引进资源的评价利用
云南蚕豆资源引进从20世纪80年代开始,主要渠道是设在叙利亚的国际干旱农业研究中心的世界蚕豆种质库及进行国际合作的相关机构,包括法国国家农业科学院设在第戎的试验站、澳大利亚阿德莱德大学、美国农业部设在普尔曼的试验站等。另一个渠道是设在北京的国家种质库收集的中国地方品种资源和国外引进资源。多年来,云南共引进了包括原始收集种质、育种材料和育成品种等1500余份蚕豆种质资源。
相对于其他很多作物,云南蚕豆资源的收集库存数量较少,而且,在云南生境下进行大田种植研究,春性强的种质不能正常开花结实,再加上蚕豆作物的生境适应范围较为狭窄,因此,蚕豆可直接利用的种质资源材料极其有限。引进资源的利用主要是通过对引进的目的基因性材料进行评价鉴定,采用人工杂交进行特异性状转育的技术程序来实现。
(一)赤斑病抗原
赤斑病是云南蚕豆的重要病害,云南蚕豆资源中抗原材料极少。本研究属于目的基因型引进,核心抗原基因型材料分别来自澳大利亚和ICRADA(叙利亚国际干旱半干旱农业研究中心)。其杂交配组的系列后代包括F3~F9,分别与江苏南通、重庆合川合作,利用自然病圃筛选,采用穿梭育种程序进行抗性转育的工作正在进行。
(二)有限花序(https://www.daowen.com)
普通蚕豆的开花习性属于无限花序类型。引入有限花序性状对于提高花序质量,统一熟期意义重大。有限花序变源是ICARDA发掘的特异基因型材料,该性状属质量遗传,采用人工杂交的方法很容易转育成功。对该形状的利用是从株型和熟性改良的目的出发,创制了系列不同组合变异类型的新种质材料。但从抗逆境胁迫的角度出发,还有许多相关的问题有待深入研究。
(三)熟性转育
利用春性强的远距离遗传基因型材料,采用人工杂交系谱选育的转育程序进行。就目前已经完成的研究来看,虽然该技术方法的应用需要较多的选育世代,但改良进程十分显著。最成功的例子是云豆1183的选育。云豆1183较目前大面积生产用种最早熟的品种云豆早7还早近10d进入现蕾开花期。其早熟性是成功转育了来自法国的父本材料法D的强春性生育特性。
(四)株型转育
株型好坏直接影响植株受光姿态,是决定栽培响应力高低的重要性状,主要包括茎秆的硬度、分枝角度及其分枝数量、复叶着生的姿态及小叶面积大小随生育进程的变化等。理想的株型要求茎秆坚硬度强,分枝角度小于45°,分枝数量中等偏强,复叶着生的姿态上举,小叶面积在现蕾期前要保持相对较大而圆,开花期后相对较小而长。这样的结构能够保持植株受光姿态最佳,并用较小的播种量维持较大的收获群体量。成功转育的例子是云豆147选育。云豆147选育采用的母本为云南地方品种资源材料K0258,分枝力强,父本8047来自ICARDA,具有茎秆坚硬、分枝角度小等优异性状。组合后代通过13个世代选择,获得了具有理想株型结构的变异型89147,审定定名为云豆147。该品种示范创造了100亩核心样板平均干籽粒产量达到376.9kg/亩的高产纪录。