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日本北海道小豆生产与北海道十胜农场小豆育种

来源:  |   作者:   |  发布日期: 2010-07-20   |  阅读次数:4733次

  

  小豆简介:
  北海道种植的豆类包括大豆、小豆和芸豆。主要与水稻轮作种植。小豆是日本、中国、韩国及朝鲜以及周边国家的当地豆类作物之一。它不像其他豇豆属作物(如豇豆、绿豆)一样,需要较高的温度。
  在日本,只有红种皮和黄白种皮的小豆具有市场,籽粒较小,百粒重在10-25克之间。植株类型为有限矮生类型。北海道的生育期为100-140天,产量2-3吨/公顷。
  北海道是日本小豆的主产区,种植面积为23800公顷,占到了日本总种植面积的73%。总产量58100吨,占89%。近年来,小豆的国内消费呈略微减少趋势,约占北海道生产的70%。
  小豆在日本的主要用途是豆沙馅(在日本称为an)、甜点(日本称为Wagashi)和煮熟的糖豆粒(称为Amanatto),这三种产品的消费占80%以上。
  北海道小豆生产:
  在北海道,小豆苗期通常在5月底,出苗后开花前,农民中耕几次,包括土壤翻耕、人工或机械除草2-3次。开花时间很长,一般从7月底到8月底。成熟期因地区而有差异。在北海道西南或中部地区一般在9月上中旬,在东部或北部地区通常在9月下旬或10月上旬,该区域夏天的温度较低。
  十胜农试场小豆育种
  1、抗土传病害
  三十年来小豆育种的主要目标一直是抗土传病害,即茎褐腐病(BSR)和疫霉茎腐病(PSR)。
  茎褐腐病(BSR)是由一种真菌引起的病害,在北海道均有发生。菌丝在维管束内向上生长,直达植株上部。因此8月中下旬底部叶片开始萎蔫,种子成熟前,全部叶片萎蔫。受侵染的种子较正常种子小,且产量下降。
  疫霉茎腐病(PSR)在水稻茬湿热条件下易于发生,主要在北海道的西南部和中部地区。在7、8月份,腐烂的茎表从地表一直延续向上。因此,发病植株死亡或没有产量。
  茎褐腐病(BSR)抗性材料的测试和选择在试验站发病较重的地块进行。此外,DNA标记选择几年前就已经进行,因此,我们现在可以有效地的选择抗性材料。
  另外,PSR在十胜地区由于低温很少严重发生,因此,该病害的测试与选择在Kamikawa试验站进行,该地温度较十胜地区要高,且可以控制湿度。
  2、抗冷害
  目前最重要的育种目标是抗冷害,北海道东部地区,即十胜和Abashiri地区是小豆生产重要地区。该地区无霜期非常短(约130-140天),气候条件严酷,而小豆对霜冻很敏感,因此,小豆生产受到冷害影响较大,平均每四年发生一次,极端天气每10年发生一次。小豆是北海道地区夏播作物中对低温最敏感的作物,其产量受生长期间的气候影响而变化。因此,抗冷害是小豆重要的育种目标。
  低温危害可以由不同生长时期的低温所引起。其中引起较大危害的是开花前的生长前期。低温限制了营养生长,即使在后期的高温下也不可逆转。因此,植株的体积对于正常产量而言偏小很多。我们已经测试了不同材料对该时期低温的敏感差异性,现在正在冷凉地区田间筛选低敏感材料。
  由低温引起的最严重危害是在授粉期间。该时期的低温影响了花粉粒的形成,导致花不能正常授粉。抗性资源筛选进行了30多年,还没有找到理想的材料。但是目前,我们通过人工气候室(即使在夏天也可以控制到低温环境)可以找到理想材料。现在我们正在对抗性材料与品种杂交的后代材料中进行抗性品系筛选。
  3、适宜机械化栽培
  小豆育种的最后目标是适宜机械化栽培。在十胜地区,每户的农场规模正随着人口的减少而增加。同时带来了劳动力短缺。在小豆栽培中,杂草控制是最费工的工作,因为它不易实现机械化。收获也是一项费工的作业,因为联合收获机械还没有完全普及。
  对于小豆杂草的机械化防除,我们正试图培育上胚轴长的品种。小豆早期生长缓慢以至于沿小豆行中耕时杂草和幼苗同时被埋。另外,小豆对除草剂很敏感,用除草剂防治杂草有一定的植株危害风险性。如果植株高度和底部叶片在生长早期足够高,农民可以在杂草很小时有效地埋掉杂草而不伤害幼苗。上胚轴长具有理想的植株类型。
  对于机械化收获,抗倒伏和结荚部位高是最重要的。上胚轴长的品种通常结荚部位高。我们正试图筛选具有抗倒伏、上胚轴长、适宜机械化除草和收获的小豆品种。
  4、保存在该研究站的小豆资源
  自1983年以来,我们开始收集来自于日本、韩国、尼泊尔、不丹和越南的当地小豆遗传资源和近缘野生种。现在我们保存有3500多份小豆及近缘种。其中800份资源已经进行了BSR抗性鉴定。1100份进行了PSR抗性鉴定。到目前,抗这两种病害的材料已经鉴定出来。
  大多数资源对短日照具有较强的敏感性。在北海道,夏天日照时间较长以至于在田间自然光照条件下到九月份才开始开花。因此在室外霜冻发生前得到成熟的种子是不可能的。因此繁殖种子时,我们夏天在自然光照下种植生长,在十月份放到温室内,或冬天利用日然短日照在加温的温室内繁殖。这些资源现在保存在北海道十胜农试场和国家基因库中。
  正如以上提到的,来自全亚洲的遗传资源在我们的育种项目中起到了重要作用。我们必须在今后的国际合作中珍视世界范围的遗传资源。
 
 

 
 
 


 

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