楊 金 興 、 蔡 志 濃 、 林 俊 義 行政院農業委員會農業試驗所
摘 要
本試驗之目的係以人工雜交育種方法,結合分具於兩親本之優良農藝性狀,創育新 雜交組合,進而培育雜交後代、單株選拔及品系產量比較試驗等,以期育成大粒、品質 佳及抗莢果黑斑病之新品種,提高落花生之產量與食用品質,並降低生產成本。
1. 台農7號育成及推廣:92年11月通過命名,具大莢大粒及高產潛能,籽粒鮮甜,適合食用 及加工用。95年繁殖10.0公頃,推廣500公頃及辦理3場次示範觀摩會。
2. 人工雜交:春作依抗莢果黑斑病、鮮莢食用育種目標進行VB178 X TAINUNG 7等8 個組合,共計獲得264粒雜交種子。
3. 雜交後裔之培育:歷年雜交所得之F1~F5世代後裔皆採用混合法進行培育48個組合 雜交後裔及選獲690個優良單株。
4. 第一年品系產量比較試驗:株行試驗:選穫36個具優良農藝特性之新品系。二行試驗:
選獲11個優良新品系皆較對照種台南11號之莢果產量增產及抗莢果黑斑病。
5. 第二年品系產量比較試驗:春作第一組18個品系中有8個品系,第二組18個品系有6個 品系較對照種台南11號莢果與籽粒產量增產或抗病。秋作第一組18個品系中有6個品 系,第二組18個品系有2個品系較對照種台南11號莢果與籽粒產量增產或抗病。
6. 第三年品系產量比較試驗:春作18個品系中有8個品系較對照種台南11號之平均公頃 莢果與籽粒產量增產,且具大粒莢形。秋作18個品系中有6個品系較對照種台南11號之平 均公頃莢果與籽粒產量增產,且具大粒莢形。
7. 新品系區域試驗:春作12個品系中計有7個品系較對照種台南14號之平均公頃莢果、籽 粒產量增產。95年秋作12個品系中計有3個品系較對照種台南14號之平均公頃莢果、籽粒 產量顯著增產。
關鍵字:落花生育種、混合法、區域試驗、抗莢果黑斑病、產量比較試驗
一、目 的
落花生種子含粗蛋白質22~30%及油分44~56%,適合食用、油用及加工,用途甚 廣,為世界性之重要經濟作物。在台灣落花生是唯一不必仰賴政府補貼,而近年種植面 積仍能長久維持在二~五萬公頃之間之最重要雜糧作物之一(2)。
台灣落花生加工產品分為帶殼與脫殼兩大類,焙炒業使用的原料約佔40%,罐頭業 約佔25%,花生油業約佔20%(10.11)。市售花生商品主要有蒸煮、烘炒與油炸等三類,帶 殼烘炒之花生口味多樣化必需經浸漬調味,真空浸漬法較傳統法省時省工,調味液可再 反覆利用,產品不會酸敗。花生籽實之胺基酸、醣類、脂肪酸是影響花生加工產品風味 之先驅物,上述化學成份含量受到品種、栽培環境、成熟度之影響(7.8.9.12.14.15.35)
。花生 品種間之籽實化學成份有顯著差異,經160℃焙炒後進行官能品評花生香氣,結果以台 南選9號最強,澎湖1號最低(14)。
近年來,台灣充斥著大量廉價沙拉油,以致於花生油用比率日趨降低,又逢市場消 費 型 態 轉 變 為 焙 炒 加 工 及 鮮 莢 煮 食 用 落 花 生(10), 故 對 大 粒 莢 形 花 生 品 種 之 需 求 量 日 增,為因應未來之產銷供需,宜速著手於改良現有栽培品種,使其具有更大之粒形與莢 形,配合市場消費型態之需,提高落花生產品之商業價值,增加農民之收益。
由於勞動人口高齡化與不足,落花生機械化栽培已迫在眉睫。採用機械收穫時,以 植株愈直立不倒伏,則機械收穫效率愈高。目前栽培品種皆易倒伏,故應針對機械採收 之需,選育出直立不倒伏之落花生品種,來配合機收作業。加上拓展落花生冷凍加工外 銷成功,食用之大粒莢形品種需求量日增,然而面對即將接踵而至之農產品開放進口政 策,台灣落花生生產必須具備單位面積產量高、品質佳及生產成本低等特點,才有足夠 的市場競爭能力。為期達成此項目標,加強這方面的研究工作實在是刻不容緩。
彰化、雲林兩縣為落花生主要產區,約佔台灣栽培總面積83.5%以上(2),但近來年 由於莢果黑斑病的普遍發生,嚴重影響鮮莢煮食用及帶殼加工之品質,尤其即將面臨農 產品自由進口的競爭壓力,發展帶殼加工及鮮莢煮食用的產品可能較具競爭力,因此莢 果黑斑病的問題必須儘快解決。
落花生莢果黑斑病為極複雜的土壤弱病原菌所引起,由罹病之莢果上分離到110屬 200 種 真 菌 , 主 要 的 有 Pythium myriotylum、
Rhizoctonia solani
、Sclerotium rolfsii 及 Fusarium solani等外,尚有許多土壤病原菌,而且根瘤線蟲、根蟎及地下害蟲也會增加
病害的發生及傳播(4.5.16.17.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.37.40)。在台灣主要亦由此四種土壤病原菌 所引起,另外根瘤線蟲及矮化線蟲也是造成莢果黑斑病的原因之一(4.5)。
落花生莢果黑斑病在防治上,以化學藥劑灌注或薰蒸處理,雖然能獲得減輕的效 果,但田間微生物相複雜,很難掌握施藥時間,且施用不便及增加成本,或造成環境汙 染與抗藥性之問題,並非良策(4.5)。抗病育種是為根本解決之辦法,目前國外已有報告 篩選獲得抗病品種作為育種材料,雖然為部份抗病性,是由多基因控制,但能由雜交後 代中選得優良抗病品系(23.39.43.46)
。一般認為Spanish type品種較具抗病性,而且有些品種 可同時對P.myriotylum、
R.solani及S.rolfsii具有抵抗性,其中以Tx AG-3最具抗病性。在
台灣,台南區農業改良場亦曾進行品系的抗病篩選,在二年四期作的試驗結果,品系間 具有抗感病的差異性,但抗病的穩定性不佳,仍無良好的結果(4.5.13)。由於土壤中微生 物 多 又 複 雜 , 且 土 壤 環 境 因 子 會 影 響 病 原 菌 之 消 長 , 而 病 原 菌 的 密 度 與 致 病 性 有 關
(23.24.26.27.28.29.36.39.42)
。田間環境條件掌控不易,鑑定抗病性真偽及其穩定性較難,故需 較長期多地點進行檢定之。
利用育種方法來達成提高作物之單位面積產量,增進其對不良環境及生物因子之抗 性,改善其營養成分與品質,以及增強作物之適應性等,乃是一種直接而有效之方法。
在落花生方面情形也如此,故本試驗之目的係以人工雜交育種方法,結合分具於兩親本 之優良特性,創育新雜交組合,進而培育雜交後代、單株選拔及品系產量比較試驗等,
以期育成豐產大粒莢形之新品種,且需具有適合鮮莢煮食用、鮮莢焙炒及冷凍加工業者 所需莢果品質之特性。
二、材料與方法
採用之材料計有雜交親本、F1~F5世代雜交後裔及晉級之優良新品系等供試。所採 行之育種過程依落花生育種程序及實施方法(1)為之,其步驟如下:
(一)雜交:依育種目標所定雜交組合之親本分別於適期內播種於盆缽中,於開花期間進 行去雄及授粉。
(二)F1~F6世代雜交後裔之培育與選拔:歷年所育各世代之雜交後裔為材料,採用混合 法培育,直到性狀已趨固定之F5~F6世代時,始按各雜交組合之育種目標進行選拔 具有特定性狀之優良單株。
(三)株行試驗:採用順序排列,1重複。以二行式作畦栽培,行株距45 ×10cm,行長1m,
將入選每1優良單株種植成1行,每第10行置入1對照種(台南11號或台南14號)。
(四)第一年品系(二行)產量比較試驗:採用順序排列,2重複。以二行式作畦栽培,行株 距45 ×10cm,行長2m,將入選每一優良品系種植成1小區,每小區2行。每第10個 小區置入1對照種(台南11號或台南14號)。
(五)第二年品系產量比較試驗:採用逢機完全區集設計,重複4次。每小區4行,行長3m,
以二行式作畦,行株距為45 ×10cm。36品系分二組,並加入台南11號及台南14號為 對照,共計20個品系(種)為參試材料。
(六)第三年品系產量比較試驗:採用逢機完全區集設計,重複4次。每小區4行,行長5m,
以二行式作畦栽培,行株距為45 ×10cm。18品系,並加入台南11號及台南14號為對 照,共計20個品系(種)為參試材料。春、秋作分別於雲林元長試區、雲林崙背等兩 試區進行試驗。
(七)新品系區域試驗:採用逢機完全區集設計,重複4次。每小區4行,行長5m,以二行 式作畦栽培,行株距為45 ×10cm。春、秋兩作皆以農育51號等12個品系,並加入台 南14號為對照,共計13個品系(種)為參試材料。春、秋作分別於雲林崙背、雲林元 長試區等兩試區進行試驗。
(八)調查項目:共11項。成熟收穫時每小區逢機取樣5株,調查重要農藝性狀。
1. 小區莢果重(g):收穫小區成熟莢果,經乾燥至種子含水量13%時秤量之。
2. 小區籽粒重(g):小區乾莢果剝殼並去除屑粒後之籽粒秤量之(大粒品系用17/64 圓孔篩之,小粒品系用15/65吋圓孔篩篩之)。
3. 千粒重(g):自小區籽粒逢機取千粒秤量之。
4. 百莢重(g):自小區乾莢果逢機取百莢秤量之。
5. 株高(cm):收穫時主莖長度(地面至莖頂之長度)。
6. 植株倒伏等級:植株倒伏傾斜之角度
0(直立不倒伏)、1(倒伏10度)、2(倒伏20度)、3(倒伏30度)、4(倒伏40度)、
5(倒伏50度 )、6(倒伏60度)、7(倒伏70度)、8(倒伏80度)、 9(倒伏90度)。
7. 罹患銹病等級(44):
0.1~2.0(極抗病)、2.1~4.0(抗病)、4.1~6.0(感病)、6.1~9.0(極感病)。
8. 罹患葉斑病等級:同調查項目7。
9. 莢果黑斑病罹患率(5):莢果黑斑面積/莢果總面積×100%。
10. 籽粒油份含量(32):將種子磨粉,再置於送風乾燥機中,以130+3℃烘乾3小時,
取 出 置 於 玻 璃 乾 燥 器 中 , 冷 卻1 小 時 , 再 經 由 IA-360 型 之 NIR 分 析 儀 器 (BRAN+LUBBECo., Germany)測定之。
11. 籽粒蛋白質含量:同調查項目10。
三、結 果 (一) 新雜交組合之創育:
95 年 進 行 抗 黑 斑 病 、 鮮 莢 食 用 育 種 目 標 之 雜 交 組 合 工 作 , 計 有 VB178 X TAINUNG 7等8個組合(表1)。
表1. 95年雜交組合及雜交成功種子粒數 ---雜交組合---
♀ × ♂ 組合代號
雜交
種子粒數 育種目標
VB200 X SP590 2006F-FA 64 鮮莢食用
VB340 X VB321 2006F-FB 37 鮮莢食用
VB178 X TN7 2006F-FC 22 鮮莢食用
VA91 X VB200 2006F-FD 42 鮮莢食用
VB321 X VB206 2006F-FE 47 鮮莢食用
SP590 X VB340 2006F-FF 20 鮮莢食用
VB177 X VB178 2006F-FG 15 鮮莢食用
VB206 X VB177 2006F-FH 17 鮮莢食用
合 計 8 264
(二) F1~F6世代雜交後裔之培育及選拔:
歷年雜交所得之F1~F6世代後裔皆採用混合法進行培育,並於F5~F6世代混合 族群內之,依每一組合之育種目標進行選拔具有優良農藝特性之單株。於F5及F6
世代混合族群內選獲690個優良單株。
表 2. 雜交後裔(F1~F5)之培育及選拔
95 年春作 95 年秋作
世代 組合名稱 組合數 優良單株 世代 組合名稱 組合數 優良單株 F2 2005S-BA 4 - F1 2005F-BA 4 - F3 2003F-BB 8 - F3 2005S-BA 13 - F4 2003S-BA 13 - F4 2003F-BB 8 - F5 2002F-BE 10 57 F5 2003S-BA 13 68
F6 2002F-BE 10 622
合 計 35 57 合 計 48 690
(三)株行試驗:
95年春作由2002F-BC等11個品系中,選穫10個具有優良農藝特性之新品系。95
95年春作由2002F-BC等11個品系中,選穫10個具有優良農藝特性之新品系。95