張鶴山+劉洋+田宏+陳明新+熊軍波+蔡化

摘要：介紹了紅三葉品種鄂牧5號(hào)的育種程序和目標(biāo)，分析了其形態(tài)特征、生育特性、生產(chǎn)性能，并對(duì)不同生育期的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了測(cè)定，開展了區(qū)域試驗(yàn)。結(jié)果表明，通過(guò)系統(tǒng)選育，鄂牧5號(hào)達(dá)到了育種目標(biāo)，其主要性狀指標(biāo)優(yōu)于對(duì)照品種“巴東”和“岷山”，并具有廣泛的生態(tài)適應(yīng)性，可在長(zhǎng)江流域及云貴地區(qū)草地畜牧業(yè)建設(shè)及畜牧養(yǎng)殖中推廣利用。

關(guān)鍵詞：紅三葉；新品種；選育；特征特性；營(yíng)養(yǎng)成分

中圖分類號(hào)： S541+.203 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2016）09-0279-02

牧草新品種是農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)的重要生產(chǎn)資料，為草食家畜提供優(yōu)質(zhì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)草地畜牧業(yè)及水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展具有十分重要的作用。據(jù)研究，一個(gè)育成的優(yōu)良牧草飼料品種可比當(dāng)?shù)刂饕茝V品種產(chǎn)量提高10%～30%[1]。紅三葉（Trifolium pratense L.）又名紅車軸草，起源于東南歐地中海小亞細(xì)亞地區(qū)[2]，屬于溫性植物，主要分布在歐洲、俄羅斯、新西蘭等海洋性氣候地區(qū)，是世界上被廣泛栽培的豆科牧草之一[3]，19世紀(jì)末期，外國(guó)傳教士將紅三葉帶入我國(guó)，經(jīng)過(guò)多年的自然選擇和種植栽培，紅三葉在湖北省西部（以巴東為中心）集中分布，成為當(dāng)?shù)貎?yōu)勢(shì)草種[4]。在高海拔地區(qū)與黑麥草、葦狀羊茅等禾草混種可建成優(yōu)良人工草地，在四川、貴州等地與玉米等作物間作，改良土壤，提高作物產(chǎn)量，供作優(yōu)良綠肥，為當(dāng)?shù)夭莸匦竽翗I(yè)生產(chǎn)發(fā)展和增加農(nóng)牧民經(jīng)濟(jì)收入發(fā)揮了重要作用。

我國(guó)已登記3個(gè)紅三葉品種，包括岷山、巴東、巫溪，這些品種都是以地方資源為材料栽培馴化而來(lái)，屬于地方品種。由于缺乏有效的保種措施和提純復(fù)壯，許多品種遺傳特性產(chǎn)生了明顯的退化，表現(xiàn)為產(chǎn)草量下降、再生性差、群體性狀參差不齊。張鶴山等對(duì)紅三葉“巴東”的25個(gè)居群研究發(fā)現(xiàn)，表型性狀如株高、單株分枝數(shù)、葉片、花序數(shù)等在居群內(nèi)和居群間具有較大程度的變異[5]。另外，在天然草地上，家畜采食率高的通常是生長(zhǎng)快、植株高大的株型，而低矮、低產(chǎn)型植株往往在自然采食中保留較多，逐漸形成優(yōu)勢(shì)群體，從而使得草地牧草產(chǎn)量下降。因此，培育具有高產(chǎn)性狀的優(yōu)質(zhì)紅三葉品種，對(duì)促進(jìn)長(zhǎng)江中下游地區(qū)及云貴川等省區(qū)的人工草地建設(shè)和草地改良具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 育種材料

育種材料為湖北省鄂西巴東地區(qū)采集的紅三葉逸生種質(zhì)。

1.2 選育地點(diǎn)

選育地點(diǎn)位于湖北省武漢市金水閘湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所牧草資源圃，114°10′E，30°18′N，海拔31 m，屬亞熱帶北緣季風(fēng)氣候，光照充足，熱量豐富，雨水充沛，年平均溫度16.7 ℃，年降水量約1 200 mm，無(wú)霜期269 d；該地區(qū)為丘陵崗地，土壤屬丘陵黃土，酸性；土壤有機(jī)質(zhì)含量1.88%，pH值5.4。

1.3 育種方法

采用田間自由授粉、單株及混合選擇相結(jié)合的方法進(jìn)行選育，目標(biāo)是提高牧草產(chǎn)量。具體方法是選擇植株直立、高大、分枝多、葉片大、生長(zhǎng)旺盛以及整個(gè)生長(zhǎng)期無(wú)病蟲害的優(yōu)良單株，通過(guò)單株選擇、株系比較，培育新品系。

1.4 育種程序

以巴東地區(qū)采集的野生種質(zhì)為材料建立原始群體。經(jīng)過(guò)多世代自然雜交、選擇，淘汰群體中不能越夏單株，所存活植株形成資源圃。2003年在資源圃中進(jìn)行了第1次單株選擇，獲得符合選擇標(biāo)準(zhǔn)的單株465株，混合收種，同年秋季播種，構(gòu)建選擇圃。2005年進(jìn)行第2次單株選擇，從選擇圃內(nèi)獲得優(yōu)良單株175株，單獨(dú)收種，同年秋季分別播種建立175個(gè)株系，將目標(biāo)性狀表現(xiàn)一致的株系混合收種，組成品系，2007年淘汰品系中極個(gè)別弱株后，混合收種，形成新品系原原種。2012—2014年，在山東、安徽、湖北、重慶、貴州等地開展區(qū)域性比較試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)3年連續(xù)觀測(cè)，該品系表現(xiàn)良好，越夏率高，豐產(chǎn)性好，表現(xiàn)穩(wěn)定，是1個(gè)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)新品系。2015年通過(guò)國(guó)家草品種審定委員會(huì)審定，登記為育成品種（登記號(hào)478）。

2 結(jié)果與分析

2.1 形態(tài)特征

按照《三葉草種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[6]，紅三葉鄂牧5號(hào)植株直立；掌狀三出復(fù)葉，小葉長(zhǎng)橢圓形，葉片正面有“V”形斑紋；頭狀花序腋生，含小花95～150朵；花瓣蝶形，紅色或紫紅色；種子腎形，黃褐色，千粒質(zhì)量為1.612 g。

經(jīng)選育，鄂牧5號(hào)植株形態(tài)主要性狀指標(biāo)得到了明顯改善，結(jié)果見表1。相對(duì)于“巴東”，鄂牧5號(hào)植株高度、分枝長(zhǎng)度、葉片大小、花序性狀及種子千粒質(zhì)量均有不同程度的改善，其中植株高度、分枝長(zhǎng)度、單株花序數(shù)和小花數(shù)都顯著優(yōu)于對(duì)照品種。鄂牧5號(hào)在開花期平均植株高度為83.1 cm，最高達(dá)102 cm，比“巴東”品種平均提高7.8 cm，而且群體整齊度有所提高；鄂牧5號(hào)單株分株能力和分枝長(zhǎng)度都優(yōu)于“巴東”，其中單株分枝數(shù)在生長(zhǎng)翌年達(dá)11～18個(gè)，平均為15.6個(gè)，較“巴東”增加2個(gè)分枝，分枝長(zhǎng)度也提高8.8 cm。鄂牧5號(hào)葉片長(zhǎng)度為4.5～6.5 cm，寬度為2.8～3.8 cm，單株花序數(shù)和花序小花數(shù)分別為86.9個(gè)和123.2朵，千粒質(zhì)量為1.612 g，較“巴東”顯著改善。

2.2 物候期

連續(xù)3年觀測(cè)結(jié)果表明，鄂牧5號(hào)在武漢地區(qū)能夠完成生育期，秋季9月16日播種，7 d后出苗，10 d左右齊苗，當(dāng)年只進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，不能開花結(jié)實(shí)；在翌年4月上旬開始現(xiàn)蕾，至5月初開花，花期較長(zhǎng)，可持續(xù)到6月初；5月末期結(jié)莢，結(jié)莢時(shí)間不一致；種子在6月中下旬成熟；7月底植株枯黃，停止生長(zhǎng)，生育期250 d左右。從整個(gè)物候期看，鄂牧5號(hào)現(xiàn)蕾期、開花期、結(jié)莢期及成熟期均較“巴東”晚1～4 d，但返青期和分枝期比“巴東”提前1～2 d（表2）。

2.3 牧草產(chǎn)量

以“岷山”和“巴東”為對(duì)照，連續(xù)3年在多個(gè)地區(qū)開展區(qū)域比較試驗(yàn)，由表3結(jié)果可知，鄂牧5號(hào)在各地表現(xiàn)良好，除泰安試驗(yàn)點(diǎn)干草產(chǎn)量低于“岷山”外，其他各點(diǎn)產(chǎn)量均為最高。方差分析顯示，鄂牧5號(hào)相對(duì)于“巴東”均顯著增產(chǎn)（P<0.05），在貴陽(yáng)、重慶、武漢3地對(duì)“岷山”表現(xiàn)為顯著增產(chǎn)。從地域分布來(lái)看，鄂牧5號(hào)在重慶試驗(yàn)點(diǎn)干草產(chǎn)量最高，達(dá)10 590.0 kg/hm2，其次為泰安點(diǎn)，為8 991.0 kg/hm2，多點(diǎn)平均產(chǎn)量為8 511.0 kg/hm2，顯著高于“岷山”的7 402.1 kg/hm2 和“巴東”的5 716.7 kg/hm2，表現(xiàn)出豐產(chǎn)性。相對(duì)于“岷山”和“巴東”，鄂牧5號(hào)增產(chǎn)幅度從北向南逐漸增大，從泰安、合肥、武漢、重慶、貴陽(yáng)，鄂牧5號(hào)對(duì)“岷山”的增產(chǎn)率分別為-0.8%、6.2%、16.0%、29.0%、29.7%，對(duì)“巴東”的增產(chǎn)率分別為5.6%、37.7%、46.6%、98.6%、96.1%，均呈逐漸增大趨勢(shì)。

2.3 營(yíng)養(yǎng)成分分析

對(duì)不同生育期的全株?duì)I養(yǎng)指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果（表4）表明，粗蛋白含量在分枝期和盛花期鄂牧5號(hào)較“巴東”有所增加，但開花期含量不及“巴東”；粗灰分含量在分枝期和初花期“巴東”稍高于鄂牧5號(hào)，在盛花期則比新品系含量低；粗脂肪含量2品種無(wú)顯著差別；中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維在不同生育時(shí)期鄂牧5號(hào)均高于“巴東”，并且從分枝期到盛花期，2指標(biāo)含量逐漸增加，這可能與鄂牧5號(hào)高大的植株特性有關(guān)；鄂牧5號(hào)蛋白質(zhì)含量在分枝期最高，達(dá)22.8%，從分枝到盛花階段，2品種粗蛋白和粗灰分含量逐漸降低，生產(chǎn)中要注意適宜的收獲時(shí)期。

3 結(jié)論

紅三葉的干草產(chǎn)量與直立性、葉片大小、分枝數(shù)等性狀呈正相關(guān)[7]。本研究通過(guò)單株混合選擇法， 對(duì)原始材料主要性狀指標(biāo)如直立性、植株高度、分枝數(shù)、葉片大小等進(jìn)行選擇、優(yōu)化，所得新品系牧草產(chǎn)量比對(duì)照品種“巴東”顯著提高，說(shuō)明通過(guò)主要表型性狀的多代選擇可以達(dá)到理想育種目標(biāo)。

通過(guò)雜交授粉并對(duì)后代進(jìn)行選擇被認(rèn)為是異花授粉植物新品種培育的有效方法。本研究結(jié)果表明，通過(guò)自然雜交手段培育鄂牧5號(hào)新品種，選育效果明顯，其牧草產(chǎn)量比當(dāng)前主推品種“岷山”和“巴東”有顯著提高。

紅三葉鄂牧5號(hào)相對(duì)于對(duì)照品種“岷山”和“巴東”的增產(chǎn)優(yōu)勢(shì)在長(zhǎng)江流域及云貴高原地區(qū)要強(qiáng)于淮河及以北地區(qū)，說(shuō)明鄂牧5號(hào)適宜在長(zhǎng)江流域及以南生長(zhǎng)。

紅三葉鄂牧5號(hào)粗蛋白含量高，是優(yōu)質(zhì)的飼草，其培育成功將豐富當(dāng)?shù)丶t三葉品種資源，推進(jìn)當(dāng)?shù)夭菔承竽翗I(yè)發(fā)展。

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