救荒野豌豆品種DUS 測試指南研制

單飛彪 閆文芝 杜瑞霞 王永行 楊欽方 劉春暉 陳 陽 武 悅

（1 巴彥淖爾市農(nóng)牧業(yè)科學研究所，內(nèi)蒙古臨河 015000；2 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部植物新品種測試（巴彥淖爾）分中心，內(nèi)蒙古臨河 015013）

救荒野豌豆（Viaca sativaL.）又稱箭筈豌豆，是豆科野豌豆屬一年生或二年生草本植物，生長于海拔50～3000m 荒山、田邊草叢及林中，原產(chǎn)歐洲南部、亞洲西部，現(xiàn)在世界各地的許多地區(qū)均有種植[1-2]，具營養(yǎng)價值高[3]、固氮能力強[4]等特性，是一種優(yōu)良的飼料和綠肥作物[5]。救荒野豌豆還可通過與燕麥[6]和小黑麥[7]混播或與玉米[8]間作調(diào)制青干草，是解決高寒地區(qū)家畜營養(yǎng)不足的有效措施，在我國草地農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。近年來，我國已培育出多個救荒野豌豆新品種，主要有中國農(nóng)業(yè)科學院蘭州畜牧研究所培育的333/A，江蘇省農(nóng)業(yè)科學院培育的6625 和蘇箭3 號，蘭州大學培育的蘭箭1 號、蘭箭2 號和蘭箭3 號等[9-12]。這些品種有適應性廣、種子和牧草產(chǎn)量高等優(yōu)良特點。

然而，由于我國缺少救荒野豌豆植物品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測試（簡稱DUS 測試）指南和標準[13]，導致該作物無法進入品種保護名錄，優(yōu)良品種無法申請新品種保護。2013 年國際植物新品種保護聯(lián)盟（UPOV）發(fā)布了救荒野豌豆DUS 測試指南（TG/32/7），該測試指南包含23 個基本測試性狀，35 個標準品種。為了加快和促進救荒野豌豆新品種保護進程，從2018 年開始在參照UPOV 救荒野豌豆DUS 測試指南的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國救荒野豌豆資源和育種水平情況開展了救荒野豌豆DUS 測試指南研制工作。本文詳細介紹了救荒野豌豆DUS測試指南研制過程，主要包括繁殖材料要求的確定、測試性狀的選擇及其依據(jù)和DUS 三性判定原則等。

1 救荒野豌豆DUS 測試指南研制原則和程序

救荒野豌豆測試指南編制的思路是根據(jù)UPOV植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測試及統(tǒng)一描述總則（TG/1/3）和植物新品種測試指南的研制（TGP/7/1）等技術(shù)文件的規(guī)定，結(jié)合我國救荒野豌豆種質(zhì)資源特點、育種方向和栽培管理水平，參考和借鑒UPOV 救荒野豌豆DUS 測試指南（TG/32/7），采用以下原則編寫出符合我國實際情況的農(nóng)業(yè)行業(yè)標準《植物品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測試指南 救荒野豌豆》。

1.1 研制原則（1）TG/32/7 中所有帶*號的性狀（UPOV 用于統(tǒng)一品種描述所需要的重要性狀，除非受環(huán)境條件限制性狀的表達狀態(tài)無法測試，所有UPOV 成員都應使用這些性狀）全部作為本指南的基本性狀，并適當補充救荒野豌豆的植物學特征性狀作為基本性狀和選測性狀。（2）堅持實用性與先進性相結(jié)合，標準要符合中國國情，還要適應國際化發(fā)展的需要。（3）性狀以植物形態(tài)特征為主。（4）用圖片能說明的問題，盡量用圖片表示，直觀明了。（5）標準品種的選擇，盡量采用國內(nèi)普遍且性狀表達穩(wěn)定的品種。

1.2 研制過程

1.2.1 準備階段該階段主要從山西省農(nóng)業(yè)科學院、甘肅省農(nóng)業(yè)科學院、蘭州大學和宿遷宜之景種業(yè)有限公司等單位收集救荒野豌豆32 份（表1）。在參照UPOV 救荒野豌豆DUS 測試指南、中國植物志和調(diào)研走訪的基礎(chǔ)上，依據(jù)UPOV 技術(shù)文件TG 1/3 對性狀的要求，在幼苗、葉片、復葉、托葉、葉軸、莖稈、植株、花、莢果和種子等觀測部位初步擬定性狀34 個（表2），包括目測性狀22 個、測量性狀12 個。

表1 救荒野豌豆參試材料名稱及來源

表2 救荒野豌豆DUS 測試指南候選性狀

1.2.2 試驗階段2017-2019 年連續(xù)3 年在內(nèi)蒙古巴彥淖爾市農(nóng)業(yè)農(nóng)村部植物新品種測試（巴彥淖爾）分中心測試基地進行種植并觀測記載。流程為設計田間試驗—開展田間種植試驗—進行田間數(shù)據(jù)調(diào)查、采集以及拍攝相關(guān)圖像資料—分析采集的數(shù)據(jù)—篩選標準品種—確定測試指南性狀。

1.2.3 文本撰寫及完善2019 年12 月形成了征求意見稿，征求了救荒野豌豆育種、栽培和DUS 測試等方面專家的意見，共征求意見71 條，根據(jù)專家的意見對征求意見稿進行了修改，形成送審稿，提交專家審定，根據(jù)專家審定意見修改后于2021 年6 月形成報批稿。

2 救荒野豌豆DUS 測試指南主要內(nèi)容

救荒野豌豆DUS 測試指南報批稿由9 章組成，分別為范圍，規(guī)范性引用文件，術(shù)語和定義，符號，繁殖材料的要求，測試方法，特異性（可區(qū)別性）、一致性和穩(wěn)定性的判定，性狀表和技術(shù)問卷。

2.1 繁殖材料要求確定救荒野豌豆一般以種子進行繁殖，綜合考慮測試周期數(shù)量、田間種植株數(shù)和測試保藏數(shù)量等因素，繁殖材料數(shù)量至少為1kg。繁殖材料質(zhì)量要求參照GB 6141—2008《豆科草種子質(zhì)量分級》和救荒野豌豆種子質(zhì)量分級等相關(guān)指標，結(jié)合DUS 測試對繁殖材料的要求，最終將種子質(zhì)量規(guī)定為凈度≥99.0%、發(fā)芽率≥85.0%、含水量≤13.0%。

2.2 性狀的選擇在初步擬定的34 個性狀中，將不便觀測、極易受環(huán)境因素影響、不便準確描述和性狀間相關(guān)性較強的6 個性狀（即幼苗：第2 復葉長度、幼苗：第2 復葉寬度、復葉：長度、復葉：寬度、葉軸：長度、莢果：胚珠大小）去掉后，保留了28 個性狀（表3），其中基本性狀23 個、選測性狀5 個，觀測部位涉及幼苗、葉、莖稈、托葉、花、莢果、種子和其他等。

表3 救荒野豌豆DUS 測試指南中的性狀概況

綜合考慮救荒野豌豆的育成品種數(shù)量、測試成本等情況，將植株：生長習性、復葉：小葉數(shù)、葉：小葉長度、葉：小葉寬度和花：翼瓣顏色5 個性狀列為選測性狀。

參照UPOV 救荒野豌豆DUS 測試指南以及性狀在品種間的區(qū)分度，將始花期、花：旗瓣顏色、種子：種皮底色和種子：子葉顏色4 個性狀列為分組性狀。

2.3 標準品種的選擇標準品種是指測試指南中列入的用于示例或矯正描述性狀表達狀態(tài)的標準樣品，救荒野豌豆DUS 測試指南中，依據(jù)將受環(huán)境影響較大的數(shù)量性狀和假質(zhì)量性狀多設置標準品種，將受環(huán)境影響較小的質(zhì)量性狀和假質(zhì)量性狀少設置標準品種，每個標準品種盡可能涵蓋多個性狀表達狀態(tài)的原則，篩選了蘭箭1 號、333/A、蘭箭2 號、冬箭豌豆、75-6、蘭箭3 號、鹽城青、雁玉2 號、蘇箭3號、山西春箭筈豌豆10 個標準品種（表4）。80%以上標準品種涵蓋了3 個性狀表達狀態(tài)，其中蘭箭1號涵蓋16 個性狀表達狀態(tài)，333/A 涵蓋15 個性狀表達狀態(tài)，蘭箭2 號涵蓋3 個性狀表達狀態(tài)，75-6涵蓋3 個性狀表達狀態(tài)，蘭箭3 號涵蓋5 個性狀表達狀態(tài)，鹽城青涵蓋5 個性狀表達狀態(tài)，雁玉2 號涵蓋4 個性狀表達狀態(tài)，蘇箭3 號涵蓋3 個性狀表達狀態(tài)。

表4 救荒野豌豆DUS 測試指南中的標準品種概況

2.4 救荒野豌豆DUS 判定標準

2.4.1 特異性判定待測品種應明顯區(qū)別于所有已知品種。在測試中，當待測品種至少在1 個性狀上與最近似品種具有明顯且可重現(xiàn)的差異時，即可判定待測品種具備特異性（可區(qū)別性）[13]。

明顯的差異是指排除環(huán)境因素，由遺傳因素引起的差異。兩個品種間性狀表達的差異能夠明顯觀測到或通過統(tǒng)計分析方法判定差異顯著[14-16]。

2.4.2 一致性判定救荒野豌豆屬于自花授粉作物，品種內(nèi)變異較小，一致性判定時，采用1%的群體標準和至少95%的接受概率，當樣本大小為100株時，最多可以允許有3 個異型株，當樣本大小為200 株時，最多可以允許有5 個異型株。

2.4.3 穩(wěn)定性判定如果一個品種具備一致性，則可認為該品種具備穩(wěn)定性。一般不對穩(wěn)定性進行測試。必要時，可以種植該品種的下一批繁殖材料，與以前提供的繁殖材料相比，若性狀表達無明顯變化，則可判定該品種具備穩(wěn)定性[13]。

3 討論

本指南充分考慮我國的救荒野豌豆資源和育種情況，同時也借鑒了UPOV 救荒野豌豆DUS 指南。兩者相比，在技術(shù)性上存在差異。測試指南研制過程中發(fā)現(xiàn)收集的資源在葉片花青甙顯色強弱、小葉數(shù)量、小葉長度、生長習性和翼瓣顏色有差異，遂增加了葉片：花青甙顯色強度、復葉：小葉數(shù)、葉：小葉長度、植株：生長習性、花：翼瓣顏色5 個性狀。調(diào)整了種子：形狀、*種子：種皮底色2 個性狀的表達狀態(tài)，將種子：形狀表達狀態(tài)極不規(guī)則調(diào)整為橢圓形，將*種子：種皮底色在UPOV 測試指南表達狀態(tài)的基礎(chǔ)上增加了黑褐色表達狀態(tài)。

本指南中標準品種均為我國救荒野豌豆資源，生態(tài)適應性等問題都得到了很好的解決，表達狀態(tài)與我國當前的資源和品種吻合度較高。標準品種并不是唯一和固定的，尤其對于數(shù)量性狀而言，在不同的生態(tài)區(qū)可適當調(diào)整或補充。

本測試指南的研制完成，為救荒野豌豆納入保護名錄提供了技術(shù)支撐和依據(jù)，對開展救荒野豌豆新品種DUS 測試以及申請植物新品種權(quán)打下了很好的基礎(chǔ)。