闽育1号小叶萍的选育研究_郑向丽.pdf

郑向丽，王俊宏，徐国忠.闽育 1 号小叶萍的选育研究J.福建农业学报，2022，37（11）：15031508.ZHENG X L,WANG J H,XU G Z.Breeding Azolla microphylla Minyu 1 J.Fujian Journal of Agricultural Sciences，2022，37（11）：15031508.闽育 1 号小叶萍的选育研究郑向丽，王俊宏，徐国忠*（福建省农业科学院农业生态研究所/国家红萍资源中心，福建福州350003）摘要：【目的】选育产量高、耐热又耐寒、品质优良和适应性广的红萍新品种。【方法】以母本小叶萍 4018 和父本细绿萍 1001 进行种间杂交选育。【结果】选育出红萍新品种闽育 1 号小叶萍（A.microphyllaMinyu.1），2015 年该品种通过全国草品种审定委员会审定。20012015 年进行品种比较试验、区域试验和生产试验。国家区域试验结果显示：闽育 1 号小叶萍平均干草产量为 88209kghm2，比对照覆瓦状萍 500（34146kghm2）平均增产158.3%，差 异 极 显 著（P 0.01）；比 父 本 细 绿 萍 1001（67398kghm2）平 均 增 产 30.9%，差 异 极 显 著（P0.01）；比母本小叶萍 4018（71738kghm2）平均增产 23.0%，差异极显著（P0.01），表现出很好的丰产性和稳产性。该品种干物质营养成分含量为粗蛋白 26.3%、粗脂肪 16.0%、粗纤维 11.2%、粗灰分 13.6%、酸性洗涤纤维36.9%、中性洗涤纤维 50.3%。【结论】该品种具有繁殖快、产量高以及较强的抗寒抗热性，全国各地均可生长，适宜生长温度 1030，可作为鱼、牛、猪、鸡、鸭、鹅等动物的青饲料，亦可作为稻田的水生绿肥。关键词：闽育 1 号小叶萍；新品种选育；产量；营养成分中图分类号：S555文献标志码：A文章编号：1008-0384（2022）11150306Breeding Azolla microphylla Minyu 1ZHENGXiangli,WANGJunhong,XUGuozhong*（Agricultural Ecology Institute，Fujian Academy of Agricultural Sciences/National Azolla Germplasm Center,Fuzhou,Fujian350003,China）Abstract:【Objective】Anewhigh-quality,high-yield,heat-andcold-tolerantAzollawithbroad-adaptabilitywasbred.【Method】Minyu1wasbredbyinterspeciescrossingmaleparentA.filiculoides1001andfemaleparentA.microphylla4018.【Result】Afterbeingscreenedatthevarietycomparisontestandtheregionalandfieldtrialsconductedfrom2001to2015,Minyu1wasregisteredbytheChineseHerbageCultivarRegistrationBoardin2015.Itdemonstratedanaveragehayyieldof 88209kghm2,whichwassignificantly158.3%higherthan34146kghm2exhibitedbythereferencevariety,A.imbricata 500,30.9%significantly higher than that of the parent,A.filiculoides 1001,at 67398 kghm2,and 30.9%significantlyhigherthanthatoftheparent,A.microphylla 4018,at71738kghm2(P0.01).Itwasalsostableinmaintainingthehighyieldperformance.Thenutritionalcontent(drymatters)ofMinyu1included26.3%ofcrudeprotein,16.0%ofcrudefat,11.2%of crude fiber,13.6%of crude ash,36.9%of acidic detergent fiber,and 50.3%of neutral detergent fiber.【Conclusion】Minyu1hadashortgenerationcycle,highyield,andstrongcold-andheat-resistancesuitableforcultivationinthecountry.Theoptimaltemperatureforitsgrowthwas10-30.Itcouldbeusedasgreenforageforraisingfish,cattle,pigs,chickens,ducks,geese,andotheranimals,orasanaquaticgreenfertilizerinpaddyfieldsaswell.Key words:Azolla microphylla Minyu1；breedingnewvarieties；yield；nutritionalcomposition0引言【研究意义】红萍也称绿萍，学名为满江红（Azolla），属 槐 叶 苹 目（Salviniales）、槐 叶 苹 科（Salviniaceae）、满江红属（Azolla），为远古时代收稿日期：20220427初稿；20220621修改稿作者简介：郑向丽（1978），女，硕士，副研究员，主要从事牧草（红萍、绿肥）育种与综合利用研究（E-mail：）*通信作者：徐国忠（1965），男，研究员，主要从事红萍种质资源保存研究（E-mail：）基金项目：福建省自然科学基金项目（2021J01468）；国家绿肥产业技术体系建设专项（CARS-22）；福建省农业高质量发展超越“5511”协同创新工程项目（XTCXGC2021010）福建农业学报2022，37（11）：15031508http:/Fujian Journal of Agricultural Sciencesdoi:10.19303/j.issn.1008-0384.2022.011.017繁衍而来的水生蕨类植物，与鱼腥藻形成了世代相传、同步发育的共生关系，是水生生态环境中的“1+12”的植物-微生物共生体13，具有固氮4、富钾作用57。红萍是全球湿地生态系统的重要植物，在稻-萍、稻-萍-鱼、稻-萍-鸭等生态农业模式中发挥重要作用89，同时也可作为生物肥料、动物饲料、生物过滤器、生物除草剂、修复重金属和去除富营养化水体中氮磷元素的优势种。福建省农业科学院在红萍的研究与应用方面一直处于国际领先水平，但对它的研究主要集中在 20 世纪的中后期1011。随着人们生活水平提高和食品安全与生态安全意识增强，红萍的经济和生态价值日益凸显12，因此选育高产、优质、抗性高的新品种，以充分利用我国广阔的水面资源、水稻种植期间水面及冬闲田，从而为畜禽养殖业、渔业提供充足质优价廉的水生饲料、饵料及稻田绿肥具有重要意义。【前人研究进展】红萍的育种研究主要是采用杂交育种、辐射育种、回交育种等方法进行。魏文雄等用小叶萍和细绿萍进行有性杂交，成功筛选出榕萍 1-4 号13。郑伟文等利用辐射育种，成功筛选出小叶萍和重组萍的变异株系1。郑德英等利用回交育种的方法将榕萍1 号和小叶萍杂交，获得抗逆性良好的回交萍 3 号14。【本研究切入点】生产中红萍存在适应性不强、耐低光能力差、抗病力差，以及“越夏”“越冬”“烂萍”“黑腐病”等问题1518，因此，选育产量高、营养品质优良、适口性好和适应性广的红萍新品种有待深入探讨。【拟解决的关键问题】以母本小叶萍4018 和父本细绿萍 1001 进行种间杂交选育，以期选育出产量高、耐热又耐寒、品质优良和适应性广的红萍新品种。1材料与方法1.1亲本来源母本小叶萍 4018（A.microphylla），1984 年由国 际 水 稻 研 究 所 引 进；父 本 细 绿 萍 1001（A.filiculoides），1979 年由国际水稻研究所引进，原种保存在国家红萍资源中心。1.2选育过程小叶萍 4018 抗热性强、结孢性能稳定、结孢率高、雌孢子果多、但抗寒性较差；细绿萍 1001 抗寒性强、丰产性好、固氮能力强、具湿生习性、结孢率 高、营 养 丰 富、耐 盐 性 强、但 抗 热 性 差。1986 年，以小叶萍 4018 为母本，细绿萍 1001 为父本，进行有性杂交育种，3 个重复，每个重复杂交100 个大孢子果。首先去除附在大孢子果上的泡胶块，将去雄并经表面消毒的大孢子果与用作父本的泡胶块均匀混合，并铺展成一薄层，后加纯净水，在 2528、10003000Lx 光照条件下，薄水层培养，让其受精。雌雄混养 720d 后，已受精的大孢子果开始萌发、出苗。此时，小心挑取杂交苗，单独培养，即一株杂交苗放一个容器内培养。同时，仔细观察其形态变化。在培养过程中，要防止霉菌等微生物污染。杂交苗长大后，移到较大的容器中，让其繁殖。试验结果出苗率低，约为 4%，但成苗率高，达 100%。对成苗进行扩繁，以同功酶谱分析法进行杂交苗鉴定，小叶萍具有两条基本带，细绿萍具有两条基本带，杂交苗酯酶具有 5 条同工酶条带，呈父母本互补形式，兼具了父母双亲的主要条带特征。而后应用电导率测定法鉴定抗热与抗寒力，从中筛选出 4 个既耐热又耐寒的新品系，命名为榕萍 1-4 号，育成后一直以茎尖保存、温室保存、网室保存于国家红萍资源圃内。20012003 年进行品比试验，20112015年进行区域和生产试验，其中榕萍 1 号于 2015 年通过全国草品种审定委员会审定，命名为闽育 1 号小叶萍。1.3品比试验20012003 年，在福建省农业科学院农业生态研究所试验网室水池进行。该地位于东经 11920，北纬 2607，属中亚热带气候，年均温 19.7，最热月均温 28.8，最冷月均温 9.0，极端低温11，活动积温 6530，年均降水量 1300mm。水池中加入的土壤为抛荒菜园土，有机质含量为 33gkg1，全 N181.0mgkg1，全 P211.0mgkg1，全 K24.1mgkg1，速效 N112.5mgkg1，速效 P192.1mgkg1，速效 K130.3mgkg1，pH6.68。小区试验随机区组排列，每个品种（系）4 次重复，每小区 1m1m，即 1 个水池，每水池放土 10cm，放水 10cm 高，播种量 250gm2，采用红萍萍体进行繁殖，均匀撒播在水面上，水池上方用塑料网进行覆盖，防止虫危害。参试 材 料 为 闽 育 1 号 小 叶 萍、母 本 小 叶 萍 4018、父本细绿萍 1001，对照品种为覆瓦状萍 500，每 15d测产一次，平均每年测产 19 次，测产时全部捞起，晒干后称重，测产后重新放萍，放萍量 250gm2。测定产草量，并观测放萍期、死亡期、年生长天数、越夏率、抗逆性等。1.4区域试验2013 年 2 月至 2015 年 2 月，全国畜牧总站分别在福建福州、漳州、龙岩和南平对闽育 1 号小叶萍进行国家草品种区域试验，区域试验对照品种为母本小叶萍 4018、父本细绿萍 1001 和覆瓦状萍 500，其中福州区域试验点安排在福建省农业科学院农业1504福建农业学报第37卷生态所福州试验基地，地理位置为E11918、N2605。漳州区域试验点安排在福建省农业科学院亚热带农业研究所漳州试验基地，地理位