抗綠豆象小豆優良品種（系）綜合評價及篩選

陳 劍，薛仁風，趙 陽，李 韜，葛維德

（遼寧省農業科學院，遼寧沈陽 110161）

綠豆象[Callosobruchus chinensis(L.)]隸屬于鞘翅目（Coleoptera）豆象科（Bruchidae）瘤背豆象屬（Callosobruchus），原產于東南亞，是世界上最主要的儲藏物害蟲之一。綠豆象嚴重危害綠豆（Vigna radiatusL.）、赤豆（Phaseolus angularisL.）、豇豆[Vigna unguiculata(L.) Walp]、鷹嘴豆（Cicer arietinum）、兵豆（Lens culinaris）和豌豆（Pisum sativum）等多種豆類[1-3]，是影響豆科作物生長期及儲藏期籽粒質量的主要害蟲。凡是被它為害過的豆類籽粒十有九空，不能食用，嚴重影響了豆類的質量[4]，造成了巨大的經濟損失，并且經其啃食過的豆類中還積累了多種有害物質，給食品安全帶來了不可小覷的安全隱患[5-6]。紅小豆[Vigna angularis(Willd) Ohwi &Ohashil]是我國主要食用豆類作物之一，而豆象的危害嚴重制約著小豆產業的發展，其中以綠豆象危害最重[7]。綠豆象在任何種植和貯藏小豆的地方均可發生[2]。在一個生活周期內，倉儲小豆因綠豆象的危害產量會損失一半左右，嚴重時小豆全部被損。綠豆被為害后，不僅會降低發芽率、食用口感和品質，還會增加豆制品中的有害物質，進而嚴重影響到豆類食品的安全[8]。隨著人們對健康養生意識的逐漸增強，小豆作為我國主要的食用豆類，其質量安全越來越受到大眾的關注，而利用抗蟲品種是保障小豆安全生產的重要措施之一。近百年來，人們習慣使用化學方法防治豆象[9-14]，但缺點則是對人畜有毒，而且長期使用化學殺蟲劑還有可能引起害蟲的抗藥性[15]。因此，利用作物自身的抗性防治豆象[16]，發掘和利用抗豆象種質資源，是防治綠豆象最經濟有效的方法[17-18]。這符合發展現代綠色農業的要求，也是控制綠豆象為害的最經濟有效的途徑。因此，篩選抗綠豆象小豆品種（系）對小豆安全生產具有十分重要的意義，同時也為選育抗豆象小豆新品種奠定基礎工作。

袁星星等對120 份小豆和20 份飯豆資源進行抗綠豆象篩選鑒定，得到了1 份抗綠豆象飯豆資源和4 份抗綠豆象小豆資源，并獲得了具有抗綠豆象的小豆新株系[2]。張紅巖等對500份蠶豆材料的抗蟲性進行群體結構分析和聚類分析，篩選出6 份高抗綠豆象的蠶豆資源[19]。王宏民等進行13 個綠豆品種(品系)對綠豆象的抗蟲性鑒定，獲得了6 個高抗型綠豆[20]。仲偉文對256 份國內外不同來源地、不同粒色的豌豆種質資源進行了抗綠豆象鑒定[15]。

雖然前人對小豆進行了一些抗綠豆象的研究，但相較綠豆、豌豆、蠶豆等豆類作物，小豆抗綠豆象的相關研究很少，而且尚未見抗綠豆象小豆新品種成功選育的報道。抗綠豆象小豆新品種選育的第一步是抗綠豆象小豆資源的獲得，因此，我們進行了小豆品種（系）抗綠豆象材料鑒定，初步篩選出一批具有優良農藝性狀的抗綠豆象小豆種質，以期為小豆育種和大田生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

參試小豆品種（品系）為國家小宗糧豆小豆品種區域試驗和國家食用豆產業技術體系小豆新品種聯合鑒定試驗的部分參試品種、遼寧省農業科學院作物研究所自育的品種品系等，共計74份（詳見表1）。

表1 參試的74份小豆品種（系）材料

1.2 供試蟲源

將綠豆象成蟲釋放于養蟲小豆中，隨機產卵7 d 后除去全部成蟲，然后將養蟲小豆置于溫度（28±1）℃、相對濕度（75±5）%的人工氣候培養箱中黑暗培養24 h。

1.3 試驗方法

2021年5月，在遼寧省農業科學院小豆試驗基地，每份材料種植1 個小區，每小區4 行，行長5 m，每小區面積為12 m2，重復3次。試驗地土壤肥力中等，前茬為野生大豆。種植密度20 萬株·hm-2，小豆田間常規管理。2021 年5 月29 日播種，9 月25 日收獲。收獲前，在每個小區選擇連續生長、具有代表性的5 個植株進行考種，測量株高、主莖節數、主莖分枝數、單株莢數、株粒重、百粒重、莢長、莢粒數等性狀。小豆育種優異種質評價標準見表2。

表2 小豆育種優異種質評價標準

2021 年9 月小豆收獲后，在遼寧省農業科學院作物研究所采用人工室內接蟲方法，從各個參試的小豆品種（系）及抗、感材料中精選健康、無蟲眼的種子50 粒，先置于-20 ℃冰箱內備用。然后，分別放入培養皿（直徑6 cm、高1 cm）中，不加蓋。將培養皿放入大塑料箱內（66 cm×44 cm×18 cm），在塑料箱上覆蓋2 層黑布，置于養蟲架上。養蟲室溫度控制在(27±2) ℃，并保持黑暗和70%～80%的相對濕度。每個塑料箱內放400～500 對剛羽化1～3 d 的綠豆象成蟲，平均每份被鑒定材料8 對，使其在各材料上隨機產卵。7 d后將已接蟲材料全部取出，并且去除所有成蟲進行調查。40～45 d 后，調查每份材料的籽粒受害數量，并根據籽粒受害率評價其抗性等級，具體評價標準見表3。

表3 小豆育種抗蟲性評價標準

2 結果與分析

2.1 參試小豆品種（系）對綠豆象的抗性

經過初步篩選，74 份參試小豆品種（系）表現出不同程度的抗蟲性（見表4）：高抗（HR）豆象小豆品種（系）有33 份，占參試材料總數的44.6%；抗（R）豆象小豆品種（系）13 份，占參試材料總數的17.6%；中抗（MR）豆象小豆品種（系）7 份，占參試材料總數的9.5%；感（S）豆象小豆品種（系）8份，占總數的10.8%；高感（HS）豆象小豆品種（系）13份，占總數的17.6%。

表4 74份參試小豆品種（系）對綠豆象的抗性

2.2 抗綠豆象優良小豆品種（系）的篩選

從表5 可知，參試的74 份小豆品種（系）中有53份為高抗、抗、中抗型品種（系）。結合表2，我們可進一步篩選出具有優良農藝性狀、經濟性狀的抗綠豆象小豆品種（系）材料23 份，分別為：CXD06-04、CXD06-08、冀紅0015、白紅8 號、遼紅08712、唐紅2010-23、唐紅2010-12、012-8、JHPX01、JHPX02、遼紅小豆1 號、遼紅小豆5 號、遼紅小豆7 號、09H701、09H703、09H704、09H706、09H707、09H717、09H720、09H726、09H732、09H736。

表5 53份小豆品種（系）主要農藝性狀和抗性綜合評價

3 小結與討論

隨著人們對小豆的需求不斷增加，小豆生產規模也在逐漸擴大，對小豆的倉儲等環節也提出了更高的要求，因此小豆的安全存儲變得尤其重要。但當前小豆的蟲害問題在倉儲和運輸過程中越來越突出，特別是綠豆象的為害引起廣泛關注[21]。有研究表明，在倉儲期間綠豆象對大多數食用豆類的籽粒均可造成為害，特別是成蟲羽化后形成的二次侵染往往造成籽粒十粒九空，導致豆類產量和品質嚴重下降，對我國食用豆類的倉儲和貿易造成嚴重損失[22-24]。

豆象的危害嚴重制約著豆類生產發展[25]。采用溫度、濕度、微波處理等物理方法對綠豆象進行防治，容易受到儀器限制和影響種子發芽，導致難以推廣應用，而化學藥劑防治又對綠豆的安全性有一定的影響[20]，且容易引發生態環境污染[26]。由于抗蟲小豆品種的缺少，一直以來，人們對綠豆象的防治主要采用化學殺蟲劑的方法，但效果并不理想，且存在農藥殘留和環境污染等問題。因此，選育出具有優良農藝性狀的抗綠豆象小豆種質，才是防治綠豆象為害最理想的方法。

我國是小豆的原產國和世界上最大的小豆生產國，擁有豐富的小豆種質資源，這是小豆新品種選育和種質創新的基礎[2]。小豆育種工作的基礎是遺傳多樣性，充分挖掘和利用小豆種質資源的遺傳變異及背景，將為小豆育種工作提供基礎。本試驗結果表明，在參試的74 份小豆品種（系）中，有53 份為高抗、抗、中抗型品種（系），其中有23份抗豆象品種（系）具有生育期為中早熟、生長習性以直立為主、單株莢數多、籽粒大等優異性狀，這有利于小豆的機械化收獲和促進小豆產量的提高。本研究初步篩選出來的抗綠豆象小豆品種（系），還需要與生產上大規模推廣應用的優質感豆象品種進行雜交，進一步改良后才能用于生產，還有待于下一步研究。