为选育高产优质适应性广的亚麻新品种,2003年将亚麻种子通过第18颗返回式科学技术实验卫星搭载进行空间诱变,经过卫星搭载的种子于2004年开始在云南大理州种植,经过多代系谱选择于2008年决选出性状稳定品系Y5F051,2009年-2010年品种鉴定试验后参加2011年、2012年新疆亚麻区域试验,在试验中原茎产量居第一位,平均原茎产量比天鑫三号(CK1)增产13.41%,比中亚麻2号(CK2)增产16.73%。在2012年生产试验中,原茎产量比对照天鑫三号增产12.33%。该品种于2013年11月通过新疆维吾尔自治区非主要农作物品种登记办公室登记,命名为中亚麻3号。主要特点是产量高,整齐度好,抗倒伏能力强,适应性强,适合新疆北疆地区种植。
全 文 :核 农 学 报 2014,28(12):2148 ~ 2152
Journal of Nuclear Agricultural Sciences
收稿日期:2014⁃06⁃25 接受日期:2014⁃10⁃03
基金项目:国家“十一五”科技支撑计划:高产、优质、多抗麻类空间环境诱变育种关键技术研究与示范子课题(2008BAD97B05 - 4),科技部国际
科技合作与交流专项子课题:麻类优异基因资源收集评价与创新利用(2010DFR30620 - 4)
作者简介:邱财生,男,助理研究员,主要从事亚麻栽培育种研究。 E⁃mail:qcaisheng@ 163. com
通讯作者:王玉富,男,研究员,主要从事亚麻栽培育种研究。 E⁃mail:chinaflax@ 126. com
文章编号:1000⁃8551(2014)12⁃2148⁃05
纤维亚麻新品种中亚麻 3 号的选育
邱财生1 张 正2 龙松华1 郭 媛1 邓 欣1 郝冬梅1 钟国乾1 王玉富1
( 1 中国农业科学院麻类研究所,长沙 410205;2 新疆伊犁州农业科学研究所,伊犁 835000)
摘 要:为选育高产优质适应性广的亚麻新品种,2003 年将亚麻种子通过第 18 颗返回式科学技术实验
卫星搭载进行空间诱变,经过卫星搭载的种子于 2004 年开始在云南大理州种植,经过多代系谱选择于
2008 年决选出性状稳定品系 Y5F051,2009 年 - 2010 年品种鉴定试验后参加 2011 年、2012 年新疆亚麻
区域试验,在试验中原茎产量居第一位,平均原茎产量比天鑫三号(CK1)增产 13 41% ,比中亚麻 2 号
(CK2)增产 16 73% 。 在 2012 年生产试验中,原茎产量比对照天鑫三号增产 12 33% 。 该品种于 2013
年 11 月通过新疆维吾尔自治区非主要农作物品种登记办公室登记,命名为中亚麻 3 号。 主要特点是产
量高,整齐度好,抗倒伏能力强,适应性强,适合新疆北疆地区种植。
关键词:亚麻;空间环境诱变;区域试验;中亚麻 3 号
DOI:10 11869 / j. issn. 100⁃8551 2014 12. 2148
亚麻(Linum usitatissmum L. )是我国重要的经济
作物,其纤维品质优良,是重要的纺织原料;亚麻籽富
含 α⁃亚麻酸、木酚素等对人体非常有益的成分,成为
众多营养产品的重要原材料[1 - 2]。 选育优质、高产、抗
病亚麻新品种可以满足实际生产的需要,对亚麻产业
的发展具有重要的意义。 空间环境诱变育种效率高、
周期短,已经成为我国作物育种的重要手段,在水稻、
小麦、棉花、青椒、大豆等作物上被广泛应用[3 - 11],培
育出了许多优质新品系。 截止 2013 年,有 200 多个高
产、优质、多抗的农作物新品种被选育出来[12]。 当前
我国育种家已经育出很多纤维用亚麻新品种,包括中
亚麻、黑亚、双亚、云亚、吉亚等系列品种 60 多个应用
于生产[13]。
目前,亚麻常规育种仍采用品种间杂交系谱选育
为主要手段[14],而亚麻栽培种间遗传背景狭窄,常规
育种少有突破性进展,空间环境诱变相对传统育种方
式更能促进基因资源的创新,其变异类型丰富,选择机
会增加。 本研究将引进亚麻材料 DIANE 的种子搭载
卫星进行辐射诱导,从而获得较多突变后代,然后根据
后代的表型性状进行多年筛选,以期获得优良的突变
体。 空间环境诱变对亚麻基因突变的诱导具有随机
性,诱导的变异无规律可循。 研究通过增大受辐射种
子数量获得较多的变异后代,进而通过田间筛选鉴定
获得生产上需求的优异新品种,代替当前生产上一些
较差的品种,提高麻农效益。
1 选育过程
以法国引进品种‘DIANE’为供试材料,于 2003 年
通过我国发射的第 18 颗返回式科学技术实验卫星搭
载种子 400 粒,进行航天诱变。 2004 年在云南大理州
种植 SP1 种子,2005 年获得 SP2 种子,2008 年 SP5 决
选出品系 Y5F051,2009 年 - 2010 年进行产量和品质
鉴定。 2011 年 - 2012 年参加新疆亚麻区域试验,代号
2011 - 4,对照品种天鑫三号 ( CK1 )、中亚麻 2 号
(CK2)。 2012 年参加新疆亚麻生产试验,2012 年 7 月
由新疆种子管理站组织田间鉴评。 2013 年 7 月经新
疆非主要农作物品种登记委员会评审,登记命名为中
8412
12 期 纤维亚麻新品种中亚麻 3 号的选育
亚麻 3 号,并于 11 月发放品种登记证,登记号为新农
登字(2013)第 29 号。
2 产量表现
2 1 品系产量比较试验
2008 年 SP5 决选,品系号 Y5F051,株高 110cm,比
原品种高 10cm,出麻率 23 2% ,比原品种高 2 个百分
点。 2009 年 - 2010 年采用随机区组设计进行品种鉴
定试验,设 3 次重复,Y5F051 平均原茎产量 6 750
kg·hm - 2,纤维产量 1 095kg · hm - 2,种子 1 125
kg·hm - 2,分别比对照 DIANE 增产 13 2% ,15 6%和
11 8% 。
2 2 区域试验情况
2011 年在新疆新源县科技示范园、尼勒克科技示
范园、伊犁州农科所试验田、昭苏县科技示范园参加区
域试验,4 个试验点平均原茎产量 7 752 5 kg·hm - 2,
比天鑫三号(CK1)增产 16 14% ,比中亚麻 2 号(CK2)
增产 15 45% ,增产显著,产量在参试的 7 个品种中居
第一位,在参试的 4 个点都比对照增产。 2012 年继续
在 4 个试验点参加区域试验,平均原茎产量 6 032 5
kg·hm - 2,比天鑫三号(CK1)增产 10 08% ,比中亚麻
2 号(CK2)增产 18 4% ,增产显著,产量在参试的 7 个
品种中居第一位,在参试的 4 个点都比对照增产。
2 3 品种生产试验情况
2012 年在昭苏县科技示范园、伊犁州农科所试验
田进行了新疆亚麻生产试验,其中昭苏原茎产量为 5
269 kg·hm - 2,伊犁原茎产量为 6 847 kg·hm - 2,在 2
地分别比对照天鑫三号增产 12 08%和 12 52% 。 2
点平均原茎产量为 6 058 kg·hm - 2,比对照增产
12 33% 。
2 4 2 年区域试验原茎产量数据分析
根据 4 点 2 年的原茎产量结果(表 1)进行了方差
分析(表 2)和 Duncan多重比较(表 3),发现参试品种
间差异极为显著 (P = 0 0001 < 0 01),中亚麻 3 号
(2011 - 4)平均原茎产量最高,与两个对照对比差异
极为显著,比对照 CK1、 CK2 分别增产 13 41% 、
16 73% 。
表 1 中亚麻 3 号区域试验结果
Table 1 The results of Zhongyama No. 3 in regional test
品种
Variety
原茎产量 The stem yield / (kg·hm - 2)
2011 2012
伊犁
Yili
新源
Xinyuan
尼勒克
Nileke
昭苏
Zhaosu
伊犁
Yili
新源
Xinyuan
尼勒克
Nileke
昭苏
Zhaosu
平均原茎
产量
Average
stem yield /
(kg·hm - 2)
比 CK1 增产
Yield increase
compared
with CK1
比 CK2 增产
Yield increase
compared
with CK2
2011⁃4 6930 9780 6460 7840 7390 5450 4880 6410 6893 13. 41% 16. 73%
TX⁃3(CK1) 6020 9120 5170 6390 6770 4830 4500 5820 6078
中亚麻 2 号 (CK2) 5750 9310 5140 6660 6250 4670 3670 5790 5905
表 2 区域试验方差分析
Table 2 The analysis of variance for regional test
变异来源
Source
平方和
SS 自由度 df
均方
MS F值 F value
概率
Prob.
区组间 Plots 32 0848 16 2 0053
年份间 Years 90 7284 1 90 7284 186 1979 0 0001
地点间 Districts 77 2957 3 25 7652 0 5130 0 7013
品种间 Varieties 28 4317 6 4 7386 14 0988 0 0026
地点∗年份 District∗Year 150 6725 3 50 2242 103 0728 0 0001
品种∗年份 Variety∗Variety 2 0166 6 0 3361 0 6898 0 6584
地点∗品种 Dictrict∗Variety 8 4079 18 0 4671 1 9176 0 0884
地点∗品种∗年份 Dictrict∗Variety∗Year 4 3846 18 0 2436 0 4999 0 9524
误差 Deviation 46 7778 96 0 4873
总的 Total 440 800 167
9412
核 农 学 报 28 卷
表 3 区域试验的 Duncan’s新复极差测验
Table 3 Duncan's multiple comparison for regional test
品种
Variety
平均原茎产量
Average stem yield / (kg·hm - 2)
显著水平(5% )
5% level
极显著水平(1% )
1% level
2011 - 4(中亚麻 3 号) 6893 a A
N - 22 6815 a A
2011 - 3 6215 b B
天鑫三号(CK1) 6078 bc B
中亚麻 2 号(CK2) 5905 bc B
2011 - 1 5940 bc B
2011 - 2 5750 c B
3 特征特性
3 1 生物学特性
该品种为纤维用亚麻,株高为 85 6cm,工艺长度
68 3cm,属于中等高度纤维亚麻品种。 在新疆北疆地
区生育期 89d,属于中熟品种。 叶片互生,披针形,深
绿色。 花蓝色,蒴果球形黄色,种皮褐色,分枝数 2 ~ 3
个,单株蒴果数 6 ~ 8 个,茎粗 1 5mm,籽粒千粒重
4 9g,出麻率 30 3% ,丰产、稳定、适应性好。
3 2 适应性
中亚麻 3 号适应性好,经过 2008 年 - 2012 年的
多点试验,发现该品种可在新疆北疆、云南、黑龙江等
地种植。
3 3 抗逆性
中亚麻 3 号抗倒伏、抗枯萎病和立枯病。 伊犁哈
萨克自治州农业技术推广总站检疫人员对中亚麻 3 号
进行的田间病害调查发现,中亚麻 3 号无立枯病和枯
萎病发生。
4 栽培技术要点
4 1 适时播种,合理密植
伊犁河谷一般以 3 月下旬至 4 月上旬播种为宜,
昭苏以 4 月中旬为宜。 有效播种密度约 2 250
粒·m - 2为宜。
4 2 及时除草
苗期及时清除田间杂草,苗高 10cm 左右时可使
用除草剂拿捕净配合二甲四氯使用,注意严格控制二
甲四氯钠用量。
4 3 肥水管理
基肥提倡秋施,有机肥 30 000 ~ 40 000 kg ·
hm - 2,配合磷酸二铵 225 kg·hm - 2做底肥,亚麻快速
生长期前追尿素 120 ~ 150 kg·hm - 2。 出苗后 40d 左
右浇头水,快速生长期应保证水分充足,全生育期灌水
4 ~ 5 次。
4 4 及时收获
待亚麻叶片有超过 1 / 3 脱落后注意观察判断成熟
度,进入工艺成熟期及时收获。
5 讨论
种植优异亚麻品种是获得高产优质纤维的重要前
提[15],通过空间辐射育种和多年系谱选育出的中亚麻
3 号品种,株高和工艺长度适中,出麻率较高,在区域
试验中原茎产量、纤维产量均居第一位。 对生物胁迫
和非生物胁迫具有优良抗性是亚麻选育新品种的重要
方向[16], 如对病害、 高温、 渍害、 高盐的抗性选
择[17 - 19],中亚麻 3 号整齐度好,抗病,抗倒伏能力强,
适应性强,适合新疆北疆、云南等地种植。
空间辐射育种在许多作物上都取得了成功,成为
育种的一种重要手段,本研究首次在亚麻上应用并取
得了成功。 本研究中诱变后代所选株系 SP5 已经稳
定,而常规亚麻育种一般需要 6 ~ 8 代才能稳定,显示
亚麻空间育种具有周期较短的优越性,这与陈志强
等[20]、李源祥等[21]在水稻上的研究结果相似,而水稻
上也发现有更多代数才稳定的品种[22 - 23]。 陈志强
等[20]总结水稻空间育种性状变异的特点时认为,SP2
后产生的变异一般均能遗传,主基因控制的性状突变
一般在 SP4 基本稳定;周汉钦等[24]认为,由隐性主基
因控制的单一性状变异的材料一般经 3 ~ 4 代即可稳
定,而由多基因控制的数量性状变异则需要较多代数
才能稳定。
0512
12 期 纤维亚麻新品种中亚麻 3 号的选育
6 结论
通过空间辐射育种和多年系谱选育出的中亚麻 3
号品种,株高和工艺长度适中、出麻率较高、原茎及纤
维产量高、抗倒伏、抗枯萎病和立枯病,是适合新疆北
疆等地区种植的优良亚麻品种,也是我国第一个通过
空间辐射育种技术获得的亚麻新品种。 空间环境辐射
育种应用于亚麻育种,可缩短育种周期,改良基因资
源。 本研究可为今后的亚麻空间辐射育种提供参考。
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1512
Journal of Nuclear Agricultural Sciences
2014,28(12):2148 ~ 2152
Breeding of a New Fibre Flax Variety of ‘Zhongyama No. 3’
QIU Cai⁃sheng1 ZHANG Zheng2 LONG Song⁃hua1 GUO Yuan1 DENG Xin1
HAO Dong⁃mei1 WANG Yu⁃fu1
( 1 Institute of Bast Fiber Crops,Chinese Academy of Agricultural Sciences, Changsha, Hunan 410205;
2 Institute of Agricultural Sciences in Yili Xinjiang, Yili 835000)
Abstract:To breed new varieties with properties of high yield, good quality, wide adaptability,the flaxseed was carried
in No. 18 recoverable satellite of science and experiment for mutation in 2003, then sowed them to get offspring in Dali,
Yunnan from 2004, and multi⁃generation pedigree breeding was carried out. The new line Y5F051 which properties
could be inherited steadily was selected out. It passed the variety identification test during 2009 to 2010, and then the
regional test was carried out during 2011 to 2012 in Xinjiang. The results showed that the stem yield of Y5F051 was first
among the tested lines and varieties. The stem yield of Y5F051 was more than ‘Tianxin No. 3’(CK1)by 13 41% , and
more than ‘Zhongyama No. 2’ (CK2) by 16 73% . In the production test in 2012, it was more ‘The tianxin No. 3’ by
12 33% . It was registered by Xinjiang Uygur Autonomous Region Variety Approval Committee, it was named
‘Zhongyama No. 3’ in November 2013. Its main properties are the high yield, good uniformity, resistance to lodging,
wide adaptability, suitable for planting in north Xinjiang.
Key words:Flax;Space breeding;Regional test;‘Zhongyama No. 3’
2512