全 文 ：苜蓿雄性不育杂交制种在生产上利用的研究
特木尔布和　吴永敷　罗慧宁
(内蒙古农牧学院草原科学系 ,呼和浩特 010018) 　 乌云其木格(内蒙古师大附中 ,呼和浩特 010010)
摘要　在苜蓿雄性不育系杂交制种的基础上 ,以敖汉苜蓿为对照 ,以加混苜蓿和抗蓟轮苜蓿为参试品种 ,
对杂交 F1代的综合性状进行了测定 , 3年的试验结果表明 ,杂种 F1代的产量与对照相比平均增产 25. 2% ,且
综合性状也显著高于对照 ,表现出了很强的杂种优势。
关键词　苜蓿　雄性不育系　杂种优势
中图分类号　 S551
⒇
　目前 ,我国在水稻、玉米、高粱等作物上 ,
通过利用雄性不育系进行杂交制种 ,杂种优
势大幅度提高产量 ,已在生产上普遍推广 ,并
为推动我国农业现代化、粮食产量持续大幅
度增产做出了卓越的贡献〔 1〕。
在长期的苜蓿栽培过程中形成了许多地
方品种 ,它们是苜蓿生产应用中的主要品种 ,
但在产量抗性及品质等综合因素上表现较
差。我国苜蓿新育成品种少 ,品种更新换代速
度慢 ,原有良种也出现退化现象 ,这与当前畜
牧业发展的需要极不适应。
为此目的 ,笔者首先选用吴永敷教授
1978年从草原一号杂花苜蓿中选育出来的
苜蓿雄性不育系〔 2～ 4〕作母本与 38个苜蓿不
同品种和 2个苜蓿野生种作父本进行人工杂
交 ,获得 40个杂交组合 ,最后根据杂种优势
的大小来进行选择〔5〕 ,选出了苜蓿雄性不育
系×新疆大叶苜蓿的组合。
本试验重点介绍通过杂交苜蓿的品比试
验、生产试验、营养价值和品质鉴定 ,对苜蓿
的杂种优势进行测定〔 6〕 ,为杂交苜蓿的推广
和利用提供试验依据。
1　试验材料与方法
1. 1　试验地概况　试验地设在呼和浩特市
内蒙古农牧学院草原系牧草试验站 ,东经
111°41′,北纬 40°49′,海拔 1 063 m ,属于中
温带大陆性季风气候 ,冬季漫长严寒 ,夏季短
暂温热 ,春秋两季较长 ,全年气温变化较大 ,
光照充沛。雨热同季 ,主要集中于 7、 8、 9三个
月内 ,但降水量少 ,年度间变化大。
试验地年均温 6. 5～ 6. 7℃ , > 0℃积温
2 900～ 3 500℃ ; > 5℃积温 2 800～ 3 300
℃ ; > 15℃积温 1 800～ 2 400℃ ,极端最高
温度 36℃ ,极端最低温度 - 33℃ ,昼夜温差
8～ 20℃ ,初霜 9月下旬 ,晚霜 5月中旬 ,无
霜期 130～ 140 d, 7～ 9月多雨 ,达 218～ 350
mm,占年降水量的 65%。 年太阳辐射量在
5 055～ 5 938 J/m2之间 ,是青藏高原外的又
一高值区。日照时数为 2 800～ 3 100 h /a, 4
～ 9月间为 1 500～ 1 700 h /a。
土壤为轻壤粟钙土 ,肥力中等偏高 ,土壤
有机质含量 2. 9% ,团粒结构良好 , p H值在
7. 5～ 8. 5之间。
试验地地势平坦 ,土壤类型、肥力水平均
匀一致 ,且具有灌溉条件。
1. 2　试验材料
1. 2. 1　杂交苜蓿 (雄性不育系×新疆大叶苜
蓿制备 )。
1. 2. 2　抗蓟轮苜蓿 (抗蓟马苜蓿第 2次轮回
选择所得 )。
16卷　 2期
Vo l. 16, No. 2
草　业　科　学
PRATACULTURAL SCIENCE
　　 23
4 /1999
⒇ 作者简介: 特木尔布和 ,男 , 1963年 3月生 , 1988年 7月毕业于内蒙古农牧学院草原科学系草原专业 ,讲师 ,从事牧草育种教学和科研工作。 发表论文 10余篇。收稿日期: 1998- 10- 23
1. 2. 3　加混苜蓿 (由 15个加拿大苜蓿品种
中混合选择所得 )。
1. 2. 4　敖汉苜蓿 (内蒙古地方品种 )。
1. 2. 5　准格尔苜蓿 (内蒙古地方品种 )。
1. 3　试验方法及田间设计　品比试验的 4
个参试品种 (杂交苜蓿、抗蓟轮苜蓿、加混苜
蓿、敖汉苜蓿 )均于早春地膜覆盖育苗 ,苗高
10 cm左右时分别于各小区定植 ,行距 30
cm,株距 20 cm ,移苗前精细整地 ,灌溉 1次 ,
不施肥 ,移苗后立即灌水 1次 ,以后 3～ 5 d
灌溉 1次 ,直至成活 ,试验设 4次重复 ,小区
随机排列 ,每小区面积为 20 m2 ( 2 m× 10
m ) ,共 16小区 ,试验田周围设置 2行保护
行。
生产试验的 2个参试品种 (杂交苜蓿、准
格尔苜蓿 )均于春季进行条播 ,行距为 30
cm,小区面积 0. 033 hm2。
1997年在内蒙古农牧学院牧草试验站
进行试验的同时在山东省设一个试验点 ,但
1997年由于春季山东干旱 ,大部分植株旱
死 ,试验作废 , 1998年春天 ,在锡盟蓝旗 ,又
增设一个试验点 ,目前长势很好 ,所以本次生
产试验的数据是内蒙古农牧学院牧草站进行
试验所得。
1. 4　测定项目及方法
1. 4. 1　叶面积: 随机从植株不同部位取 20
片叶片 ,先测其长、宽 ,然后按公式: A= L×
W× 0. 71计算 ( A: 苜蓿叶面积 ; L: 叶片长
度 ;W:叶片宽度 ; 0. 71叶面积校正系数 )。
1. 4. 2　叶绿素含量:丙酮抽提用分光光度法
在 625 nm波长下比色 ,采用回归分析法计
算待测液浓度。
1. 4. 3　粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、无氮浸出物
和灰分的测定:按常规测定法测定。
2　结果与分析
2. 1　品种比较试验和生产试验
表 1　品种比较试验
品种 年度 重　　　复 (k g)Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
总和
( kg )
折合 hm2
产量
比对照
(% )
增产
(% )
敖汉苜蓿
( C K)
1996年 8月 29. 5 30. 3 30. 5 28. 2 128. 5 14 808. 0 0
1997年 6月 30. 4 34. 5 35. 4 32. 1 133. 4 16 207. 5 0 0
1997年 10月 27. 5 31. 9 31. 0 27. 7 118. 4 14 752. 5 0
1998年 6月 5. 5 52. 0 73. 0 75. 0 255. 0 31 890. 0 0
加混苜蓿
1996年 8月 31. 9 30. 8 31. 5 31. 5 124. 9 17 098. 5 8. 3
1997年 6月 34. 2 35. 9 33. 6 33. 6 138. 3 17 199. 0 6. 1 6. 1
1997年 10月 30. 1 32. 4 30. 0 30. 0 122. 8 15 397. 5 4. 3
1998年 6月 63. 5 69. 0 62. 0 74. 5 269. 0 33 645. 0 5. 5
抗蓟轮苜蓿
1996年 8月 37. 0 37. 3 32. 0 30. 4 136. 7 17 098. 5 15. 5
1997年 6月 39. 7 38. 1 36. 0 34. 4 148. 2 18 498. 0 14. 1 14. 3
1997年 10月 36. 3 35. 7 33. 0 31. 4 136. 4 17 079. 0 15. 7
1998年 6月 69. 5 70. 5 61. 0 84. 0 285. 0 35 640. 0 11. 8
杂交苜蓿
1996年 8月 38. 9 41. 2 36. 5 39. 1 155. 7 19 108. 5 29. 1
1997年 6月 40. 6 43. 1 39. 7 40. 7 164. 1 20 511. 0 26. 5 25. 2
1997年 10月 37. 8 40. 0 36. 0 38. 4 152. 0 19 009. 5 28. 8
1998年 6月 75. 6 74. 5 71. 5 75. 5 296. 5 37 080. 0 16. 3
24　　　　　　　　　　　　　　　　　　　草　业　科　学　　　　　　　　　　　　　　　　 4 /1999
表 2　 4个品种的产量分析
变异来源 平方和 自由度 变量 F F的监界值
品种 353 161 3 117 720665. 08* * 239
区组 2 123 12 177 0. 007 5 5. 05
总数 355 284 15 23 685. 6
　　注: * * 为极显著。
2. 1. 1　品种比较试验:品比结果见表 1, 4个
参试品种在 1996年 8月、 1997年 6月、 1997
年 10月和 1998年 6月 4次收割的折合 hm2
产 量为: 敖 汉 苜蓿 分 别是: 14 808. 0、
16 207. 5、 14 752. 5、 31 890. 0 kg;加混苜蓿
分 别是: 17 098. 5、 17 199. 0、 15 397. 5、
33 645. 0 kg,分别比对照品种增产 8. 3% 、
6. 1%、 4. 3% 、 5. 5% ,平均增产 6. 1% ;抗蓟
轮 苜 蓿 分 别 是 17 098. 5、 18 498. 0、
17 079. 0、 35 640. 0 kg ,分别比对照品种增产
15. 5% 、 14. 1% 、 15. 7%和 11. 8% ,平均增产
14. 3% ; 杂 交 苜 蓿 分 别 是 19 108. 5、
20 511. 0、 19 009. 5、 37 080. 0 kg ,分别比对
照 品 种 增 产 29. 1% 、 26. 5%、 28. 8% 、
16. 3% ,平均增产 25. 2% 。可见 ,不育系×新
疆大叶苜蓿所得的杂交 F1代增产幅度最大 ,
表明其确有较强的杂种优势。
从表 2可以通过 F检验品种的 F值
( 665. 08)> F0. 01 , ( 239)区组 F值 ( 0. 007 5)
< F0. 01 , ( 5. 05) ,说明品种间的差异已达极显
著水平 ,而区组间的差异并不显著 ,也就是说
产量的差异主要是由品种间差异造成的。
表 3表明通过进一步进行 t检验各品种
间的彼此差异为: 杂交种 F1与其他 3个品种
间的差异均达到极显著水平或显著水平 ,抗
蓟轮苜蓿与对照间的差异达到显著水平 ,与
加混苜蓿间的差异也达到显著水平 ,加混苜
蓿与敖汉苜蓿之间的差异并不显著。
因此 , 4个参试品种按产量顺序排列如
下:
杂交苜蓿> 抗蓟轮苜蓿> 加混苜蓿> 敖
汉苜蓿。
2. 1. 2　生产试验: 1997年 9月和 1998年 6
月两次试验结果分别是杂交苜蓿平均
11 975. 4 kg /hm2 ,准格尔苜蓿平均 9 580. 5
kg /hm2。从试验结果可见 ,杂交苜蓿比对照
品种准格尔苜蓿增产 25% ,所以杂交苜蓿的
杂种优势很明显、很突出 ,产量远远超过对照
品种产量 ,在生产上有较高的利用价值。
2. 2　 4个参试品种平均单片叶面积的比较
　就平均单片叶面积来讲 ,见表 4,杂交种的
最大平均为 3. 32 cm2 ,比对照敖汉苜蓿的单
片叶面积 ( 2. 15 cm2 )大 10. 7% ,和其父本新
疆大叶苜蓿的平均单片叶面积差不多 ,加混
苜蓿和抗蓟轮的单片叶面积与其他 3个品种
相比达显著水平 ,而其他 3个品种间的差别
并不显著 ,可见杂交苜蓿在单片平均叶面积
上具有较大的杂种优势。
表 3　 4个品种的产量差异比较
品　种 平均产值
(kg /15区 )
差　　　异
敖汉与
其他
加混与
其他
抗蓟轮
与其他
敖汉 ( CK) 39. 7
加　混 43. 1 3. 4
抗蓟轮 44. 1 4. 4* 1. 0*
杂交种 48. 0 8. 3* * 4. 9* * 3. 9* *
　　注: * 为显著 ,* * 为极显著。
2. 3　 4个苜蓿品种体内的叶绿素含量测定
　叶绿素含量的多少与光合能力有显著的正
相关性。杂交苜蓿的高产除了形态上的原因
外与某些光合生理指标也有关系 ,其中叶绿
素的含量是个重要因素 ,测其结果见表 5。
表 5表明: 4个品种的叶绿素由高到低
依次为: 杂交苜蓿> 抗蓟轮苜蓿> 加混苜蓿
> 敖汉苜蓿 ,分别为 14. 05、 12. 38、 10. 49和
9. 63 mg /g ,表 6的分析表明: 杂交种的叶绿
素含量显著高于其他 3个品种 ,加混苜蓿和
抗蓟轮苜蓿也显著高于对照 ,但加混和抗蓟
轮之间没有明显差别。
254 /1999　　　　　　　　　　　 PRATACULTURAL SCIENCE( Vo l. 16, No. 2)　　　　　　　　　　
表 4　 4个参试品种平均单片叶面积测定 cm2
品　　种 1996年
7月 10日 7月 20日 7月 30日 8月 10日 8月 20日 8月 30日 平　均
敖汉苜蓿 1. 43 1. 69 2. 01 2. 38 2. 63 2. 73 2. 15± 0. 20
加混苜蓿 1. 41 1. 72 1. 94 2. 40 2. 80 2. 94 2. 20± 0. 55
抗蓟轮苜蓿 1. 38 1. 62 2. 12 2. 19 2. 94 3. 07 2. 22± 0. 60
杂交苜蓿 2. 66 2. 88 3. 32 3. 55 3. 47 4. 04 3. 32± 0. 48
表 5　 4个苜蓿品种体内叶绿素平均含量的测定
mg /g
品　　种 测定时间
1996. 7. 10 1996. 7. 25 1996. 8. 5
平均
敖汉苜蓿 CK 11. 04 8. 58 9. 26 9. 63
加混苜蓿 11. 10 8. 36 12. 02 10. 49
抗蓟轮苜蓿 12. 01 11. 72 14. 00 12. 38
杂交苜蓿 13. 52 13. 15 14. 78 14. 05
表 6　表 5中资料的差异显著性检验
品　　种 平均数 ( X i ) X i- X 1 X i- X 2 X i- X 3
杂交苜蓿 14. 05
抗蓟轮苜蓿 12. 38 1. 67*
加混苜蓿 10. 49 3. 56* * 1. 89*
敖汉苜蓿 9. 63 4. 42* * 2. 75* 0. 86
　　注: * * 为差异极显著 ,* 为差异显著。
杂交苜蓿和抗蓟轮苜蓿的叶绿素含量在
整个观测期内比较一致 ,变化幅度不大 ,敖汉
苜蓿和加混苜蓿的叶绿素含量在此期间变化
幅度较大 ,但 4个品种的叶绿素含量变化规
律比较一致 , 5月末定植后 ,很快进入分枝
期 ,生长速度较快 ,叶绿素含量也较高 ,后来
叶绿素含量有所下降 ,其中敖汉苜蓿的下降
幅度最大 ,为 22. 3% ,加混苜蓿下降 19. 2% ,
杂交苜蓿下降 6. 4% ,而抗蓟轮苜蓿仅下降
了 2. 4% , 8月份以后叶绿素含量又开始回
升 ,造成这种现象的原因可能与蓟马危害有
关。
2. 4　概略养分的测定　概略养分是影响牧
草品质的一个重要因素〔7〕 , 1997年 6月初在
孕蕾期和 10月初分别进行整株干物质养分
含量的分析 ,结果见表 7。
表 7　概略养分分析结果
品　种 时间 (年 . 月 . 日 ) 吸附水
%
粗蛋白
%
粗脂肪
%
粗纤维
%
无氮浸出物
%
灰分
%
Ca P
1997. 8. 23 10. 38 12. 76 2. 15 27. 43 28. 92 10. 51 2. 74 0. 11
敖汉苜蓿 1997. 6. 2 10. 35 15. 72 3. 17 35. 27 32. 67 4. 83 1. 47 0. 11
平均 10. 37 14. 84 2. 56 31. 35 30. 75 7. 57 2. 10 0. 11
1997. 8. 23 9. 82 15. 93 2. 72 28. 11 30. 66 10. 45 2. 70 0. 10
加混苜蓿 1997. 6. 2 10. 63 17. 08 2. 83 24. 06 38. 01 8. 27 2. 27 0. 18
平均 10. 27 16. 51 2. 77 26. 08 34. 33 9. 36 2. 49 0. 14
1997. 8. 23 9. 94 16. 05 2. 63 28. 53 29. 55 6. 98 2. 61 0. 10
抗蓟轮苜蓿 1997. 6. 2 11. 67 19. 20 2. 58 23. 39 33. 38 11. 01 2. 08 0. 19
平均 10. 85 17. 63 2. 61 25. 96 31. 47 8. 99 2. 34 0. 15
1997. 8. 23 9. 70 19. 04 2. 45 25. 33 38. 41 7. 20 2. 71 0. 12
杂交苜蓿 1997. 6. 2 10. 71 19. 86 2. 76 26. 22 37. 24 10. 23 2. 35 0. 16
平均 10. 41 19. 45 2. 56 25. 78 37. 83 8. 72 2. 53 0. 14
26　　　　　　　　　　　　　　　　　　　草　业　科　学　　　　　　　　　　　　　　　　 4 /1999
　　表 7的结果表明: 在粗蛋白、无氮浸出物
两项指标中 ,均以杂交苜蓿的含量最高 ,分别
为 19. 45%和 37. 83% ,以对照敖汉苜蓿的最
低 ,分别为 14. 84%和 30. 75% ,所以杂交苜
蓿的粗蛋白质含量高于对照品种和其他两个
品种 ,说明了杂交苜蓿品质优良。
3　结论
3. 1　经过多年的试验研究 ,苜蓿雄性不育系
杂交制种成功并杂交苜蓿的产量明显高于对
照敖汉苜蓿 ,增产幅度达 25. 2%。
3. 2　生产试验表明 ,杂交苜蓿具有适合在生
产上大面积推广利用的价值 ,杂交苜蓿在生
产试验中比对照准格尔苜蓿增产 25%。
3. 3　粗蛋白质含量均高于对照敖汉苜蓿 ,表
明其营养价值高。
3. 4　杂交苜蓿在单片平均叶面积、叶绿素含
量等指标上明显高于对照敖汉苜蓿 ,说明了
其品质优等。
3. 5　 2000年完成区域试验可在生产上大面
积推广利用。
参考文献
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APPLICATION OF MALE STERILITY TO HYBRID SEED MAKING OF ALFALFA
Te Muerbuhe　Wu Yongfu　 Luo Huining
( Depa rtment o f Grassland Science, Inner Mongo lia Insti tute
of Ag riculture and Animal Husbandry , Huhhot 010018)
Wuyunqimuge
( Inner Mongolia No rmal Univ esi ty , Huhhot 010018)
ABSTRACT
Based on the Male Sterility’ to hybrid seed making, the synthetic characters o f F1 gener-
ation w ere tested when the control w as M. Sativa L. cv . “ Aohan” and trial cultiv ars w ere
“ Jiahun” and “ kang ji lun” . The 3- year - experiment resul ts show ed that yield of F1 in-
creased by 25. 2% , its synthetic characters w as superior to control and i t had significant hy-
brid vigo r.
Key words: Alfalfa, Male sterility, hybrid vig o r
(上接 22页 )
27. 4% respectiv ely than 184 Stylosanthes spp. as contrast w hich was ex tended at present.
907 Stylosanthes spp. had high nutri tiv e value. It s crude protein and fat increased by 11. 0%
and 37. 7% respectiv ely, but the crude fiber decreased by 2. 7% than 184 Stylosanthes spp. It
w as applicable to improvement o f g rassland, cut ting o r production o f dry forage powder.
Key words: Stylosanthes spp. , specific comparison, yield
274 /1999　　　　　　　　　　　 PRATACULTURAL SCIENCE( Vo l. 16, No. 2)