抗豆象綠豆新品種冀綠15號的選育

范保杰 劉長友 曹志敏 張志肖 蘇秋竹 王 彥 田 靜

（河北省農林科學院糧油作物研究所/河北省作物遺傳育種實驗室，石家莊050035）

綠豆儲藏過程中的豆象危害一直是困擾農民和商家的主要難題[1]。在我國存在危害的主要是綠豆象和四紋豆象，其中綠豆象危害最重[2]。在豆象的一個生活周期內，危害損失率可達30%以上，成蟲羽化后引起第2次侵染，發生嚴重時可在2～3個月內造成整倉綠豆全部受損[3]。國內外針對豆象危害問題采取了一些防治措施[4-5]，其中，廣泛采用的藥物熏蒸法雖快速高效，但如果防治不及時會影響防治效果，且產生農藥殘留，造成環境污染。培育抗豆象綠豆品種，利用作物本身的抗性是一種最經濟有效的防治手段。

綠豆抗豆象育種最初是利用TC1966，但該野生材料形成的后代具有一些不易克服的不利性狀，如炸莢、子粒小、晚熟、蔓生等，且TC1966中抗豆象成分的安全性還沒有證實[6]。近年來，綠豆抗豆象育種主要是利用抗豆象栽培綠豆資源。利用V2709作抗源Y.H.Lee等[7]已經育成并在韓國推廣應用的抗豆象綠豆品種藏安綠豆（Jangannogdu），中國農業科學院利用“亞蔬中心”的抗豆象品系VC6089A，系選育成我國第1個抗豆象綠豆品種中綠3號。河北省是我國綠豆主產區之一，其中張家口鸚哥綠豆因子粒大、出芽率高而聞名，但豆象危害也是其存在的主要問題。培育適宜河北省種植的抗豆象綠豆品種，對于實現綠豆的綠色生產具有重要意義。

1 親本來源及品種選育

1.1 親本來源母本抗豆象4號是以V1128與中綠1號雜交選出的抗豆象后代材料，幼莖為綠色。父本保942-34是保定市農業科學院育成的，幼莖為紫紅色。

1.2 選育過程2005年5月在河北省農林科學院糧油作物研究所堤上試驗站溫室內以綠豆抗豆象4號和保942-34為親本，進行有性雜交，當年獲得雜交莢11個，組合代號為0509。當年6月底在堤上試驗站田間種植F1，并去除幼莖色為綠色的偽雜株，其余雜交株混收。

2006-2009年在河北省農林科學院堤上試驗站種植F2～F5，生長期間采用混選法選擇后代材料，即每株采收5～10個莢混收，連續種植。2010年在堤上試驗站繼續種植F6，并依據生育期、株高、分枝數、單株結莢數、子粒顏色、百粒重等育種目標選出優異單株310株。收獲考種后，每個單株準備20粒種子，進行室內接蟲豆象抗性鑒定，鑒定出0509-12等99株抗豆象單株。2011年繼續種植F7，對抗豆象選種圃中99個株系進行調查標記、鑒定選擇等。其中，包括0509-12在內的13個抗豆象株系田間長勢整齊，并具有穩產、抗病、早熟直立、子粒商品性好等特點，混收為品系。

2012-2013年進行了新品系初級產比及產比鑒定試驗，參試品系分別為38個和25個，采用間比法排列和隨機區組設計，2～3次重復，3～4行區，小區面積6.15m2和8.4m2。2014-2015年冀綠0509-12參加了7個新品種在邯鄲、滄州、廊坊、唐山、藁城5個試點進行的河北省綠豆品種區域試驗。采用隨機區組試驗設計，3次重復，小區面積10m2。2016年該品種參加了在藁城、保定、廊坊、唐山4個試點進行的生產試驗。采用大區對比試驗設計，1次重復，小區面積333m2。2017年該品種通過了河北省科技成果轉化服務中心組織的成果評價（省級登記號20180062），命名為冀綠15號。

2 品種特征特性

2.1 早熟性河北省綠豆區域試驗結果表明，冀綠15號生育期春播75d，夏播65d，按照國家綠豆早熟品種熟期劃分的標準（春播生育期〈90d，夏播生育期〈70d），冀綠15號屬于早熟品種。

2.2 植物學特性株高54.2cm，幼莖、成熟莖綠色，葉片卵圓形、濃綠色，花淺黃色。主莖分枝3.6個，主莖節數10.5節。單株結莢33.5個，莢長10.4cm，圓筒形，成熟莢黑色，單莢粒數11.2粒。為有限結莢，直立生長習性，株型緊湊，結莢集中，成熟一致，不炸莢，適合一次性收獲。

2.3 抗豆象特性在新品種選育過程中，針對豆象抗性對后代材料進行了室內接種鑒定與定向選擇，從選擇單株開始在綜合考慮主要目標農藝性狀的同時，重點選擇高抗豆象的后代材料。經鑒定，單株0509-12（冀綠15號出圃代號）高抗四紋豆象和綠豆象，并具有高產、早熟、直立抗倒、結莢集中、成熟一致等特性。在新品系初比和產比鑒定中連續對品系抗豆象特性進行了鑒定，結果表明，冀綠15號高抗四紋豆象和綠豆象。2017年經中國農業科學院作物科學研究所鑒定，冀綠15號高抗四紋豆象和綠豆象。

2.4 子粒特性在河北省綠豆區域試驗中，冀綠0509-12平均百粒重5.6g，為中等子粒大小，粒形短圓柱形，種皮綠色有光澤，整齊飽滿，子粒商品性好。2017年經河北省農作物品種品質檢測中心檢測，冀綠15號粗蛋白質（干基）含量22.96%，粗淀粉含量47.34%。

2.5 適宜區域經試驗示范，冀綠15號適合多種生態環境種植。適宜在河北、山東、河南、遼寧、吉林、陜西、內蒙古等省市區的適宜夏播區和春播區種植。

3 產量表現

3.1 新品系鑒定試驗2012年新品系初級產比鑒定試驗：每667m2折合產量92.8kg，較對照品種冀綠7號增產7.2%。2013年新品系高級產比鑒定試驗：每667m2折合產量112.7kg，較對照品種冀綠7號增產5.4%。

3.2 區域試驗2014年參加河北省綠豆區域試驗，每667m2最高產量為143.3kg（滄州試點），最低產量為109.27kg（藁城試點），5個試點平均產量118.03kg。與對照品種保綠942相比，5個試點均表現增產，最高增產12.3%（藁城試點），最低增產2.47%（滄州試點），平均增產6.1%，增產達到顯著水平。

2015年參加河北省綠豆區域試驗，每667m2最高產量154.71kg（邯鄲試點），最低產量139.45kg（滄州試點），5個試點平均產量146.78kg，5個試點中有4個試點表現增產，平均增產8.72%。其中，藁城試點增產最高為26.97%，唐山試點表現減產，減產為2.86%，其他試點分別增產2.85%（邯鄲）、4.99%（廊坊）、11.65%（滄州）。

2年每667m2平均產量132.4kg，較對照品種保綠942平均增產7.4%，增產達到顯著水平。

3.3 生產試驗2016年進行的生產試驗中，每667m2平均產量134.5kg，其中唐山試點產量最高，為157.7kg，其他試點產量分別為142.6kg（廊坊）、121.0kg（保定）、116.8kg（藁城）。比對照種品種平均增產15.9%，其中藁城試點增產最高，為47.1%。另外，該品種在藁城示范田中，田間檢測每667m2產量為134.09kg，比對照品種保綠942增產7.02%。

3.4 生產示范2017年在河北石家莊鹿泉、滄州黃驊、衡水故城、邯鄲大名，山東鄒城，吉林通榆，河南安陽等地進行的生產示范中，示范面積0.3～7.3hm2，每667m2平均產量136.2kg。其中，邯鄲大名春播地膜覆蓋，示范面積3hm2，每667m2平均產量142.3kg；衡水故城與棉花1∶1套種，面積3.5hm2，平均產量66.4kg。

4 結論與討論

4.1 綠豆抗豆象育種研究到目前為止，世界上篩選鑒定出的抗豆象綠豆種質資源共有6份：TC1966、ACC41、V2802、V2709、V1128 和V2817[8-9]。其中TC1966和ACC41是2份野生綠豆資源，育種利用存在著一定缺陷。栽培綠豆V2802、V2709、V1128和V2817對綠豆象和四紋豆象具有部分或完全抗性。研究表明，V1128是對綠豆象和四紋豆象均具有完全抗性，在人工種植試驗中表現出比V2817更強的抗性[10]。因此，V1128在綠豆抗豆象育種中具有更大的潛力。冀綠15號是以V1128為抗原，通過雜交、鑒定、選擇培育成的河北省第1個抗豆象綠豆品種。該品種的選育成功解決了綠豆在儲藏或運輸過程中豆象危害問題，減少了因豆象為害造成的損害，避免了用化學藥品防治豆象存在的潛在人員安全隱患及環境污染等問題。并實現了綠豆品種抗豆象、穩產、直立、早熟、株型緊湊、成熟一致等特性的統一，在農業生產、外貿出口及食品加工等方面具有較強的市場競爭力。另外，河北省第1個抗豆象綠豆品種的選育方法對今后抗豆象相關品種的培育具有借鑒和促進作用。

4.2 綠豆抗豆象育種技術研究冀綠15號是以常規雜交選育為主要手段育成的抗豆象新品種，綠豆抗豆象常規雜交育種存在著選擇周期長、抗豆象鑒定工作繁瑣等諸多問題。特別是針對抗豆象分離后代農藝性狀的回交轉育，必須在后代材料抗豆象鑒定結果確定后，才能選擇抗豆象材料作親本進行回交，回交轉育時間較長。進行抗豆象基因定位，開發與抗豆象基因緊密連鎖的分子標記，建立分子標記輔助抗豆象育種技術，對提高育種水平、加快抗豆象綠豆選育進程，聚合抗豆象等位基因，提高新品種抗性水平具有重要意義。利用不同類型的分子標記和作圖群體，TC1966的Br基因和ACC41的Br1基因已經被定位在不同的連鎖標記之間[11-12]。孫蕾等[13]以V2709為研究材料，將其抗豆象基因Br2定位在1個RAPD和1個STS標記之間。本課題組于2014年起，通過配置雜交組合，利用F2分離群體，采用BSA混池法篩選多態性標記，對栽培綠豆V1128抗豆象基因進行了初步定位，將抗豆象新基因Br3定位在染色體5上標記DMB158和標記VRID5、VRBR-SSR032、VRBR-SSR033（3個標記共分離）之間。并利用這些標記對抗豆象后代材料進行了輔助選擇，初步建立了綠豆抗豆象分子標記輔助選擇技術體系，大大加快了河北省綠豆抗豆象品種培育的進程。