花生高效栽培與遺傳育種技術研究

摘要：農業領域內，花生作為占據重要地位的農作物，提升其生產效益，對推動農業經濟發展具備關鍵意義。在花生生產過程中，遺傳育種技術與高效栽培技術，作為2項極為關鍵的技術，對提高花生產量、優化花生品質發揮著至關重要的作用。本文著重探討花生高效栽培技術與遺傳育種技術之間存在的緊密關聯，以及基于高效栽培模式下的遺傳育種技術應用，期望能夠為花生生產開拓全新的思路、提供新穎的方法。

關鍵詞：花生；高效栽培；遺傳育種

1 花生高效栽培與遺傳育種之間的緊密聯系

在花生種植范疇，高效栽培與遺傳育種之間維系著千絲萬縷、不可割裂的緊密紐帶。二者相互協同、彼此促進，攜手助推花生生產事業持續向前發展。就具體作用而言，遺傳育種工作為高效栽培筑牢了穩固的種子根基。科研人員憑借細致入微的遺傳育種操作，能夠精準篩選出那些兼具高產、優質特性，并且具備超強抗病能力與卓越抗逆性的花生全新品種。這些嶄新品種的投入使用，無疑為花生的茁壯成長注入了澎湃動力，不但顯著提升了花生產量，還為栽培實踐活動給予了堅實可靠的保障。以常見的系統育種法為例，育種人員通過精心甄別優良的變異個體，持續對現有品種加以改良優化，使得這些品種在花生生產環節發揮著不可或缺的重要作用。而誘變育種、分子育種等前沿現代育種技術的大規模推廣應用，更是極大程度地擴充了花生的種質資源庫，為農業種植者在高效栽培領域拓寬了選擇路徑[1]。

2 基于花生高效栽培的遺傳育種技術應用

2.1 精準品種選育

在作物遺傳改良工程中，考種作為種質資源篩選的核心環節，其科學性直接決定育種成效。該過程要求研究人員對親本及雜交后代進行系統性表型分析，通過構建性狀數據庫為后續篩選提供決策依據。具體實施包含3個關鍵階段。以華北平原的某個種植區為例。

2.1.1 標準化操作體系

方案設計：科研團隊需制定一套標準化操作程序，此程序要包含樣本量計算、性狀觀測指標、數據采集周期等關鍵要素。以華北花生育種項目為例，團隊針對株高、分枝節位、莖稈機械強度等花生關鍵農藝性狀，建立起一套評價體系，該體系涵蓋5大類別共計32項具體指標。通過明確這些指標，能夠更精準地對花生的各項性狀進行評估與分析，為后續的育種工作提供堅實的基礎。

數據采集：科研人員采用分層抽樣法選取具有代表性的樣本，針對每個種系，設置不少于500株的觀測群體。在該項目中，對A、B兩個基礎種系展開對比研究，結果顯示：A系平均株高為45 cm（±2.1 cm），初分枝節位處于8.3節；B系對應的平均株高數值為50 cm（±2.8 cm），初分枝節位是10.1節。經過嚴謹的數據分析，這些數據差異具有統計學意義（Plt;0.05），這表明所采集的數據能夠準確反映不同種系間的差異，為后續的研究提供了可靠的數據支撐。

圖譜構建：科研團隊運用生物信息學方法，將表型數據與基因型數據進行關聯分析。通過這種分析手段，生成包含QTL位點的性狀表達熱圖。這一過程實現了從單純的表型觀察向分子標記輔助選擇的重要跨越，使得育種工作能夠從分子層面進行更精準的操作，大大提高了育種的效率與準確性[2]。

2.1.2 動態優化機制

在連續3個生長周期的持續觀測中，科研團隊發現F2代中19.7%的株系出現目標性狀分離現象。具體表現為：在高產株系（單株莢果重gt;35 g）中，有23.6%的個體莖稈抗折力lt;15 N，這一數值顯著低于田間抗倒伏閾值。針對這一情況，團隊建立了4步優化路徑：

表型-環境互作分析：科研人員通過多點試驗研究發現，倒伏株系在土壤含水率gt;18%時，發病率提升了47%。這一發現揭示了環境因素對花生性狀的顯著影響，為后續的改良措施提供了重要依據。

遺傳溯源：團隊利用SNP芯片檢測技術，定位到3個與纖維素合成相關的候選基因（qSCB5.2、qSCA7.1、qSCD12.3）。通過確定這些基因，有助于從遺傳層面深入了解花生性狀的形成機制，為后續的基因編輯或選擇育種提供了明確的靶點。

選擇策略調整：科研人員引入莖稈顯微結構評估手段，將維管束密度由原本的12個/mm2提升至16個/mm2。通過這種調整，增強了花生莖稈的強度，有望提高花生的抗倒伏能力，進一步優化花生的性狀。

技術升級：團隊整合高光譜成像技術，該技術能夠實現株高與莖粗的無損測量。通過運用這一技術，篩選效率得到大幅提升，較之前提高了3倍。這一技術升級不僅提高了工作效率，還減少了對植株的損傷，為花生育種工作帶來了極大的便利。

2.1.3 應用成效

經過4輪優化選育，科研團隊最終育成了“冀花11號”新品種。在區域試驗中，“冀花11號”表現出色：平均產量達386 kg/667 m2，相較于對照品種增產15.2%；其莖稈抗折力為21.3 N，倒伏率降至5%以下。這一成果充分驗證了動態考種體系在協調產量與抗逆性方面的有效性。“冀花11號”的成功培育，為現代育種提供了可復制的技術范式，為推動花生育種工作的開展具有重要示范意義。

2.2 關鍵性狀改良

在花生關鍵性狀改良工作中，科研團隊已形成整合傳統育種經驗與分子設計育種優勢的“雙軌驅動”研發范式。華北育種中心建立了性狀改良技術平臺，該平臺包含3大模塊：目標性狀解析系統，此系統基于15年表型組數據構建花生性狀權重模型，進而量化各性狀對產量的貢獻率（例如單株莢果數與產量相關系數r=0.72，百仁重r=0.68）；種質創新平臺，其保存著4 268份核心種質資源，并建立了包含抗黃曲霉毒素、耐旱系數等23項特異性狀的評價體系；技術集成網絡，該網絡搭建了傳統育種與分子標記輔助選擇（MAS）、基因組選擇（GS）的協同優化系統[3]。

在傳統育種技術升級路徑方面，科研人員開發了基于決策樹算法的親本推薦系統，通過以下參數實現精準匹配：對遺傳距離進行分析（采用SSR標記計算，最優區間為0.4～0.6），進行配合力預測（建立GCA效應值數據庫，篩選特殊配合力gt;15%的組合），計算生態適應性指數（納入6省12個試驗點的氣候適應性評分）。以“冀花11號”親本選育為例，母本“濮科花

1號”屬于高產型（單株生產力32.5 g），然而易感葉斑病（病情指數58）；父本“魯花18號”為抗病型（病情指數12），產量潛力中等（28.7 g），其雜交后代實現了抗病基因滲入，在F5代獲得了產量提升9.3%且病情指數降至20以下的穩定株系。在表型選擇精準化方面，科研團隊在昌邑試驗基地建立了數字化表型平臺，在該平臺部署無人機多光譜掃描系統，實現對株高、葉面積指數等12項指標的日尺度動態監測，開發莢果三維重建算法，使單株莢果計數準確率達97.3%，構建倒伏預警模型，通過莖稈傾斜角（gt;15°）與根系抓地力（lt;8 N）雙參數預判倒伏風險。

在分子育種技術整合應用方面，科研人員針對花生油酸合成通路開展CRISPR/Cas9系統優化，設計FAD2基因特異性sgRNA，在JH5品種中實現82.4%的編輯效率，獲得油酸含量提升至81.3%（對照58.6%）的穩定株系；建立體細胞胚再生體系，將遺傳轉化周期從18個月縮短至9個月，實現基因編輯技術突破；構建包含5.6萬個SNP標記的全基因組預測模型，對莢果大小、種皮厚度等復雜性狀的預測準確率達0.63～0.71；開發早代預測算法，可在F3代實現78.3%的高代（F6）表型預測準確率，建立環境互作分析模塊，解析出3個與降水量顯著關聯的QTL（qSWC2.1、qSWC7.3、qSWC11.2），完成基因組選擇模型優化；設計油脂合成人工基因回路，將GmFATB1（大豆脂肪酸合成基因）與AhLEC1（花生胚胎發育調控因子）進行模塊化組裝，獲得油脂含量達57.8%的工程植株（對照49.5%），通過代謝流分析證實油酸合成通量提升42%，實現合成生物學技術應用。

3 花生高效栽培技術

在順利選擇優勢品種之后，工作人員便需做好栽培技術的應用。其中，為提高花生產量，工作人員需做到精細化把關，對栽種過程進行密切監測。

3.1 合理密植技術

3.1.1 植株種類

在花生高效栽培領域，合理密植是提高花生產量的關鍵，工作人員需從多個角度建立一套完善的密植技術體系。首先，工作人員需了解品種特性，確定適宜的種植密度，不同花生品種的生長習性、株型、分支能力存在差異，因此需合理規劃種植密度。緊接著，工作人員需根據品種的直立型、蔓生型或慢生型等特性，從生育期長短、分支多少等多個層面來選取合適的種植密度。在花生種植領域，品種特性對種植密度有著顯著影響，不同株型的花生品種，其種植密度呈現出明顯差異。直立型品種憑借緊湊的株型，能夠在單位面積內容納更多植株，因此種植密度相對較大；蔓生型品種由于藤蔓伸展、分支眾多，需要更為寬敞的生長空間，故而種植密度較小；慢生型品種的生長特性則介于兩者之間，其種植密度也相應處于中間范圍。工作人員在開展種植工作前，必須深入了解不同品種的特性，以此為依據，科學評估土壤條件，進而精準調整花生的種植密度[4]。

3.1.2 土壤分析

土壤條件作為花生生長的關鍵因素，對花生的生長發育與最終產量有著至關重要的影響。土層深厚、肥力較高的優質土壤，能夠為花生個體的茁壯成長提供充足的養分與良好的環境支持，助力花生實現良好的個體發育。然而，當種植密度過高，群體間的競爭會逐漸成為限制花生生長的主要矛盾。此時，通風與光照條件惡化，工作人員就需要適當減小種植密度，充分發揮花生的個體優勢，以保障花生的健康生長與產量提升。與之不同的是，在土層淺薄、肥力較低且土壤結構欠佳的土壤環境中，花生個體生長受限，此時工作人員應適當加大種植密度，借助群體的力量，充分利用有限的土壤資源，從而提高花生產量。

3.2 水肥管理技術

不同種植產品適配不同水肥管理模式，花生也不例外，所以，工作人員開展花生栽培工作時，得依據花生不同生長周期特性，結合其對水分和肥料的特殊需求，再參考當地多變氣候條件，精心制定詳盡灌溉與施肥計劃。計劃里，要確定灌溉區域、灌溉方式、灌溉頻率和水量，還有施肥種類、施肥時間和施肥量等關鍵參數。制定計劃時，還要著重考慮花生所處不同生產階段，以及土壤養分狀況差異。一方面保證花生生長有充足水分供應，另一方面避免水肥施加過量對花生生長產生負面影響。在實際操作時，可選用先進節水灌溉技術，像滴灌、微噴灌等，精準調控土壤水分含量，最大程度減少水分蒸發損失和浪費。同時，根據花生生長階段和天氣條件調整灌溉頻率和水量，保持土壤濕度，利于花生生長發育。進行節水灌溉時，水肥一體化管控也特別重要，灌溉時，可將肥料溶于水中，通過灌溉系統同步輸送到花生根系，實現精準肥料供給和養分供給，提高肥料利用效率，減少養分流失。

3.3 病蟲害防控技術

在花生高效栽培領域，病蟲害防控對于提高產能具有顯著效果。病蟲害防治需遵循一系列流程，要求工作人員在整地與處理環節做好初期把關，其中，需選擇地勢平坦、排水能力強的土壤種植花生，借此可促進花生根系發育和果實膨大。在種植前，工作人員需進行土壤深翻，將翻耕深度控制在25 cm左右，增施腐熟農家肥2～3次，使土層變得下實上松，從而有利于花生生長。同時，也需在土壤層中添加農家肥以保證土壤養分充足。此外，花生不宜連作，連作會增加病蟲害的發生概率。因此，工作人員需每隔2～3年輪換一次作物，避免與豆類作物輪作，以減少病蟲害的積累和傳播。在病蟲害防控中期，工作人員主要以農業防治技術為主。需做到合理澆水和排水，嚴禁大水灌溉，雨后及時排澇，保持土壤水分適中，避免積水導致病蟲害發生[5]。

4 結語

總體來說，花生高效栽培與遺傳育種相互促進，共同推動著花生生產工作的不斷進步。通過精準品種選育、關鍵性狀改良等遺傳育種技術的應用，以及合理密植、水肥管理、病蟲害防控等高效栽培技術的實施，我們能夠有效提高花生的產量和品質。未來，隨著科技的不斷進步和創新，相信花生生產將會迎來更加廣闊的發展前景。

參考文獻

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[2] 趙新華.“花生單壟小雙行交錯布種密植精播”高質高效栽培技術[J].新農業，2024（10）：4-5.

[3] 陳小平，魯清，洪彥彬，等.花生基因組學在遺傳育種中的研究進展[J].廣東農業科學，2021，48（12）：33-43.

[4] 劉程宏，楊海棠.我國高油酸花生研究進展[J].食品安全質量檢測學報，2021，12（16）：6573-6578.

[5] 楊偉強，崔鳳高，張建成，等.我國鮮食花生遺傳育種研究進展[J].山東農業科學，2019，51（9）：184-188.