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甜秆型粒用高梁杂交种选育展望
时间:2014年09月22日信息来源:不详点击: 加入收藏 】【 字体:

1  我国甜高梁育种研究和发展现状

我国甜高梁育种起步于20世纪80年代,近年来,随着人们对甜高梁多种加工用途认识的进一步加深,甜高梁育种工作已成为我国高梁研究工作者的工作重点之一,并已取得了一定的进展。如:辽宁省农业科学院育成的辽甜1 - 10号,山西省农业科学院、沈阳农业大学、吉林省农业科学院、黑龙江省农业科学院等单位育成的晋甜杂1号、沈农甜杂2号、吉甜l号以及龙饲1号等甜高粱新品种已在生产上推广应用。

目前,我国甜高粱杂交种的育种水平较高,但与先进国家仍有着一定的差距,除了科技创新人力、物力投入限制,资源匮乏、缺少抗倒伏、含糖量高的资源的限制,甜高梁杂交种选育类型单一也是导致我国甜高梁杂交选育多年徘徊不前的主要原因之一。

我国甜高梁杂交种选育多数突出了生物产量高的育种目标。从2011年全国高粱品种能源/青贮组区域试验结果看,参试甜高粱品种虽然生物产量高,但也存在一些问题:一是参试甜高粱品种植株高大,株高全部超过3.5m,倾斜倒伏风险较大;二是生育期普遍偏长,一般134 - 140 d,种植适应区域受到严重限制;三是籽粒产量相对较低,品质参差不齐。从目前看,甜高梁抗倒伏性差、生育期偏长已经成为甜高梁推广种植的主要瓶颈,也是选育单位重要改良目标之一。

2  甜秆型粒用高梁杂交种

针对目前甜高粱抗倒伏能力差、熟期偏长的问题,2007年,辽宁省农业科学院高粱所邹剑秋博士提出了甜秆型粒用高梁杂交种选育…,甜秆型粒用高梁杂交种选育是指在选育普通粒用高梁过程中,同时考虑提高茎秆的含糖量,最终育成茎秆含糖量高的普通高梁品种,其籽粒用于酿酒、作饲料,茎秆用于乙醇转化。此类杂交种沿用粒用杂交种的选育方法,选择具有较高糖锤度的不育系和恢复系杂交,籽粒产量、长相接近普通粒用高梁,但茎秆多汁、含糖量较高,糖锤度16%左右;籽粒是主产品,茎秆是副产品,株高2.2m以下,生育期适中,适应性广。甜秆型粒用高梁杂交种能够较好的解决抗倒伏性和生育期长的问题,是丰富甜高粱的类型一个有前景的研究方向。

3  甜秆型粒用高梁杂交种的比较优势

在众多生物质能源作物中,甜高粱以其独具的高含糖量、高生物产量、高乙醇转化率和高抗逆性成为符合我国国情、适合我国国土、气候条件、既产能源又产粮食的理想作物之一,它的开发利用为生产燃料乙醇原料的多元化开辟了一条新路。2006年我国生物质能源工作会议提出的生物质能源的发展方针是非粮替代,不与粮争地,不与民争粮。2006年度全国人均耕地只有0.12hm2,占用耕地来发展生物质能源作物已经没有空间,只能在不改变粮食结构,保证国家粮食安全的前提下在现有作物上挖掘潜力。2002年,全国高梁种植面积约84.34万hm2,如果改种甜秆型粒用高梁杂交种,在籽粒产量不变的情况下,可年生产茎秆3000万-3500万t,16t甜高梁茎秆可生产1 t酒精,考虑锤度因素,可年生产乙醇160万~200万t,可极大丰富我国生物质能源的来源。

3.1  甜秆型粒用高梁杂交种籽粒是主产品,茎秆是副产品,真正的不与粮争地,保证粮食安全。改变了甜高粱的专业化生产模式,种植不受乙醇产业链影响,农民生产无风险,真正的利用农业废弃物来生产可再生生物质能源,不仅农民增收,企业受益,而且减少茎秆燃烧,改善环境。

3.2  甜秆型粒用高梁杂交种选育沿用粒用杂交种的材料和选育方法,适当改造、创新,兼顾糖锤度的选择,基本解决抗倒伏、生育期等问题,受限制因素相对少。

3.3甜秆型粒用高粱杂交种的推广将简化种植管理难度,配套的技术措施容易完善,降低生产成本,农民易于接受,增加种植热情。

3.4生育期适中,对比生育期普遍较长,植株高大的甜高粱,甜秆型粒用高梁杂交种适宜推广范围更大,在不改变种植结构的前提下,能够充分利用现有的高梁种植区域来发展,保证粮食安全。

4  甜秆型粒用高梁杂交种选育的不利因素

4.1  甜高粱专用亲本少,亲本含糖量普遍偏低,配合力一般,改造创新很难寻找理想目标性状,杂交种籽粒产量和生物产量上没有明显提高。

4.2杂交种植株偏矮,可利用生物产量低,节间较短,影响整株平均糖锤度,水分、糖分流失较快,不同收获时期糖锤度变化大。

4.3虽然企业生产原料成本降低,但由于汁液、含糖量普遍偏低,转化乙醇技术研究滞后,造成生产转化成本加大。

5  甜秆型粒用高梁杂交种育种目标

5.1  籽粒产量高

甜秆型粒用高梁杂交种的籽粒产量要符合国家粒用高粱审定标准,籽粒产量一般在500~600kg/667mz。

5,2株高适中,茎秆产量较高

株高2.2m左右,在抗倒伏、生育期方面比其他类型甜高梁有明显优势的同时兼顾茎秆产量,茎秆产量2.5 -3 t/667m2。

5,3  茎秆汁液含量及含糖锤度较高

甜秆型粒用高梁杂交种选育不仅要求茎秆产量适当提高,而且还要求茎秆中的汁液丰富、含糖量高,以适合用来酿酒、制乙醇等。根据我国生物质能源生产以及加工实际情况,甜秆型粒用高梁茎秆汁液含糖锤度应达到16%以上,出汁率50%以上。

5.4  生育期适中

甜秆型粒用高粱杂交种生育期应控制在125 d左右,温光反应一般,适应性广,能够充分利用现有的高梁种植区域来发展。

5.5抗逆性

甜秆型粒用高梁杂交种整个生育期倒伏应控制在≤10%以内,基本性状与普通高梁相同,能够较容易解决高梁抗倒伏问题,而且有较强的抗旱、耐涝、耐盐碱、耐热、抗病、抗虫性、抗鸟害、抗杂草危害等综合抗性,生产上可更多的合理利用边际性劣质土地。

6  甜秆型粒用高梁杂交种研究进展

6.1  亲本材料选育

2006 -2007年辽宁省农业科学院高梁所对本单位800份高代不育系进行糖锤度调查,最高糖锤度达到22%,跨度为6% -22%,大多数都在12% - 15%左右,其中新选育的高糖不育系L1020A 2006 -2007年两年糖锤度稳定在16% -18%左右,配合力稳定,利用价值较高。2006 -2007年辽宁省农业科学院高梁所对本单位1200份普通恢复系进行糖锤度调查,最高糖锤度达到21.2%,跨度为8% -21.2%,大多数集中在12%-16%左右,茎秆汁液含量偏低,超过60%的较少。在甜高梁品种与普通恢复系的杂交后代中,糖锤度调查结果良好,但植株普遍较高,配合力尚不明确,在进一步选择中。6.2  杂交种选育

2007年辽宁省农业科学院高梁所对现有已审定杂交种进行糖锤度调查,沈杂5号13%,辽杂11号13%,辽杂12号14%,辽杂18号最高达到18%,有明显的实际应用价值,其他品种在8%一l2%之间。

2007年高糖不育系和恢复系配制的部分杂交种调查结果显示(表2),虽然相对普通粒用杂交种糖锤度、出汁率有提高,抗倒伏,但主产品籽粒产量与粒用高梁审定标准有一定差距,茎秆产量偏低;收获时期对茎秆含糖锤度和出汁率影响较大。因此亲本还需要在高糖基础上提高配合力的选择,使各种目标性状有一个最佳结合点,同时对栽培技术进行研究,确定甜秆型粒用高梁杂交种最佳栽培模式。

总之,甜秆型粒用高梁杂交种籽粒高产、高抗相对容易,高糖难,目标性状较难有机结合。不是含糖量不理想,就是产量不够高,很难找到籽粒高产、含糖量又高的品种。因此,创新育种路线,应用群体改良等技术选育创新甜高梁新材料,用分子标记方法鉴选甜高梁新材料,利用转基因技术等将高产、高抗与高糖有效结合,将实验室和田间选择有机结合,加强对抗性、特别是含糖量等性状的遗传规律研究,提高选育的准确性和效率…,才能真正在甜秆型粒用高梁杂交种选育方面取得突破,丰富甜高粱品种的类型。

朱  凯1,邹剑秋1,陈秋菲2(1.辽宁省农业科学院高梁研究所,辽宁沈阳110161;2.辽宁省农业技术学校,辽宁沈阳110161)

辽宁农业科学2012(3):39 ~41

(作者:佚名编辑:admin)

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