全 文 ：　　　来稿日期:2008-10-21
　　　基金项目:河北省自然科学基金资助项目 (200400074)
　　　作者简介:杨才(1951-), 男, 河北张北人 , 张家口市农业科学院研究员 , 河北北方学院兼职教授.
利用核不育莜麦 ZY 基因育成优质
高蛋白燕麦新品种 “冀张燕 1号”
杨　才 , 周海涛 , 张新军 , 杨晓虹 , 李天亮
(张家口市农业科学院 , 河北 张家口 075000)
　　摘要:目的　利用核不育莜麦 ZY 基因做为桥梁品种 , 培育优质高蛋白燕麦新品种 , 即对莜麦核不育基因
在燕麦育种上的应用效果进行探索性研究.方法　选用本单位 1996 年发现的莜麦核不育材料 ZY 基因 , 采用
多亲本复合杂交方法 , 父本是 “四倍体大燕麦与六倍体莜麦品种 578 ” 的后代 “ S109” , 经幼胚培养 , 冬季温
室繁殖加代和人工辅助授粉等方法育成燕麦新品种 “冀张燕一号” .结果　该品种的蛋白质含量高达 18.10%,
脂肪含量 7.84%, 一般旱地种植籽实产量在 3 266.06 kg/ hm2 , 最高可达 4 206.75 kg/ hm2 , 比对照 “ 马匹
牙” 、 “红旗 2 号” 分别增产 18.62%和 10.96%;生物产量在两年的区试中均居首位 , 一般旱地种植 8 014.88
kg/ hm2 , 比对照 “红旗 2 号” 增产 20.29%.且抗旱耐瘠性强 , 是河北北部张 、 承两市及华北同类型区旱地条
件下种植的优良新品系.结论　 “冀张燕 1 号” 燕麦新品种是国内外首次利用核不育莜麦 ZY 基因育成的燕麦
品种 , 该品种的育成 , 标志着莜麦显性核不育在燕麦育种上的成功.
关键词:燕麦;核不育;ZY基因;优质;高蛋白;冀张燕 1 号
中图分类号:S 512.603.5　　　　文献标识码:A 文章编号:1673-1492 (2009)01-0039-03
New High Protein Oat Variety “Ji-Zhang-Yan No.1”
Breeded with Naked Oat Genic Male Sterile Gene ZY
YANG Cai , ZHOUHai-tao , ZHANG Xin-jun, YANG Xiao-hong , LI Tian-l iang
(Zhang jiakou Acadamy of Ag ricultural Sience , Zhangjiakou 075000 , Hebei , China)
Abstract:Objective　Using dominant genic steri li ty gene as bridge variety to breed high protein and
high quali ty new oat variety , that is the research of application of naked oat dominant g enic sterility gene in
oat breeding.Methods　Using the dominant genic steri li ty gene mate rial ZY gene found in 1996 , w ith the
method o f mul ti-parents composi te crossing .The male parent is the progeny of Tet raploid Avena M agna×
Hexaploid naked oa t varie ty 578 , af te r immature embryo cul ture , propagation to plus generat ion in g reen
house in winter and art ificial pollination ect .Breeded new oat variety “Ji-Zhang-Yan No.1” .Results　The
pro tein of this varie ty could be as high as 18.10%, and the contain of fa t could be 7.84%.General ly the
y ield of this v ariety w as about 3266.06kg/hm2 planted in dry land , and the highest yield of i t could reach to
4206.75kg/hm 2 , increased by 18.62% and 10.96% than that o f cont rol “Ma-Pi-Ya” and “Hong-Qi No.
2” respectively.Biomass of “Zhang-Yan No.1” was the highest in tw o yearsregional test.Generally it
w as about 8014.88kg/hm2 , increased by 20.29% than that o f cont rol “Hong-Qi No.2” , It resisted
drought , lodge , salt and alkali , so it w as a good variety sui t able fo r planting in Zhangjiakou and Chengde
and the area of same sty le.Conclusion　New oat variety “Ji-Zhang-Yan No.1” i s the f irst oat variety
breeded wi th genic male sterile ZY gene home and abroad , this marks a success o f dominant genic sterility
in oat breeding.
Key words:oat ;genic male stet ile;ZY gene;high quali ty ;high pro tein;“Ji Zhang Yan No.1”
燕麦是燕麦属的一个种 , 完整地称之为普通栽培燕麦(Avena sat iva), 简称燕麦[ 1] .燕麦是一种喜冷
凉 、 抗旱 、耐瘠性较强 , 适宜高寒地区种植的作物 , 不仅是一种饲料 、饲草作物 , 而且由于其籽实具有降
血脂 、降血糖的功效 , 也是被世界各地认为营养价值最高的谷类经济作物[ 2] .
·39·
第 25 卷第 1 期
2009 年 2 月 　　　　　　　
(自然科学版)
Journal of Hebei Nor th Univ ersity (Na tur al Science Edition)　　　　　　
Vol.25 No.1
Feb.2009
1972年由高忠丽发现 , 经邓景扬鉴定 , 1981年在方毅副总理的指导下成立了 “全国太谷核不育小麦
协作组” , 经多年 、 几代人的研究 , 在小麦育种上得到了广泛的应用 , 成为小麦单交 、 复交 、 阶梯杂交 、
回交 、轮回选择 、远缘杂交等多用途的桥梁品种 , 已育成了 20多个小麦品种[ 3] .太谷核不育及其转育的
矮败不育已成为作物育种的一大突破和重大成果.随后在谷子 、亚麻 、水稻 、 油菜等多种作物上相继发现
和应用了显性核不育材料 , 均取得了很好的效果[ 4] .
1996年我们在莜麦试验田发现了不育株 , 得到了省自然基金的支助 , 经多年研究鉴定 , 确定为受单
基因控制的显性核不育.在研究鉴定的同时 , 我们开展了燕麦育种的偿试 , 在原有基础上 , 经十多年的研
究 , 通过核不育手段 , 结合远缘杂交育种法选育的燕麦品种 “冀张燕 1号” .
1　材料与方法
母本是选用本单位 1996年发现的莜麦核不育材料 ZY基因 , 采用多亲本复合杂交的方法 , 父本是四倍体
大燕麦×六倍体莜麦品种 “578” 的后代 “S109” , 具体程序是:1997年夏在沙岭子做四倍体大燕麦与六倍体
莜麦 “578” 的杂交 , 经幼胚培养 , 冬季温室繁殖 F1代 , 选穗行;1998年夏大田种穗行 , 冬季温室加代;
1999年种 S109穗行圃 , 繁殖种子;2000年夏核不育莜麦 ZY基因与 S109按 1∶2种植 , 为延长父本的花期 ,
两行父本分两期播.抽穗后拔除核不育中的可育株 , 采用人工辅助授粉的方法 , 父母本抽穗开花后 , 在每日
下午的 2 ～ 4点 , 莜麦散粉时用竹竿敲打父本 , 使其花粉飘落予母本上.冬季温室繁殖 F1代 , 选可育株单
穗;2001年夏大田种穗行 , 穗行再选穗;2002年大田种穗行;2003 ～ 2004两年穗系鉴定;2005 ～ 2006两年
参加品种比较;2006 ～ 2007年参加张家口市燕麦品种区域试验 , 同时进行生产鉴定与大面积示范.
其选育程序是:
1997年: 　　配置父本组合　　 四倍体大燕麦×六倍体莜麦 “578” , 经幼胚培养 , 冬蘩 F1 代 ,
　　　　
1998年: 　 种植大田 , 穗行　 将经冬繁的种子种于大田进行加代 。　
　　　　
1998 年冬季: 　温室繁种 　 将大田收获的种子播种于温室加代。　
　　　　
1999年: 　繁殖 S109种子 　 在大田繁殖 S109种子。　
　　　　
2000年: 　配置复交组合 　 核不育莜麦 ZY基因与 S109按 1∶2种植抽穗后拔除核不育中的可育株 ,
　　　　
2000年冬: 温室繁种 、 加代 将收获的种子 5厘米进行点播 。　
　　　　
2001-2002年: 　选穗行 　 在 2001年种植穗行后 , 在进行选单穗 , 于2002年在进行种植穗行 。
　　　　
2003-2006年: 穗系、 鉴定试验 进行产量和性状的鉴定　
　　　　
2006-2007年: 区域适应性试验 在张家口燕麦产区的各县中试基点进行 。　
图 1　选育程序
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2009 年 2 月　　　　　　　　　　　　　　 河北北方学院学报 (自然科学版) 　　　　　　　　　　　　　　第 1期
　　2008年冬:育成 “冀张燕 1号” 品种 , 进行品种鉴定.
2　选育结果
2.1　特征
“冀张燕 1号” 幼苗绿色 , 半直立 , 植株高 126.9 cm ;周散型穗 , 燕尾铃 , 穗铃数 27个左右 , 穗粒
数 53.9粒左右 , 穗粒重 1.66 g;籽粒白色 , 千粒重 34.5 g.生育期 97 d左右 , 属中晚熟品种.
2.2　特性
抗旱耐瘠性强 , 适宜在旱坡地和旱滩地种植.抗燕麦坚黑穗病 , 中感红叶病.
2.3　品质
2008年送农业部谷物品质监督检验测试中心测定 , “张燕 1号” 粗蛋白质含量 18.1%, 粗脂肪含量
7.84%, 出米率为 71.17%.
2.4　产量表现
籽实产量:2005-2006年 , 两年品种比较试验 , 平均折产 3 787.5 kg/hm2 , 比对照 “马匹牙” 增产
18.62%;2006 ～ 2007年两年十个区试点中八个点比对照 “红旗 2 号” 增产 , 增产量在 32.25 ～ 332.25
kg/hm2 , 增产幅度为 1.74%～ 10.55%;2006 ～ 2007年两年六个生产点鉴定 , 平均产量 3 330 kg/hm2 ,
比对照 “红旗 2号” 增产 15.45%.
生物产量:2006 ～ 2007年在各区试点进行了生物产量测试 , 两年生物产量均居首位 , 十个区试点中
有七个试点取得试验数据 , 全部增产 , 平均产量 8 014 kg/hm2 , 比对照 “红旗 2号” 增产量在 1 068.75 ～
2 560.5 kg/hm2 , 增产幅度在 14.44 ～ 36.65%, 平均增产 20.29%.
3　栽培技术要点
1)选地:选择非莜麦 、 燕麦茬的旱地种植 , 不种莜麦茬和燕麦茬 , 以免混种 , 缩短良种使用年限.
2)播种期:河北省坝上燕麦产区种植籽用燕麦在 5月下旬到 6月上旬播种;刈青草用燕麦可在 6月
20日左右播种.
3)播种量:籽实用一般播量为225 kg/hm2 左右 , 苗数掌握在 375 ～ 450万株/ hm 2 ;刈青用一般播量
为 300 kg/hm2 .沙质土壤适当减少播量 , 粘性土壤应适当加大播量 , 早播减少播量 , 晚播增加播量.
4)施肥:旱地种植随播种以 45 ～ 75 kg/hm2 的磷酸二铵或 22 500 kg/hm2 优质农家肥做种肥 , 生育
期间有条件的可于拔节期冒雨追尿素 150 kg/hm2 .
5)收获:燕麦的蹄口较易脱落 , 易遭风拥 , 籽实用田要及时收获.刈青田应在扬花结束后的灌浆前
期收获 , 此时收获秸草营养价值高.
4　讨　论
“冀张燕 1号” 燕麦新品系的育成 , 证明核不育 ZY基因在燕麦杂交育种上的可行性 , 为今后莜麦育
种开辟了一条新的途径 , 创立了一种新的方法.但是由于核不育ZY基因在燕麦育种上刚刚起步 , 有待今
后进一步地开展研究 , 探索和研究动态基因库和轮回选择法 , 使其做为作为燕麦育种的桥梁材料得到更好
的应用.
参考文献:
[ 1] 杨海鹏 , 孙泽民.中国燕麦 [ M] .北京:农业出版社 , 1989:1-6
[ 2] 吴明.大麦和莜麦可降低血胆固醇 [ J] .世界农业 , 1985 , 22 (10):59
[ 3] 邓景杨.太谷核不育小麦在育种中的应用 [ M] .北京:科学出版社 , 1-4
[ 4] 李荫梅.谷子育种学 [ M] .北京:中国农业出版社 , 528-560
[ 5] 毛庆文 , 张志鹏 , 张月辰.不同播种期对高产玉米品质影响 [ J] .河北北方学院学报:自然科学版 , 2008 , 24 (03):
34-36
[ 责任编辑:刘守义]
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2009 年 2 月 杨才等:利用核不育莜麦 ZY 基因育成优质高蛋白燕麦新品种 “冀张燕 1 号” 第 1 期