陳玉如、周國隆
行政院農業委員會高雄區農業改良場
摘 要
本紅豆雜交育種目的在選育豐產、質優、籽粒大、色澤佳、適合加工、結莢位高、適合 機械收穫之優良新品種,以供農民秋裡作栽培。本年度(1)95 年秋作進行 10 個組合雜交 共獲得300 粒 F1 種子,並於 95 年春作培育其 F1 世代。(2)95 年秋裡作計培育 F2 及 F4 世代各10 個組合,96 年春作計培育 F3 世代 10 個組合。(3)株行試驗,95 年秋裡作於 F5 世代1,732 個品系中選出 100 個優良品系。(4)第一年品系試驗計有 100 品系參試,95 年 秋作在籽粒產量方面,以 A 組之 KA91-02-12 品系之 4,225kg/ha 表現最佳,較高雄 9 號增產 51.6%。在百粒重方面, 以 A 組之 KA91-01-20 品系之 23.7 公克表現最佳,較高雄 9 號增加 0.9 公克。綜合評估選出 KA91-01-40 等 32 品系供 96 年秋進行第二年品系試驗之材料。第二 年品系試驗,在籽粒產量,A 組以 KA90-01-41 品系之 3,640 kg/ha 表現最佳,較高雄 9 號增 產37.4%; B 組以 KA90-02-87 品系之 3,550 3,640 kg/ha 表現最佳,較高雄 9 號增產 45.7%。
(5)紅豆集團機械化生產技術之研究,95 年秋試驗之結果公頃產量機械化栽培平均 2,925 公 斤,較對照之半機械化栽培平均2,465 公斤增產 18.7%。其中個別品種以機械化栽培之高雄 9 號品種表現最佳,公頃產量為 3, 260 公斤。
前 言
紅豆是台灣重要的雜糧作物,由於國人對於紅豆的需求量大,年需要量約10,000~12,000 公噸,由於國產的紅豆品質佳,受到廠商及消費者歡迎,我國加入WTO 後,栽培面積雖略 有減少,但仍就維持在4,200~4,500 公頃,年產量約 6,000 ~8,500 公噸,供不應求,因此每 年需由國外進口紅豆約4,000 公噸以上,國內紅豆主要產區在高屏兩縣,生產之紅豆以供應 國內市場需要為主,少部份製成紅豆餡外銷,年產值約五億元,是南部秋裡作重要的農藝作 物。本場於民國57 年開始從事紅豆品種改良工作,先後育成 8 個優良品種。其中高雄 8 號 品種,產量高、品質佳,適合於加工製餡及機械化栽培,使生產成本大大的降低,自91 年 正式推廣後,頗受豆農、加工業者及消費者歡迎,新近育成之高雄9 號品種,其具備種粒特 大、品質優、高產潛能、農藝特性佳及耐病蟲害等優良特性,相信不久將可取代目前的栽培 品種,為因應進口紅豆造成的衝擊,因此,本計畫擬(1)改進目前推廣品種之缺點,育成大粒、
品質佳、豐產,適合於機械化栽培之品種。(2)分析紅豆抗氧化及機能性成分,開發新的紅豆 加工產品。(3)建立紅豆集團機械化生產技術,以降低生產成本及提昇紅豆在市場上的競爭 力,使臺灣紅豆的產業持續發展。
關鍵詞:紅豆、雜交育種、混合育種、。
材料與方法
(一)雜交及 F1 世代培育:
95 年秋裡作及 96 年春作共雜交 10 個組合,其親本特性與育種目標如表 1 所示。雜交 親本分別種植於田間,父本依母本開花所需日數調節種植期,當母本花蕾形成在開花前一 天,於上午7~10 時進行去雄授粉工作,並加以掛號標記,待莢果成熟時分別收穫 F1種子。
96 年春作將親本及其 F1種子種植於行株距較寬的田間,並辦別其真偽,待莢果成熟時依各 雜交組合分別收穫F2種子。
(二)雜交後代分離培育及選拔:
F2~F3世代採用混合法選拔,僅淘汰不良或易感染病植株,待莢果成熟時依各雜交組合 分別收穫種子混合,95 年秋裡作 F4世代則依據各雜交組合的育種目標於成熟時進行優良單 株選拔1,000~2,000 個品系。
(三)株行試驗:
95 年秋裡作 F5世代進行株行試驗,田間採用順序排列,單行區,行長3 公尺,畦寬 60 公分,溝寬30 公分,每畦種 2 行,整地栽培。生育期間調查發芽期、開花期、成熟期、生 長勢、株高、分枝數、主莖節數、結莢位高、單株粒數、單株粒重、籽粒產量、千粒重、硬 粒率、種皮率、病蟲害、種皮顏色及其他農藝性狀。
(四)新品系試驗:
1.第一年品系試驗:95 年秋裡作計有 KA91-01-40 等 100 個品系參試,因參試品系太多,
分四組進行,每組均以高雄6、7、8 與高雄 9 號為對照品種。田間採逢機完全區集設計,二 重複,2 行區,行長 4.2 公尺,畦寬 60 公分,溝寬 30 公分,每畦種 2 行,株距 15 公分,行 整地栽培。生育期間調查發芽期、開花期、成熟期、生長勢、植株高度、分枝數、主莖節數、
最低莢位、剝實率、百粒重、種皮顏色、籽粒產量及產量構成因素等農藝性狀。
表1. 紅豆 95 年秋裡作人工雜交組合之親本特性及育種目標
編 號 親 本 組 合 親 本 特 性 育 種 目 標 KA95-1 ♀KA87-04-248 大粒、種皮鮮紅、落葉性佳 適合豆粒加工
♂高雄 9 號 種粒特大、豐產
KA95-2 ♀小林 2 號 大粒、種皮鮮紅 適合豆粒加工
♂高雄 9 號 種粒特大、豐產
KA95-3 ♀美甘大納言-d 特大粒、品質佳 適合豆粒加工
♂KA84-04-52 特大粒、豐產、品質佳
KA95-4 ♀KA87-04-248 特大粒、豐產、落葉性佳 適合豆粒加工
♂美甘大納言-d 特大粒、品質佳、產量高
KA95-5 ♀高雄 8 號 中粒、豐產、落葉性佳 適合豆餡加工
♂高雄 5 號 種皮鮮紅、品質佳
KA95-6 ♀高雄 9 號 特大粒、產量高 適合豆粒及豆餡加工
♂高雄 5 號 種皮鮮紅、品質佳、落葉性佳
KA95-7 ♀高雄 9 號 特大粒、產量高 適合豆粒及豆餡加工
♂高雄 8 號 中粒、品質佳
2.第二年品系試驗:95 年秋裡作計有 KA90-04-109 等 32 品系參試,採分 A、B 兩組進 行,每組均以高雄 6、7 號與高雄 8 號為對照品種。田間採逢機完全區集設計,四重複,4 行區,行長4.2 公尺,畦寬 60 公分,溝寬 30 公分,每畦種 2 行,株距 15 公分,整地栽培。
生育期間調查發芽期、開花期、成熟期、生長勢、植株高度、分枝數、主莖節數、最低莢位、
剝實率、百粒重、籽粒產量及產量構成因素等農藝性狀。
3.新品系病蟲害檢定試驗:以第二年新品系試驗之參試品系為材料,計有 41 個品系 (種),於田間自然感病情況下,進行白粉病抗性檢定及薊馬抗性檢定。
(五)集團機械化生產技術研究:
採用裂區設計,以機械化栽培模式為主區,品種為副區。主區試驗處理有二:(1)機械化 栽培模式;(2)以撒播、傳統噴藥及機械收穫栽培模式為對照。副區試驗品種有四:高雄 6 號、高雄7 號、高 雄 8 號、高雄 9 號等 4 個品種。生育期間調查農藝性狀等,紅豆採收後 0、3、6、9、12 個月等不同儲存時間進行抗氧化分析。
結果與討論
(一)雜交及 F1 世代培育:
95 年秋裡作計雜交 KA95-01 等 7 個組合成功,如表 2 所示,計獲得 F1 種子 300 粒,並 於96 年春作將親本及其 F1 種子種植於行株距較寬的田間,並辦別 F1 植株之真偽,待莢果 成熟時依各雜交組合分別收穫其F2 種子。
(二)雜交後代分離培育及選拔:
歷年雜交所得之F2~F3 世代皆採用混合法進行培育,如表 3 所示,95 年秋裡作計培育 F2 世代及 F4 世代各 10 個組合,96 年春作計培育 F3 世代 10 個組合。95 年秋裡作於 F4 世 代混合集團中,如表4 所示,依據各雜交組合的育種目標,於成熟時進行優良單株選拔,計 獲選1,315 個優良單株,供 96 年秋裡作進行株行試驗之材料。
(三)株行試驗:
95 年秋裡作於 F5 世代 1732 個品系中,如表 5 所示,田間初選 220 品系,經性狀調查 選出100 個優良品系,供 96 年秋裡作進行第一年品系試驗之材料。
表2. 紅豆 95 年秋裡作各雜交組合及其 F1種子數
組合代號 雜 交 組 合 F1種子數
KA95-01 KA87-04-248 × 高雄9 號 24
KA95-02 小林2 號 × 高雄 9 號 26
KA95-03 美甘大納言-d × KA84-04-52 54
KA95-04 KA87-04-248 × 美甘大納言-d 40
KA95-05 高雄8 號 × 高雄 5 號 52
KA95-06 高雄9 號 × 高雄 5 號 22
KA95-06 高雄9 號 × 高雄 8 號 82
合計 300
表3. 紅豆 95 年秋裡作及 96 年春作各雜交組合之 F1~F4世代培育組合數 1
95 年 秋 作 96 年 春 作
世代 組 合 代 號 組合數 世代 組 合 代 號 組合數
F2 KA94-01~10 10 F1 KA95-01~10 10
F4 KA93-01~10 10 F3 KA94-01~10 10
表4. 紅豆 95 年秋裡作各雜交組合之 F4世代獲選優良單株數
組合代號 雜 交 組 合 獲選單株數
KA93-01 KA84-07-38 × KA86-06-8 250 KA93-02 KA86-06-8 × KA84-07-38 117 KA93-03 KA85-04-166 × KA86-06-8 93 KA93-04 KA84-04-52 × KA86-06-8 299 KA93-05 KA85-04-166 × KA84-03-14 130 KA93-06 KA86-06-8 × 岡山作東大納言 73 KA93-07 KA86-06-8 × 美甘大納言-d 87
KA93-08 KA86-07-86 × 美甘大納言 110
KA93-09 KA87-06-55 × 小林2 號 87
KA93-10 高雄8 號 × 新錄 69
合 計 1315
表5. 紅豆 95 年秋裡作各雜交組合株行試驗之獲選系統數
組合代號 雜 交 組 合 參試品系 初選品系 複選品系 KA92-01 KA83-01-4 × KA84-07-38 143 28 12 KA92-02 KA83-01-48 × KA84-07-38 150 30 14 KA92-03 KA84-07-38 × 美甘大納言 195 17 10 KA92-04 KA84-04-52 × KA84-07-38 165 12 7 KA92-05 KA84-07-38 × 岡山作東大納言 185 19 10 KA92-06 KA84-03-14 × KA84-07-38 148 20 10 KA92-07 高雄8 號 × KA84-07-38 195 13 6 KA92-08 高雄7 號 × KA84-07-38 158 18 9 KA92-09 KA84-07-38 × 京都大納言-a 213 30 12 KA92-10 KA84-04-52 × 備中大納言-b 180 25 10
合 計 1732 212 100
表6. 紅豆 95 年秋裡作第一年品系試驗 A 組之農藝性狀及產量
品 系 生育 植株 最低 單株 單莢 百粒重 籽粒 產量 種皮
(種) 日數 高度 莢位 莢數 粒數 產量 指數 色
名 稱 (天) (cm) (cm) (莢 ) (粒 ) (g) (kg/ha) (%)
KA91-01-40 89 52.0 15.0 15.0 5.3 21.8 3527 126.6 R KA91-01-12 90 41.2 12.8 8.1 5.2 22.2 2896 104.0 R KA91-01-09 88 42.5 13.5 7.6 5.3 21.3 2697 106.8 BR KA91-01-17 91 45.7 14.2 10.2 5.1 19.9 2670 105.8 R KA91-01-10 90 39.1 12.6 6.2 4.9 16.9 2283 92.0 R KA91-01-13 87 41.6 12.4 13.9 2.8 20.4 2700 106.9 BR KA91-01-19 92 39.2 12.5 8.4 4.6 21.1 2490 99.4 R KA91-01-18 89 42.1 13.5 6.0 4.8 17.6 2160 87.5 R KA91-01-11 90 39.5 11.0 6.5 4.5 11.5 2193 88.7 R KA91-01-24 91 42.3 13.4 8.8 4.9 18.2 2357 94.6 R KA91-01-41 92 43.4 13.9 7.7 5.9 17.0 2557 101.8 R KA91-01-21 88 48.0 16.5 7.4 5.9 23.6 2360 94.7 DR KA91-01-22 92 44.1 14.3 8.0 5.9 20.6 2583 102.7 BR KA91-01-20 90 43.1 13.6 5.8 4.7 23.7 2250 90.8 R KA91-01-26 89 46.0 13.2 10.9 5.5 19.8 2323 93.4 DR KA91-01-14 90 40.9 11.4 6.8 6.0 19.7 2425 97.0 R KA91-01-16 88 35.7 9.7 2.7 6.4 19.6 2373 95.2 R KA91-02-07 93 45.0 14.3 8.2 5.1 20.4 2487 99.3 R KA91-02-09 92 47.7 14.0 16.4 7.0 16.4 3744 134.4 R KA91-02-10 87 42.8 14.1 10.2 4.0 15.7 2517 90.3 R KA91-02-03 89 47.4 14.1 10.5 6.5 16.6 3443 123.6 BR KA91-02-06 90 47.7 15.1 11.3 6.5 18.6 3140 112.7 R KA91-02-05 88 47.2 13.8 10.5 6.9 16.8 3160 113.4 R KA91-02-12 91 50.8 14.9 14.6 6.6 17.2 4225 151.6 R KA91-02-11 94 49.1 13.6 13.2 6.0 17.2 3981 142.9 BR 高雄6 號 94 49.6 14.2 13.4 7.4 17.5 2565 92.1 R 高雄7 號 89 44.2 13.0 10.4 3.6 16.2 2580 92.6 BR 高雄8 號 89 47.2 13.5 12.3 2.9 17.4 2650 95.1 BR 高雄9 號 91 46.1 14.3 9.9 5.7 24.0 2786 100.0 BR 註:種皮色:R 紅色 BR 鮮紅色 DR 暗紅色
表7. 紅豆 95 年秋裡作第一年品系試驗 B 組之農藝性狀及產量
品 系 生育 植株 最低 單株 單莢 百粒重 籽粒 產量 種皮
(種) 日數 高度 莢位 莢數 粒數 產量 指數 色
名 稱 (天) (cm) (cm) (莢 ) (粒 ) (g) (kg/ha) (%)
KA91-02-04 93 44.6 13.1 8.4 6.2 17.6 3803 136.8 R KA91-02-08 91 39.3 11.9 6.4 6.5 14.4 2167 77.9 R KA91-03-05 91 44.8 13.0 5.6 7.0 16.7 2333 83.9 BR KA91-03-38 87 44.7 13.8 8.3 5.4 20.3 2957 106.4 R KA91-03-39 90 46.6 15.3 9.4 5.4 19.4 3037 109.3 R
續表7
品 系 生育 植株 最低 單株 單莢 百粒重 籽粒 產量 種皮
(種) 日數 高度 莢位 莢數 粒數 產量 指數 色
名 稱 (天) (cm) (cm) (莢 ) (粒 ) (g) (kg/ha) (%)
KA91-03-29 88 42.7 13.4 6.0 5.4 19.5 2183 78.5 DR KA91-03-03 92 41.3 13.3 6.3 5.4 20.8 2127 76.5 R KA91-03-10 89 42.0 12.0 4.5 5.7 17.0 1867 67.1 R KA91-03-07 91 42.9 12.7 6.3 6.0 17.8 2157 77.6 R KA91-03-08 92 41.6 12.8 5.2 6.1 17.8 2090 75.2 R KA91-03-43 89 43.7 13.4 8.0 6.4 18.5 2447 88.0 DR KA91-03-16 90 41.1 13.5 5.8 6.5 18.6 2313 83.2 R KA91-03-12 90 44.1 12.8 11.5 6.2 18.6 2813 101.2 BR KA91-03-36 89 41.1 12.5 7.9 6.2 17.2 2870 103.2 R KA91-03-06 90 45.5 13.0 5.0 4.5 17.6 1993 71.7 R KA91-03-02 90 46.7 15.7 7.8 6.0 19.0 2517 90.5 BR KA91-03-09 91 44.3 13.4 8.6 5.0 17.1 2247 80.8 R KA91-03-28 93 43.6 11.1 8.5 6.5 18.9 3640 130.9 BR KA91-03-22 92 39.5 14.3 6.5 4.8 16.8 2220 79.9 BR KA91-03-27 88 51.3 16.0 11.7 5.1 21.5 3884 139.7 R KA91-03-11 89 40.2 12.3 7.0 7.6 19.1 2520 90.6 BR KA91-03-44 90 44.3 14.8 5.0 7.6 16.8 2107 75.8 R KA91-03-21 92 41.9 12.7 7.6 3.8 21.0 2560 92.1 BR KA91-03-37 91 40.2 12.5 7.2 5.3 21.1 2290 82.4 R KA91-03-14 90 45.3 13.2 14.4 5.9 16.1 2399 86.3 BR 高雄6 號 92 50.3 15.5 7.9 5.8 16.9 2418 87.0 R 高雄7 號 89 52.0 15.0 10.0 7.1 17.3 2520 90.6 BR 高雄8 號 89 46.2 15.0 9.2 6.2 17.3 2680 96.4 R 高雄9 號 95 44.4 13.5 8.8 5.2 22.0 2780 100.0 R 註:種皮色:R 紅色 BR 鮮紅色 DR 暗紅色
表8. 紅豆 95 年秋裡作第一年品系試驗 C 組之農藝性狀及產量
品 系 生育 植株 最低 單株 單莢 百粒重 籽粒 產量 種皮
(種) 日數 高度 莢位 莢數 粒數 產量 指數 色
名 稱 (天) (cm) (cm) (莢 ) (粒 ) (g) (kg/ha) (%)
KA91-03-40 91 47.9 13.4 9.8 5.4 18.6 3556 120.1 R KA91-03-41 88 42.0 14.4 5.9 5.5 18.7 2645 89.3 BR KA91-03-42 91 43.1 13.6 7.5 5.7 19.2 3542 119.6 R KA91-03-04 90 48.4 13.6 8.3 5.8 18.6 3451 116.5 BR KA91-03-01 88 46.6 14.0 9.1 5.2 20.4 3193 107.8 R KA91-03-17 87 46.4 13.5 10.2 5.6 16.7 3276 110.6 R KA91-03-20 92 42.0 13.0 6.6 6.0 18.7 2383 80.5 R KA91-03-18 89 41.7 12.6 6.4 6.0 19.6 2473 83.5 R KA91-03-30 93 42.1 11.8 8.9 5.6 18.4 3006 101.5 R KA91-04-05 92 46.6 14.0 10.3 5.8 18.2 3852 130.0 BR
續表8
品 系 生育 植株 最低 單株 單莢 百粒重 籽粒 產量 種皮
(種) 日數 高度 莢位 莢數 粒數 產量 指數 色
名 稱 (天) (cm) (cm) (莢 ) (粒 ) (g) (kg/ha) (%)
KA91-04-04 89 48.2 13.3 7.3 6.1 21.6 3082 104.0 R KA91-04-07 90 43.4 14.4 8.2 6.5 18.3 3423 115.6 R KA91-04-02 89 48.3 13.5 11.7 6.2 15.9 3010 101.6 R KA91-04-01 89 45.1 14.3 9.0 5.9 17.9 3678 124.2 BR KA91-04-10 90 44.7 15.2 8.3 5.4 16.0 3016 101.8 R KA91-04-08 92 46.0 14.2 9.9 6.2 17.9 3347 113.0 R KA91-04-11 91 43.7 13.4 9.0 5.7 17.0 3350 113.1 BR KA91-04-06 93 46.2 14.6 9.5 6.3 18.0 3810 128.6 BR KA91-04-09 95 45.8 15.0 6.0 6.3 16.4 2875 97.1 R KA91-04-03 88 40.9 11.9 5.2 5.7 19.3 2170 73.3 DR KA91-05-11 86 55.0 15.3 5.3 4.7 10.1 1679 56.7 BR KA91-05-29 90 44.1 12.3 11.4 6.1 17.2 2853 96.3 DR KA91-05-16 92 41.5 13.1 8.0 6.3 16.4 3068 103.6 BR KA91-05-27 91 45.9 13.2 10.5 5.9 19.0 2863 97.6 R KA91-05-08 90 48.3 12.5 13.2 6.0 17.0 2463 83.1 DR 高雄6 號 90 66.4 14.9 8.5 6.9 16.1 2682 90.5 R 高雄7 號 89 46.5 13.8 9.1 5.7 17.3 2730 92.2 BR 高雄8 號 90 50.5 14.9 7.8 6.6 20.0 2850 96.2 BR 高雄9 號 92 44.0 13.1 10.7 5.4 20.9 2962 100.0 R 註:種皮色:R 紅色 BR 鮮紅色 DR 暗紅色
表9. 紅豆 95 年秋裡作第一年品系試驗 D 組之農藝性狀及產量
品 系 生育 植株 最低 單株 單莢 百粒重 籽粒 產量 種皮
(種) 日數 高度 莢位 莢數 粒數 產量 指數 色
名 稱 (天) (cm) (cm) (莢 ) (粒 ) (g) (kg/ha) (%)
KA91-05-06 92 43.0 12.3 9.9 5.6 16.9 2627 91.6 BR KA91-05-12 89 47.5 9.7 11.1 6.6 17.7 3605 125.7 BR KA91-05-03 91 49.6 12.9 9.5 6.8 20.8 3495 121.9 R KA91-05-15 90 47.3 13.9 11.6 6.4 18.5 3405 118.7 BR KA91-05-02 88 45.8 13.8 10.0 5.6 17.5 2662 92.8 R KA91-05-13 87 43.5 13.2 8.2 6.6 16.4 3019 105.3 R KA91-05-01 92 49.6 13.4 12.8 5.9 16.3 3145 109.7 R KA91-05-14 89 45.6 14.0 9.2 6.2 18.7 3100 108.1 BR KA91-05-05 91 42.2 12.0 8.5 6.1 16.4 2857 99.6 R KA91-05-04 92 54.1 14.3 13.1 6.4 18.1 3282 114.4 BR KA91-05-10 89 39.4 11.4 7.8 6.4 11.8 2217 77.3 DR KA91-05-07 90 44.5 12.4 7.9 5.4 16.7 2677 93.3 R KA91-06-08 88 43.3 13.7 6.9 5.8 22.9 3095 107.9 BR KA91-06-03 89 42.3 12.8 8.0 7.2 15.7 2387 83.2 BR KA91-06-05 90 44.8 13.4 5.6 5.8 20.6 2673 93.2 R
續表9
品 系 生育 植株 最低 單株 單莢 百粒重 籽粒 產量 種皮
(種) 日數 高度 莢位 莢數 粒數 產量 指數 色
名 稱 (天) (cm) (cm) (莢 ) (粒 ) (g) (kg/ha) (%)
KA91-06-06 90 40.0 11.4 10.2 5.6 19.0 3263 113.8 BR KA91-06-02 91 47.8 11.7 9.0 5.8 19.2 2971 103.6 R KA91-06-09 92 39.8 10.3 9.5 5.7 22.5 3032 105.7 R
KA91-06-06 90 40.0 11.4 10.2 5.6 19.0 3263 113.8 BR KA91-06-02 91 47.8 11.7 9.0 5.8 19.2 2971 103.6 R KA91-06-09 92 39.8 10.3 9.5 5.7 22.5 3032 105.7 R