,段蘭昌,李海洋
(黑龍江省農墾總局紅興隆農業科學研究所,黑龍江友誼155811)
李作安,周軍,黨愛華,王志華,段蘭昌,李海洋.二棱與六棱大麥雜交進行種質資源創新和新品種選育[J/OL].大麥與谷類科學, 2017,34(2):23-27[2017-03-28].http://www.cnki.net/kcms/detail/32.1769.S.20170328.1655.006.html
20世紀80年代中期之后,東北地區種植的六棱啤酒大麥品種都是北美血緣,以致育成品種的遺傳基礎越來越窄。為拓寬遺傳基礎,從20世紀90年代開始,嘗試用大麥二棱品種(系)與六棱進行雜交,以選育新的六棱品種(系)。經過20多年的努力,幾經改良,終于在產量、品質方面育成有明顯突破的六棱大麥新品系——紅11-52,實現了種質創新的目標。
二棱大麥;六棱大麥;種質資源創新;品種選育
中國東北啤酒大麥從20世紀80年代中期開始種植以來,六棱品種種植面積一直占80%以上,這些六棱品種幾乎都含有北美血緣。隨著時間的推移,育成品種的遺傳基礎越來越窄[1],育成有突破的品種難度越來越大。從20世紀90年代初開始,我們嘗試利用二棱品種(系)與六棱品種(系)進行雜交。采用特殊的選擇方法,經過20多年的研究與探索,終于選出了理想的品種(系),達到了當年制定的長期育種目標,即選育大粒、皮薄、高產、優質的六棱啤酒大麥新品種(系),使六棱啤酒大麥育種有了新的突破。
從20世紀90年代初開始,紅興隆農科所為了拓寬六棱大麥的遺傳基礎,嘗試利用二棱品種(系)與六棱品種(系)進行雜交,以創造新的種質資源。1993—2015年,共配制二棱與六棱雜交組合1 015個,占雜交組合總數(7 076)的14.34%。
上述二棱×六棱的雜交組合中,選育出有苗頭中間材料組合只占1%左右。而利用這些中間材料與高產優質的六棱品種(資源)進行第2輪改良,其后代的產量和品質都比原始親本有明顯提高;再用第2輪改良選育的中間材料與高產優質的六棱品種(資源)進行第3輪改良。
2.1 二棱×六棱雜交第1輪改良選育的中間材料
從1993—2015年二棱×六棱雜交組合中,選出較好中間材料用于二次改良,較好的組合只有3個(表1)。
2.2 二棱×六棱雜交第2輪改良選育的中間材料
利用紅98-335、紅01-769和紅06-404這3個主親本與較好的六棱品種(資源)進行二次雜交改良,又陸續選出一批產量和品質更好的中間材料(表2)。
2.3 二棱×六棱雜交第3輪改良選育的中間材料
經過二次雜交改良后選出的中間材料與高產優質品種(系)進行第3輪雜交改良,選出的品系不但產量高,而且籽粒性狀特優。已有多個品系參加了黑龍江省區域試驗,2015年有3個品系參加黑龍江省大麥區域試驗,其中紅11-52品系參加2016年黑龍江省和國家春麥區生產試驗,表現較好,現可以在黑龍江省推廣種植(表3)。
3.1 第1輪雜交后代產量遺傳效果
從表4可看到,二棱與六棱雜交后代第1輪選育的中間材料的產量基本處于雙親的平均水平,但低于六棱親本的產量。

表1 二棱×六棱雜交初選較好的中間材料

表2 二棱×六棱2輪雜交選育的較好中間材料

表3 二棱×六棱3輪雜交選育的較好中間材料

表4 二棱×六棱雜交初選的較好中間材料產量
3.2 第2、3輪雜交后代產量遺傳效果
表5、表6結果表明,用選育的中間材料與高產的六棱品種(資源)雜交后,第2輪和第3輪選育的品系產量不但高于雙親的平均產量,而且高于六棱對照品種的產量,并且≥2.5 mm篩上物也明顯高于對照品種。

表5 二棱×六棱2輪雜交選出的較好中間材料產量
3輪選育的品系千粒質量遺傳效果分別見表7—9。

表7 二棱×六棱雜交初選的較好中間材料千粒質量

表8 二棱×六棱2輪雜交選出的較好中間材料千粒質量

表9 二棱 ×六棱3輪雜交選育的較好品種(系)千粒質量
二棱與六棱第1輪雜交選育的中間材料的產量介于兩親本平均值之間,低于六棱親本產量;利用第1輪選育的六棱中間材料與六棱品種(資源)雜交選育的中間材料產量略高于雙親產量;利用第2輪選育的中間材料與高產的品種(資源)雜交選育的品系產量比雙親產量明顯提高,有超親遺傳現象。
二棱與六棱第1輪雜交選育的中間材料的千粒質量低于雙親平均值,利用第1輪選育的六棱中間材料與六棱品種(資源)雜交選育的中間材料千粒質量低于雙親平均均值,接近六棱對照千粒質量;利用第2輪選育的中間材料與六棱品種(資源)雜交選育的品系千粒質量高于六棱對照品種千粒質量。同樣,在籽粒飽滿度(≥2.5 mm篩上物%)上,前兩輪選出的中間材料籽粒飽滿度低于雙親,而第3輪選出的品種(系)的飽滿度明顯高于六棱對照品種。二棱與六棱大麥雜交,其后代籽粒性狀比二棱親本或二棱對照品種差。
[1]周 軍.墾啤麥系列大麥品種系譜分析[J].農業與技術, 2012(8):18-19.
[2]汪麗泉,朱漢如,梁竹青,等.二棱大麥(2X)×蘇聯球莖大麥(4X)種間雜交的研究初報[J].浙江大學學報(農業與生命科學版),1980,6(2):47-54.
[3]沈銀柱,孟慶昌,劉植義.二、四、六棱大麥核型的比較研究[J].大麥科學,1988(4):15-22.
[4]徐遷文,劉學儒.二稜大麥Bomi×六稜大麥特青穗型的遺傳研究[J].遺傳學報,1982,9(3):196-202.
Creation of New Barley Germplasm and Varieties by Crossing Two-Row with Six-Row Malting Barley Varieties
LI Zuo-an,ZHOU Jun,DANG Ai-hua,WANG Zi-hua,DUAN Lan-chang,LI Hai-yang
(HongxinglongInstitute ofAgriculturalScience Research, HeilongjiangProvincial AgriculturalReclamation Bureau,Youyi155811,China)
Beginning in the middle of the 1980s,six-row malting barley varieties have been cultivated in north-eastern China.Since these varieties all originated from North America,their hybridization resulted in varieties with increasingly narrow genetic basis.To broaden the genetic basis of malting barley germplasm,we started crossing two-row with six-row barley varieties (or lines)in the 1990s,and a special selection method was used to breed new varieties(or lines).With our continuous efforts on this breeding program for 20 years including several times of improving the breeding method,a new six-row barley variety termed Hong 11-52 has been bred, which shows remarkable increases in yield and quality relative to other varieties.Thus,we have achieved the goal of creating new barley germplasm and breeding new barley varieties.
Two-row barley;Six-row barley;New germplasm creation;Varietal breeding
S512.3
:A
:1673-6486-20160272
2016-10-17
國家大麥青稞產業技術體系崗位科學家專項基金(CARS-05)。
李作安(1958—),男,研究員,主要從事啤酒大麥育種與栽培技術研究工作。E-mail:hkdamai@sina.com。