芝麻是重要的油料作物，芝麻新品種選育是芝麻產業可持續發展的關鍵一步。芝麻新品種選育的方法有很多，如系統選育、雜交育種、雜種優勢育種、輻射誘變育種、激光照射育種、化學誘變育種、航天育種，其中雜交育種選育出的芝麻品種最多。

      雜交育種仍是當前和今后一段時間芝麻品種主流的育種技術。

      雜交育種是將兩個或多個品種優良性狀通過交配聚合在一起，再經過選擇和培育，獲得新品種的方法。雜交育種可獲得遺傳基礎更豐富的組合體，創造出更優異的新品種，親本挑選配對是否得當是雜交育種成敗的關鍵。

      雖然

      芝麻在我國有2200年種植歷史

      但進行雜交育種和品種應用的時間較短

      一、農家種收集時期

      1949年以前，各地農民自行選用地方農家種種植。20世紀50年代，國家開始收集地方芝麻品種，并篩選出一批優良的農家種在生產上利用，如東北的四棱糙、八筒白，河北的霸王鞭、保定緊口黃，河南的上蔡紫花葉二三、南陽八大杈，湖北的武昌九根頭、沔陽八股杈、襄陽犀牛角、襄陽老紅芝麻，安徽的阜陽四棱糙，江西的佛座、武寧黑，華南地區的平遠壩頭、大肚芝麻等。優良農家種經長期自然選擇和人工選擇，適應性較強，具有一定的抗逆能力。這一時期，國家有關科研單位還從國外引進了一些芝麻品種作為種質資源。

      20世紀70年代和90年代又進行了兩次全國范圍內的地方芝麻品種收集行動；進入21世紀，在國家現代農業產業技術體系平臺的支持下再次進行了全國范圍內地方芝麻品種的收集，為芝麻雜交育種奠定了基礎。

      二、高產育種目標時期

      20世紀60年代，芝麻育種開始進行系統選育，并逐步轉向雜交育種，選育目標以高產為主。這一時期通過雜交育種選出的優良芝麻品種有駐芝1號、駐芝2號、中芝1號、冀芝2號等。僅以高產為目標的雜交育種，耐漬抗病能力較低，不能滿足農民生產的需要。

      三、抗性育種目標時期

      20世紀70年代，芝麻雜交育種廣泛開展，選育高產品種的同時兼顧抗性，開始抗性育種時期，選育出的品種有河南1號、駐芝4號、豫芝1號、豫芝2號、鄂芝1號、襄芝1號等。

      四、綜合性狀優良育種目標時期

      進入20世紀80年代，芝麻雜交育種技術已漸趨成熟，選育芝麻品種的目標也上升為高產、穩產、抗病、耐漬、優質、綜合性狀優良，這一綜合性狀優良的育種目標持續到21世紀初，推廣面積較大的品種有豫芝4號、豫芝8號、中芝10號、鄂芝1號、冀芝2號、贛芝3號等。這些綜合性狀優良的品種基本上能滿足一家一戶芝麻種植的需要。

      五、開始探索綜合性狀優良并適宜機械化收獲育種目標時期

      進入21世紀，大量農村勞動力向城市轉移，農村一家一戶使用的土地因沒有勞動力種植開始流轉集中，農業機械化管理的優勢越來越明顯，對芝麻產業來說不能實行機械化管理將無法進行大面積種植。2010年后，芝麻機械化生產已成為擺在科研人員面前一個急待解決的課題，所以，選育綜合性狀好，高產、優質、抗病，并適宜機械化收獲的育種目標成為芝麻雜交育種的新方向。

▲機械收獲芝麻

      為探尋父母本的選配規律

      對12個不同時期

      代表性芝麻雜交育成品種及其父母本的

      農藝性狀進行比較分析

      分析發現

      育成品種多數是 三花四棱芝麻品種

      芝麻開花和結蒴類型多樣，每個葉腋有開單花、三花、多花的，結蒴類型有四、六、八棱及混生的。經過國內幾十年的雜交選育，目前育成品種中基本上都是三花四棱型。這些育成品種的父母本至少有一個是三花四棱性狀。從生產實踐觀察，芝麻的三花四棱性狀可以保持芝麻單蒴較大，蒴排列緊湊，充分利用植株的空間，從而使芝麻籽粒較大，結蒴較多，容易達到高產效應。

      育成品種多數是 綠莖芝麻品種

      芝麻成熟期莖稈色有綠莖成熟、紫莖成熟、黃莖成熟。目前國內育成品種中基本上都是綠莖成熟。這些育成品種的父母本基本上也都是綠莖成熟。觀察到綠莖成熟的品種在整個生育期莖稈都是綠色的，這些綠色的莖不僅可以代替部分葉片進行光合作用，而且無限生長性和莖稈韌性好，可以增加植株有機物的合成，增強抗倒伏能力，提高產量。

      育成品種多數是 單稈高大芝麻品種

      芝麻有單稈型、少分枝型、多分枝型。芝麻從雜交選育初期就選單稈性狀的，目前依然這樣，所以雜交選育出的品種是以單稈型芝麻品種為主的。這些育成的單稈型芝麻品種的父母本至少有一個是單稈型的。在生產上單稈型芝麻品種植株高大，莖稈粗壯，適宜密植，容易實現高產目標。

      育成品種多數是 葉片濃綠芝麻品種

      芝麻的葉色有濃綠色、綠色、黃綠色。目前雜交選育出的芝麻品種的葉色基本都是綠色到濃綠色，其父母本至少有一個葉色是綠色到濃綠色。眾所周知，葉色越綠，葉綠素含量越高，光合作用能力越強，制造的有機營養就越多，轉移到籽粒的營養也越多，所以葉色濃綠的品種產量也會高。

      育成品種 抗倒性較差

      芝麻為無限生長花序，有開花時間長、結蒴多的特性，但是芝麻由于上部不斷結蒴，造成“頭重腳輕”，遇到大風天氣就容易倒伏。芝麻在后期倒伏，會導致嚴重減產，并且增加了收獲的難度。目前育成品種的抗倒性比以前稍有提高；父母本的抗倒性強，其雜交選育成的品種抗倒性也強。在生產實踐上發現高產和抗倒性相互矛盾，高產時芝麻植株高大結蒴多，遇風易倒伏。目前育成品種中抗倒伏品種較少。

      育成品種 耐漬性不高，抗病性不足

      芝麻本身就怕水淹，在雨水較多的年份，芝麻短時間內被水淹后出現漬害，接著青枯病、莖點枯病就大發生，造成芝麻嚴重減產，甚至絕收。雜交選育的品種耐漬性、抗病性較好的，其父母本中至少有一個耐漬、抗病性較好。據生產實踐觀察，目前育成品種在成熟期遇少雨年份，芝麻不受漬害影響，病害較輕；在多雨年份，漬害嚴重影響芝麻生長，造成病害大面積發生。總體來看，育成品種耐漬性不高，抗病性有待提高。

      育成品種 不適宜機械化收粒

      芝麻為無限生長花序，下部開花早、結蒴早，越往上越晚，這樣蒴果灌漿就不同期，導致下部蒴果成熟早，上部蒴果成熟晚，芝麻植株上下籽粒成熟不一致，一次性收獲籽粒比較難。選育適合機械化收獲的品種就要選育成熟時不裂蒴的芝麻品種。目前雜交選育的芝麻品種成熟時基本都裂蒴，不適合機械化收獲籽粒。要想選育成熟時不裂蒴的高產、優質、抗病品種，就需要選擇父母本都不裂蒴的品種，成功的概率會大些。

      如何通過芝麻雜交育種實現芝麻產業的發展？

      1. 加強芝麻分子生物學研究

      通過芝麻遺傳多樣性分析、基因定位、基因組、基因圖譜在分子水平上對芝麻進行認識，利用遺傳解析發現芝麻的優良基因，如有限生長基因、閉蒴基因，為芝麻雜交育種提供有力的基因支持。

 

      2. 創新芝麻種質資源，選育特異種質材料

      對芝麻種質資源利用輻射、EMS誘變、太空照射等方式進行處理，引起芝麻基因發生改變，從而創造一些特異的種質材料，如利用EMS化學誘變選育出有限生長型豫芝DS899和矮化密蒴型豫芝DW607，然后再利用雜交育種技術將特異種質基因導入有多個優良性狀的品種中，選育出一些適合生產上廣泛應用的芝麻品種。

 

      3. 篩選有單一或多數優良性狀的父母本材料　

      從上述芝麻雜交育成品種農藝性狀與父母本農藝性狀關系分析可以看出，要想選育出符合育種目標的品種，首先要選擇有目標性狀的父母本，其次通過簡單雜交或多次復合雜交對目標性狀進行聚合。這就要求對目前收集到的芝麻種質資源進行篩選分類，把具有高產、抗病、成熟時不裂蒴、適合密植性狀及綜合性狀優良的種質資源進行分類利用，根據育種目標進行選配雜交。

 

      4. 通過優良基因聚合選育適宜機械化管理的芝麻品種

      株高適中、莖稈韌性好、抗逆性強、抗病、耐密性好、產量高、品質好、成熟時不裂蒴、機械錘打或摩擦易脫粒是適宜機械化收獲的芝麻品種的特點。根據這些特點，對優良性狀的父母本材料或者特異材料進行雜交選育，讓優良性狀進行聚合，選育出適宜機械化管理的芝麻品種。

      ● 本文選自《芝麻雜交育種中父母本選配分析》

      ● 作者：謝富欣, 劉焱, 李成煥, 張文菁, 王飛雪, 馬文才

      ● 單位：河南省南陽市農業科學院

      ● 刊于《中國種業》2020年第9期13-16頁 轉載請注明