河南省花生品种产量性状的遗传改良

花生学报2005 34(4)7~11Journal of Peanut Science ,Vol. 34 , No.4 ,2005文章编号:1002 4093( 2005 )04-0007-05河南省花生品种产量性状的遗传改良杨海棠'2崔党群'马东波( 1.河南农业大学河南郑州450002 2.郑州市农林科学研究所河南郑州450005 ;3.新郑市农业局河南新郑451100 )摘要选用近二十年在河南省推广的12个花生品种为试验材料对花生品种主要性状的遗传改良进行了研究。结果表明品种的产量及其构成因素得到了明显的改良。2000 年以后审定的近期品种产量水平有较大提高比早期1994年以前)和中期1995 ~ 1999年)的品种平均增产540 kg/hm2增产幅度达6. 8%。近期品种在单株果重、单株饱果数、百果重和单株有效果数上比中期和早期有极显著地增加500g仁数显著降低产量性状中只有出仁率和500 g果数变化较小。近期品种的脂肪含量比早期品种有显著和极显著地提高近期品种的蛋白质含量比中期品种有所下降比早期品种都有极显著地提高,而且幅度较大。近期品种的株高较中期品种降低4. 9 cm侧枝长减少4.33 cm总分枝数比前期和中期减少了2个左右,但结果枝数变化不大。生育期明显缩短由前期的135 ~ 140 d缩短到近期的120 d左右。近期审定推广的珍珠豆型品种远杂9307与早期品种鲁花12号相比大多数性状得到了明显地改良。从各性状的遗传变异系数和改良潜力看单株有效果数、单株饱果数和单株果重的改良幅度较大出仁率、蛋白质含量和脂肪含量较小。关键词花生品种产量性状品质性状植株性状遗传改良中图分类号:565. 203文献标识码:AEvolution of Main Traits for Peanut( A. hypogaea L. ) Cultivars in Henan ProvinceYANG Hai-tang'2 , CUI Dang-qun' , MA Dong-bo'( 1. Henan Agricultural University , Zhengzhou 450002 , China ;2. Zhengzhou Institute of Agricultural Sciences ,Zhengzhou 450005 , China 3. Xinzheng Beaura of Agriculture , Xinzheng 451100 , China )Abstract :12 elite released cultivars in the past two decades in Henan province were used to study the evolution of maintraits. The results showed that yield , quality and other traits had been improved greatly for the large or middle size peanutcultivars. Yield of the current cultivars bred after 2000 increased obviously with an average of 540 kg/ha , as compared withthat of the early stage cultivars( before 1994 ) and of the middle stage cultivars( 1995 ~ 1999 ). Pod weight per plant , No.of plump pods per plant，100-pod weight and No. of pods per plant of the current cultivars increased and No. of peanutsper 500g decreased very significantly , but shelling percentage and No. of pods per 500g changed lttle. Compared with theearly stage and the middle stage cultivars , fat percent increased significantly and very significantly ，respectively，and pro-tein percent decreased and increased very significantly , respectively. Plant height of the current cultivars decreased by 4.9cm than that of the middle stage , and branch length decreased by 2.33 cm. No. of branches decreased and No. of bran-ches with pods was the same. The growth time was shortened from 135 ~ 140 days before 1994 to about 120 days after2000. For the small size cultivars , Yuanza 9307 , bred after 2000 , had the advantages over Luhua 12 in most traits. Ac-cording to cofficient of genetic variation and improved potential of dfferent traits ,No. of pods and plump pods and podweight per plant had been improved greatly , and shelling percentage lttle.Key words : peanut ( A. hypogaea L. ) cultivars ; yield traits ; quality traits ; plant traits ; evolution中国煤化工河南省花生种植历史悠久面积在国内居首位年种植HCNMH二产达2850 kt ,已成为继小麦和玉米之后的第三大作物面积、总产量占全国的1/5以上小心昌小士工凹四T工)的发展起着重要作用[21。.近五十年来河南省花生品种经历了五次大更新农艺性状发生了明显变化产量性状间更加协调合理产量水平*收稿日期2005-06-30作者简介杨海棠( 1964- )女河南巩义人郑州市农林科学研究所副研究员硕士主要从事花生育种研究。8花生学报34卷不断提高品质性状有所改善。但是随着社会的发展和人民生活水平的改善，对花生品种的要求也越来越高,从河南省目前推广的品种来看品种的类型和数量还不能完全满足不同生态区生产的需要生产的产品还不能完全满足市场的需求品种的产量、品质、抗病性、稳产性等仍需进一步改进再加上育种研究起步晚以及基础研究力量相对薄弱这无疑为今后的品种改良工作带来-定困难。因此总结河南省花生育种取得的成功经验分析品种主要性状的改良潜力和途径发现存在的问题提出未来的发展方向使河南省花生育种和生产再上一个新台阶。1材料与方法1.1试验材料和田间试验选用近二十年在河南省生产上主推的代表品种12个(见表1 )其中远杂9307和鲁花12号为珍珠豆型花生品种其余10个品种均为普通型中大果花生品种根据审定推广的时间和在品种更换中的作用将其分为三个不同时期近期(2000~2004年)中期(1995~2000年)早期(1986~1994年)。在供试品种中鲁花11号和鲁花12号为山东省花生研究所选育分别为当前全国北方区春播大粒组区域(生产)试验和小粒组区域(生产)试验对照种,在河南有-定面积的种植。田间试验于2004年在荥阳试验场进行,试验地为沙壤土,肥力中上等排灌方便。小区面积13. 34 m2完全随机区组排列三次重复。每穴两粒种子行距40 cm株距16.7 cm 5行区。全生育期由于雨水充足没有浇水没有病虫害发生肥料以鸡粪30 m^/hm2，配以复合肥525 kg/hm'在播种前一次施入土壤。表1供试花生 品种及基本情况Table 1The information of 12 tested culivars品种审定年份全生育期选育单位品种类型时期Stage系谱PedigreeCultivarRegistered yearGrowth timm( d)Breeding unitType of cultivar郑花5号鲁花3号xPI 9815河南省农科院普通型大)2004120Henan Academy ofZhenghua No. 5Luhua No. 3 xPI 9815Agriculural SciencesNommal( Large )远杂9307白沙1016x福青珍珠豆型2002108Yuanza 9307Baisha 1016 x FuqingPearl typeAgricultural Sciences濮花16号濮阳513x豫花1号.濮阳市农科所普通型(大)近期2002 .122Puyang Institute ofPuhua No. 16Puyang 513 x Yuhua No. 1Normnal ( Large )(2000~2004)郑州市农科所郑8159-1新城早x69-144普通型(中)Current stageZheng 8159-12001115Xinchengzao x69-144Zhengzhou Institute ofNormal ( Medum )豫花15号PI2 x徐7506-572000Yuhua No. 15PI2 x Xu 7506-57Normal( Large )豫花16号鲁花12号x濮花9号普通蝥大)Yuhua No. 16Luhua No. 12 x Puhua No.9豫花8号7410-94-1-1 x豫花1号中期1996Yuhua No. 87410-94-1-1 x Yuhua No. 1(1995~1999)豫花7号开封大拖秧x徐州68-4Middle stage199512Yuhua No.7Kaifngdatuoyang x Xuzhou684鲁花12号伏花生x鲁花1号山东省花生所1994110Shandong PeanutLabua No. 12Fuhuasheng x Lahua No. 1Research Institute早期豫花6号1993105中国煤化工省农科院.( 1986 ~ 194)Yuhua No. 6MHCN M H Gral SoiencesNormal ( Medum)山乐省花生所鲁花11号花28 x徐534-2-1Early stage1992130Luhua No. 11Hua28 x Xu 534-2-1Normal ( Large )海花1号.临花1号x白沙171河南省农科院认定)1986139Haihua No. 1Linhua No. 1 x Baisha 1711.2农艺性状和产量性状的调查4期杨海棠等河南省花生品种产量性状的遗传改良9生长发育期间记载出苗期、开花期、封行期、成熟期在成熟前10 d每小区取10株有代表性的植株进行考种,考查植株性状包括株高、侧枝长、总分枝数、结果枝数产量性状在收获后随机取样室内考种考查项目有单株饱果数、单株有效果数、500 g果数、500g仁数、单株果重、百仁重、百果重、出仁率、荚果产量。1.3品质性状的测定品质性状测定在郑州市农科所测试中心完成籽仁粗蛋白含量的测定采用凯氏定氮法籽仁粗脂肪含量的测定采用残余法。1.4统计分析方法对各性状进行方差分析然后采用单个自由度分析法比较珍珠豆型品种间以及不同时期普通型品种间各性状的差异并计算各性状的改良潜力3A1。2结果与分析15个性状的方差分析结果表明各性状12个品种间的差异均达到极显著水平,说明品种间的差异比较大。通过对不同时期品种的单个自由度比较分析进一步 探讨各性状的遗传规律。2.1产量性状的遗传改良不同时期品种的产量性状表现和差异显著性测验结果分别列于表2和表3。可以看出近期品种的产量水平极显著地高于中期和早期品种,中期和早期品种间无显著差异,说明2000年以后审定的品种产量水平有较大提高比早期和中期品种平均增产540kg/hm2增产幅度为6.8%。进一步分析产量性状的变化规律发现近期品种.在单株果重、单株饱果数、百果重和单株有效果数上比中期和早期品种有极显著增加单株果重比中期和早期品种分别增加2.25 g和3.10g单株饱果数增加1.19个和1.39个,百果重增加10.45 g和7.37 g单株有效果数增加2.15个和1.99个500g仁数有极显著地降低比中期和早期分别减少51.46个和84.89个,说明产量水平的提高与这些性状的改良有关而出仁率和500g果数变化较小说明这两个性状没有明显地改进。表2不同时期品种的产量性状表现Table2 The perfomance of yield traits for the culitivars of diferent stage产量出仁率单株果重单株饱果数百果重百仁重单株有效果数 500g果数 500g仁数品种ShellingPods weight Plump pods100-pod100-peanutPods perPeanutsCultivarsYieldpercentageper plantweightplant500gper 500g( kg)(%)(g)' (个)(个)近期品种6. 0073. 8521. 12205. 80.79. 8314.49317. 94713. 34Current cultivars中期品种5. 2674. 6418. 879.49.195. 3579. 3312. 32319. 50 .764. 80Mid-stage culivars早期品种5. 3072. 6117. 029.29197.4375. 7812. 50318. 67798. 23Early-stage cultivars远杂9307Yuanz:93075. 9775.7726. 53174. 072. 5023.27359.0791. 70鲁花12号Luhual24. 96 .76. 1314. 80，8.70157.765. 33.17.00405. 70964. 70表3不同时期品种的产量性状间的差异比较Table 3 Significant test of yield traits between the culitivars of different stage比较百仁重单株有效果数500g 果数500g仁数Pods petPeanulsComparisonspercenlage近期与中期0.74* *-0.79 *2.25* *1. 19**10.45**0.502.17**-1.56-51.46* *Current vs middle近期与早期0.70**1.24*4. 10**1.39**中国煤化工-0.73-84.89**Current v8 early中期与早期-0.04.2.03** 1. 85**0.20**MHCNMHG0.83-33.43**Middle vs early珍珠豆型间1.01** -0. 365.97**16.30**7.17*●6.27**- 46.70**- 173.00**Small size cultivars两个珍珠豆型品种除出仁率外其他性状均有极显著差异近期审定推广的品种远杂9307在小区产量、单株果重、单株饱果数、百果重、百仁重和单株有效果数上比早期品种鲁花12号有极显著地增加在500g果数和500g仁数上有极显著地降低而且幅度均较大除百果重和百仁重外其他产量性状均达到或超过最好的普通型大中果品10花生学报34卷种,说明近期选育出的珍珠豆型品种远杂9307在产量性状上有极大的突破。2.2品 质性状的演变.不同时期品种的品质性状表现和差异显著性测验结果见表4。可以看出近期品种的脂肪含量有一定提高 ,比早期品种有显著提高比中期品种有极显著提高分别提高0.92%和0.66%,但与55%的全国攻关标准仍有较大差距近期品种的蛋白质含量比中期品种有所下降比早期品种有极显著地提高而且幅度较大,但与30%的国家攻关标准还有差距。因此在今后的品种选育过程中需重视对品质性状的改良。远杂9307与鲁花12号相比脂肪和蛋白质含量均有极显著提高尤其是远杂9307脂肪含量达到54.07%,E接近55%的高油品种标准,说明其品质性状也获得了较大的改进。表4不同时 期品种的品质性状及其差异显著性Table 4 Performance and signifcant test of quality traits between the culitivars of diferent stage性状近期品种中期品种 早期品种远杂9307鲁花12号近期与中期近期与早期中期与早期珍珠豆型间CurentMid-stage Farly-stageCurrent Vs Current Vs Mid-stage vs Between smallTraitsYuanz89307 Luhual2cultivarscultivars cultivarsmid-stageearly-stage early-stagesize cultivars脂肪含量51.6650.7451.0054.0751.780.920.66*-0.262.29●Fat content蛋白质含量27.6828. 8325.63.29. 8428.30-1. I5**2.05**3.20**1.54**Protein content2.3植 株形态性状的演变不同时期品种的植株形态性状表现和差异显著性测验结果列于表5。可以看出,中期品种的株高较高近期和早期品种的株高较低- C者没有显著差异。近期品种的株高由中期的53.05 cm降至48. 15 cm侧枝长由59. 50 cm降至55.17cm株高的降低使品种的抗倒伏能力明显增强,同时有利于养分的集中吸收发挥品种自身的丰产潜力。近期品种的总分枝数比前期和中期减少了2个左右但结果枝数变化不大表明随着植株的矮化使花生的株型结构日趋合理可以改善群体的透光性能避免由于株高降低而造成群体荫蔽,从而进-步改善光合性能。远杂9307在株高、侧枝长、总分枝数和结果枝数等植株性状上比鲁花12号有极显著地增加其中总分枝数和结果枝数的增加幅度较大这可能也是产量水平有较大提高的原因之一。但是,远杂9307的无效分枝数较多每株平均达7.13个,而鲁花12号只有1.86个过多的无效分枝不仅会影响合理密植和过多消耗养分也会造成小环境恶化导致病虫害的发生。表5不同时期品种植株性状及其差异显著性Table 5 Performance and significant test of plant traits between the culitivars of diferent stage近期品种中期品种早期品种近期与中期近期与早期中期与早期珍珠 豆型间Mid-stage Early-stageYuanz9307 Luhua12Curent Vs Current Vs Mid-stage vs Between smallmid-stage early-stage early-stage size cultivars主茎高48. 1553.0548.3238.8335.47-4.90**-0.17-4.73**3.36***Plant height侧枝长55. 1759. 5053.30.45.7042.27-4.33**1.87**6.20**3.43**Branch length总分枝数9. 8910. 1711.39 .16. 23.7. 83-0.28-1.50** -1.22*8.40**Branches结果枝数7.477.007.809.105.970.47-0.33-0.80* *3.13**_Branches pods2.4生 育期的演变成熟期提前是当前花生品种的特点之一。早期品种生中国煤化工如海花1号为139d鲁花11号为130d主要是为了适应当时一年-熟制的需要。为:TCHCNMH(要求中期和近期品种生育期一般在120d左右如豫花15号、豫花16号和郑8159-1的土月期功在110豫化。亏和郑花5号在120d豫花7号和濮花16号在122d。珍珠豆型品种远杂9307和鲁花12号比较接近,分别为108d和110d。2.5主要性状的遗传参数和改良潜力表6列出了各性状的遗传参数和改良潜力。从表6可以看出单株果重、主茎高、侧枝长、单株有效果数、百果重、小区产量、单株饱果数的遗传力均在95%以上。根据育种目标对上述性状直接进行选择效果较好。其次为总4期杨海棠等河南省花生品种产量性状的遗传改良11分枝数、结果枝数、出仁率等遗传力在90% ~95%之间蛋白质含量和脂肪含量的遗传力相对较低在90%以下。单株有效果数的遗传变异系数( GCV )最大为27.43%其次是单株饱果数、总分枝数和单株果重说明这些性状的遗传变异较大遗传改良比较有效而出仁率、脂肪含量、蛋白质含量的GCV最小在6%以下其他性状的GCV处于中间水平。改良潜力也能在-定程度上反映改良的效果[347]。从表中看出单株有效果数、单株饱果数和单株果重的改良潜力较大出仁率、蛋白质含量、产量、脂肪含量和侧枝长较小这与遗传变异系数的结果基本-致。表6各性状的遗传参数和改良潜力Table 6 Genetic parameter and improved potential of each trait遗传方差环境方差遗传力遗传变异系数改良潜力性状TraitsEnvironmentalImprovementGenetic varianceHeritabilityGCVvariancepotentiel主茎高Plant height33.241.4395.8812.2213. 85侧枝长Branch length28.121.4195.249. 908.79总分枝数Branches4. 920.4591.6320.7918. 67结果枝数Branches with pods0. 870.0891.9812.3519.12单株果重Pods weight per plant14.110. 3697.5431.17出仁率Selling percentage4.990.3793.053.024.75单株饱果数Plump pods per plant6.010. 3394.8122. 0635.51百果重100-pod weigh655.862. 2399. 6613.1119.28百仁重100-peanut weight91.340.2499.7412.5620. 99500g果数Pods per 500g1823. 6322.7298.7712.9716.80500g仁数Peanuts per 500g10752. 0363.5599.4113.4620. 66单株有效果数Pods per plant15. 980.1399.2027.4357.31小区产量Yield0.470.0197.1512. 397.61脂肪含量Fat content .3.730.4389.643.758. 62蛋白质含量Protein content2. 530. 3986.595.76.6.103结论与讨论通过对近二十年在河南省推广的12个花生品种主要性状的分析发现品种的产量、品质和植株性状均得到了明显的改良。对于普通型大中果品种2000年以后审定的近期品种的产量水平有较大提高,比早期和中期品种平均增产540kg/hm2增产幅度达6.8%。近期品种在单株果重、单株饱果数、百果重和单株有效果数上比中期和早期有极显著地增加,500g仁数有极显著地降低产量性状中只有出仁率和500g果数变化较小。近期品种的脂肪含量比早期品种有显著地提高比中期品种有极显著地提高近期品种的蛋白质含量比中期的有所下降比早期品种有极显著地提高而且幅度较大。近期品种的株高由中期品种的53.05cm降至48.15cm侧枝长由59.50cm降至55.17cm总分枝数比前期和中期品种减少了2个左右,但结果枝数变化不大。生育期明显缩短,由前期的135~140d缩短到近期的120d左右。可见近期育成的品种株型矮化生育期缩短产量构成因素都有不同程度的提高或保持不变这样提高了收获指数,从而提高了光能利用率。脂肪含量的提高显然是育种工作者根据花生的主要用途作为育种目标进行选育的结果。近期审定推广的珍珠豆型品种远杂9307与早期品种鲁花12号相比,大多数性状得到了明显的改良。小区荚果产量、单株果重、单株饱果数、百果重、百仁重和单株有效果数有极显著地增加,500 g果数和500 g仁数有极显著地降低而且幅度均较大除百果重和百仁重外其他产量性状均达到或超过最好的普通大中果品种。脂肪和蛋白质含量均有极显著地提高尤其是远杂9307的脂肪含量达到54.07%,已接近高油品种55%的标准。株高、侧枝长、总分枝数和结果枝数等植株性状比鲁花12号有极显著地增加其中总分枝数和结果枝数的增加幅度较大。这些结果表明近期选育出的远杂9307是珍珠豆型品种选育的中国煤化工河南是全国的花生大省花生在全省农村经济中占有举:YHCN M H C多更好的花生新品种花生生产才能持续稳定地向前发展。面对不断变化的国际国内巾场化生肯柙⊥作省必须有长远目标和阶段目标,并随时调整对策确定各时期的主攻方向。在种质资源利用方面注意搜集、鉴定和保存优良种质资源扩大资源的利用范围同时还要不断创造新的资源材料。在育种方法和手段上，以杂交育种为主辅以远缘杂交、诱导变异、(下转24页)24花生学报34卷in large gene clusters' 13 . The relative order and transcriptional drection of some of the homologous gene pairs though arenot conserved. Thus far ,most of the genes in the respective clusters have been shown to encode enzymes required fortoxin biosynthesis'l. At least two genes ,aflR and agfUJ , play a regulatory rolel 10].But why these fungi produce sterigmatocystin and aflatoxin ; what effect ,if any , peanut seed capsule have on fungalcontamination ; and how the fungal interconnect with seed capsule are still complex question. To solve these questions , weconduct this experiment and try to find out the special locus in seed capsule , to which A. flavus may attach. The results ofthis experiment was valuable to carry out deep research , especially those function unknown genes should be put much em-phasis on. Otherwise , expression analysis of Phytophathora Sojae and Heterodera Clycines Ichinohe may put up some newquestion : whether the two kinds of fungal had any close relationship with A. flavus also need to be explored.References :[1]A. M. Calvo,R. A. Wilson,J. W. Bok ,N. P. Keller. Relationship between Secondary Metabolism and Fungal DevelopmenC J ].Microbiol. Mol. Biol. Rev. ,2002 66( 3 ) :447 ~459.[2] AzaizehAK ,Pettit RE ,Sarr B A ,Philips T D. Fffect of peanut tannin extracts of Asperillus parasticus and alatoxin productior[ J ].Mycopathologia , 1990 ,110( 3)125 ~132.[3 ] Azaizeh A K Pettit R E. Influence of tannin-related conpounds from peanut seed coats and cotyledons on Aspergillus parasticus growthand aflatoxin productio[ J ]. Phytopathology , 1987 ,77( 12 ) :1703.. [ 4 ] Frank Ender ,Armin Hallmann ,Peter Amon , and Manfred Sumper. 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Microbiology , 1995 ,141 755 ~ 765.(上接11页)生物技术育种等方法和手段。在育种目标上要以高产优质为主攻方向兼顾品种的抗病虫害和抗逆性能。同时,要加强对育种方法和技术的理论研究为育种工作提供理论指导。参考文献:[1 ]孙大容筹.花生育种学M].中国农业出版社,1998.[2]董文召等.河南审定花生品种分析及今后育种策略探讨[ J]花生学报2003 32( 3) 34 ~39.[3]唐桂英等.长江中下游地区花生品种更替中产量及有关性状演变的初探J]. 中国油料,1994 16( 1 ) :19~23.[4]杨丽英等.云南花生种质丰产性和品质性状的改良潜力[ J]中国煤化工[5]胡延吉等.大麦品种性状的演变及改良潜力的研究J]大麦[6]张德贵等.建国以来我国长江流域棉区棉花品种的遗传改良:MYHCNM H G-221.[7]周有耀.五十年来我国棉花品种改良工作的进展J].江西棉花2003 25(4)4~9.[8]张泽民等.玉米自交系性状遗传改良趋势的初步研究J]玉米科学,1997 5(4)15-18.[9]赵虹等.黄淮麦区小麦品种的性状特点及改良途径J]河南农业科学,1994 2 :1 ~4.[ 10]张泽民等.河南省1963 ~ 1993年玉米杂交育种籽粒产量及其组成性状的遗传增益J]作物学报,1998 24( 2 )182 ~ 186.