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基于文獻計量分析的我國大麥品種選育研究現狀及展望

2016-02-16 05:55葛漢勤劉興華劉艷艷張明生
大麥與谷類科學 2016年4期
關鍵詞:冬麥區谷類大麥

葛漢勤,劉興華,曹 婷,劉艷艷,張明生

(江蘇沿海地區農業科學研究所,江蘇鹽城224002)

基于文獻計量分析的我國大麥品種選育研究現狀及展望

葛漢勤,劉興華,曹 婷,劉艷艷,張明生*

(江蘇沿海地區農業科學研究所,江蘇鹽城224002)

大麥(HordeumvulgareL.)是世界上名列第4位的重要谷類作物?;谖墨I計量學分析方法,以中國期刊全文數據庫為數據來源,對2001—2015年中國關于大麥品種的期刊研究文獻進行統計分析,結果表明:關鍵詞為“品種”、“栽培”與“加工”的文獻數量龐大,均在2014年達最高值,分別為32 966、20 781與33 453篇,但大麥選育(技術)研究的文獻量極少。檢索到育成品種79個,千粒質量與產量均較高的品種有冬麥區的申海麥2號,春麥區的新啤9號、新啤8號、蒙啤麥4號這3個品種。其中,申海麥2號在蘇、浙、滬、鄂、豫、閩、川等冬麥區所報道的大麥品種中千粒質量與產量均是最高的。

大麥;選育;品種;申海麥2號;文獻計量

用的技術也從最初的引種馴化、系統選育、雜交育種、單倍體育種發展到如今的分子標記輔助選擇育種乃至于設計育種等,成果豐碩。本文從文獻計量學的角度,分析了中國自2001年來收錄的關于大麥品種選育方面的文獻,以了解大麥品種選育的研究現狀,預測發展趨勢,這對于進一步開展大麥育種學科相關研究工作具有一定的指導意義。

1 材料與方法

1.1 研究材料

《中國期刊全文數據庫(CJFD)》是目前世界上最大的連續且動態更新的中國期刊全文數據庫,收錄國內8200多種重要期刊,分十大專輯,168個專題文獻數據庫。以2001—2015年中國期刊全文數據庫期刊文獻為主要數據源,進行中國大麥品種選育研究現狀分析具有一定的代表性。

1.2 研究方法

檢索項為關鍵詞,檢索詞為中文“大麥、品種、千粒質量、產量、冬麥區、選育、育種技術”,檢索式為“大麥*品種*產量*冬麥區”、“大麥*品種*千粒質量”、“大麥*品種選育”、“大麥*育種技術”等,檢索文獻報道日期為2001年1月—2015年12月。經篩選確定有效文獻83篇,將整理后的文獻數據用EXCEL套錄成數據庫,用文獻計量方法對文獻的題目、作者、發表期刊、發表時間和發表內容進行分析。

2 結果與分析

2.1 大麥品種選育學術關注度情況

通過數據庫海量的文獻檢索,根據關鍵詞出現的頻度,可預測學術發展的趨勢與熱點,因此,以文獻收錄量所體現的學術關注度為許多學者所重視。很顯然,某一年份某主題的文獻量大增表明該主題可能就是研究熱點問題。對2001—2015年全文數據庫所收錄的文獻量來看(表1),“大麥” 、“選育技術”在農作物中文獻量較少,關注度較低,表明相關研究不怎么活躍。其文獻量處于緩慢上升的趨勢,其間雖小有波動,但趨勢仍然明顯;關鍵詞為“品種”、“栽培”與“加工”的文獻數量龐大,而這3個關鍵詞與用戶的關注度具有一致性,表明這3者與大眾生活或社會需求密切相關,也引導科技工作者面向應用與產業做文章。值得注意的是, 2015年度關鍵詞“大麥”、“品種”、“栽培”以及“加工”文獻量都較2014年度有所回落,這可能表明該領域的研發正面臨一個拐點。

表1 大麥品種選育學術關注度

2.2 大麥品種選育研究文獻發表情況

通過檢索得到大麥品種選育研究文獻(主要為期刊論文)有效篇目83篇,2001—2015年中國發表的大麥品種選育相關論文數量呈起伏增長,2010年是發文高峰期,達最高值10篇, 2011年后有小幅回落,但2015年再次達到發文高峰(表2)。發文期刊種數的分布和發文數量分布基本一致。從2001年1種到2015年6種,說明中國關于大麥品種選育的研究15年來是不斷持續、拓展與深入的?!笆濉眹?63課題“大麥高效育種技術及優質、高產、多抗、專用新品種培育”項目、“十一五”對大麥研究的支持及2012年4月我國成功舉辦了第11屆國際大麥遺傳學大會,均推動了我國大麥科學研究水平的提升和人才培養的重視。表2中大麥品種選育發文量、發文期刊數與表1中“選育技術”學術關注度增長趨勢具有一致性,表明雖然對大麥選育(技術)的研究屬于小眾研究,且仍在持續不斷進行,但尚未出現爆發式增長。

表2 2001—2015年大麥品種選育研究文獻年代、 數量與發文期刊分布

2.3 大麥品種選育技術演進情況

大麥品種選育技術的演進,總體而言,從大麥常規育種、單倍體育種再向分子標記輔助選擇育種演進。其中大麥常規育種主要包括引種馴化、選擇育種、有性雜交育種、雜種優勢育種、物理及化學誘變育種、離體組織培養育種等;大麥單倍體育種法包括花藥離體培養技術、小孢子離體培養技術等;分子標記輔助選擇育種包括分子遺傳圖譜的構建、遺傳多樣性研究及種質資源鑒定、以及重要性狀的基因定位等[5]。

但從國內外大麥育種的成就和現狀分析來看,盡管一些先進的生物技術已取得了突破性進展,但在大麥育種上,常規育種始終處于主導地位,現有品種大都為常規育種的產物[5]。系統選擇育種、雜交育種等常規方法,作為基礎的、有效的常規育種方法一直沒有大的突破。盡管隨著現代分子生物技術的發展,在大麥一些重要性狀的基因定位中,可通過分子標記手段,將一些控制大麥質量及數量性狀的基因,以小孢子培養或不斷回交等方法,選育符合既定育種目標的品種,可大大縮短選育時間。采用花藥培養或小孢子培養技術,在特殊專用培養基上進行選擇,可以大大縮短育種進程[5]。但是這些新技術仍然是傳統育種方法的補充,仍未具有對傳統育種技術的顛覆性。

2.4 大麥選育品種情況及其評價

通過檢索國內相關數據庫發現,國內有關育成大麥品種已多有文獻報道,并已育成了較多適合當地栽培的大麥品種。經報道的主要有79個育成品種,包括揚農啤10號、揚農啤9號、揚農啤8號、揚農啤7號、揚農啤6號、揚農啤5號、蘇啤6號、蘇啤4號、蘇啤3號、揚啤4號、揚啤3號、揚啤2號、通麥9號、豐農啤 1號、駐大麥7號、駐大麥5號、駐大麥4號、駐大麥3號、鄂大麥12、鄂大麥072、鄂大麥507、華大麥8號、華大麥7號、華大麥6號、浙大9號、浙大8號、浙啤33、浙皮10號、浙皮9號、浙皮8號、浙皮7號、浙皮6號、浙秀12、云啤10號、云啤9號、云啤4號、云啤2號、昆啤2號、鳳03-39、鳳大麥7號、鳳大麥6號、保大麥14號、保大麥六號、臨大麥3號、花30、花22、莆大麥9號、莆大麥8號、莆大麥7號、川農飼麥1號、申海麥1號、申海麥2號、墾啤6號、墾啤5號、墾啤4號、甘啤6號、甘啤5號、甘啤4號、甘墾啤7號、隴啤1號、武啤1號、新啤9號、新啤8號、新啤2號、墾啤麥10、墾啤麥8號、墾啤麥7號、墾啤麥6號、墾啤麥5號、墾啤麥3號、墾啤麥2號、蒙啤麥4號、蒙啤麥3號、蒙啤麥一號、龍啤麥3號、龍啤麥2號、龍啤麥1號、吉啤3號、伊大麥1號等(表3)。

通過分析發現,在國內大麥育種單位育成的79個大麥品種中(表3),報道其千粒質量可超過50 g的有6個品種,冬麥區與春麥區各有3個,其中冬麥區3個育成的品種為浙皮8號、云啤9號、申海麥2號,其千粒質量最高分別為52.5、55.1、51.0 g;春麥區3個育成品種為新啤9號、新啤8號和蒙啤麥4號,其千粒質量最高分別為55.0、52.1、55.0 g;在冬麥區中的浙皮8號、云啤9號雖然千粒質量較高,但其產量較低。據有關文獻報道,浙皮8號產量為310.9 kg/667 m2,云啤9號產量為372.5 kg/667 m2,均比申海麥2號的產量(421.7~467.6 kg/667 m2)低。申海麥2號是2013年通過江蘇省農作物品種審定委員會鑒定定名的大麥新品種,適宜在江蘇省大麥產區種植,具有矮稈抗倒、高產、大粒、高抗大麥黃花葉病等優點。該品種的平均千粒質量在45 g左右。在生產實踐上,如良種良法配套、農藝與農機結合最佳時,大麥獲得高產也是可能的(表3)。

表3 2015年以前育成主要大麥品種的千粒質量和產量

續表3

大麥品種千粒質量(g)產量(kg/667m2)種植區域報道文獻駐大麥3號40.0~50.0370.0~430.0冬麥區大麥與谷類科學,2003(4)鄂大麥1236.4310.0~356.0冬麥區中國種業,2009(6)鄂大麥07240.6380.0~470.0冬麥區大麥與谷類科學,2015(4)鄂大麥50740.0~43.0330.0~500.0冬麥區湖北農業科學,2010(12)華大麥8號33.7390.0冬麥區湖北農業科學,2010(12)華大麥7號46.8383.7冬麥區湖北農業科學,2010(6)華大麥6號38.0360.0~400.0冬麥區技術與市場,2014(2)浙大9號46.5467.0冬麥區中國農技推廣,2015(8)浙大8號47.0364.2冬麥區大麥與谷類科學,2010(4)浙啤3342.2310.0~460.0冬麥區大麥與谷類科學,2007(4)浙皮10號42.8310.0~462.0冬麥區麥類作物學報,2015(6)浙皮9號43.2310.0~450.0冬麥區麥類作物學報,2014(5)浙皮8號52.5310.9冬麥區大麥與谷類科學,2006(2)浙皮7號47.1252.6冬麥區大麥與谷類科學,2004(2)浙皮6號39.5258.9冬麥區種子世界,2204(4)浙秀1238.9313.5冬麥區浙江農業科學,2007(10)云啤10號44.2347.0高原冬麥區大麥與谷類科學,2014(4)云啤9號55.1372.5高原冬麥區種子,2014(7)云啤4號38.8300.0~450.0高原冬麥區大麥與谷類科學,2008(4)云啤2號43.6370.0~560.0高原冬麥區麥類作物學報,2010(2)昆啤2號42.0400.0高原冬麥區農業科技通訊,2014(6)鳳03-3937.4413.0高原冬麥區大麥與谷類科學,2015(4)鳳大麥7號45.4~46.8480.0~570.0,最高達718.2[6]高原冬麥區大麥與谷類科學,2013(3)鳳大麥6號38.0480.0~612.0高原冬麥區大麥與谷類科學,2012(1)保大麥14號35.0~38.0376.0高原冬麥區中國種業,2014(4)保大麥六號36.0~40.0717.4高原冬麥區農村實用技術,2007(8)臨大麥3號44.5521.0高原冬麥區農業科技通訊,2014(4)花3043.0450.0~500.0冬麥區上海農業科技,2003(6)花2240.5340.0~470.0冬麥區大麥與谷類科學,2006(4)莆大麥9號44.0330.0冬麥區安徽農學通報,2015(6)莆大麥8號45.3~50.5320.0~380.0冬麥區大麥與谷類科學,2004(3)莆大麥7號48.0~53.0389.5冬麥區湖北農業科學,2008(12)川農飼麥1號39.1385.9冬麥區中國科技成果,2015(13)申海麥1號43.0406.4~523.1冬麥區大麥與谷類科學,2012(03)申海麥2號42.0~51.0421.7~467.6冬麥區大麥與谷類科學,2015(02)568.4[9]江蘇農業科技報,2015-06墾啤6號41.8~44.4566.7春麥區麥類作物學報,2010(5)墾啤5號42.8~45.8460.0~510.0春麥區大麥與谷類科學,2009(3)墾啤4號43.0~47.6420.0~513.9春麥區大麥與谷類科學,2008(2)甘啤6號45.0~50.0500.0~650.0春麥區麥類作物學報,2010(5)甘啤5號40.0400.0~500.0春麥區麥類作物學報,2008(3)甘啤4號45.0~48.0420.0~500.0春麥區麥類作物學報,2009(3)甘墾啤7號45.2585.0春麥區麥類作物學報,2014(6)隴啤1號43.0~45.0577.6春麥區大麥與谷類科學,2011(3)武啤1號45.0480.0~670.0春麥區甘肅農業科學,2013(11)新啤9號45.4~55.0400.0~580.0春麥區大麥與谷類科學,2015(1)

續表3

大麥品種千粒質量(g)產量(kg/667m2)種植區域報道文獻新啤8號46.0~52.1379.0~538.0春麥區大麥與谷類科學,2014(4)新啤2號42.0~46.0370.0~500.0春麥區農技服務,2005(11)墾啤麥1045.0~46.0450.0~600.0春麥區大麥與谷類科學,2012(4)墾啤麥8號45.0~47.0264.9春麥區大麥與谷類科學,2006(1)墾啤麥7號45.0~47.0293.7春麥區大麥與谷類科學,2004(2)墾啤麥6號45.0~48.0300.0春麥區大麥與谷類科學,2004(1)墾啤麥5號39.0~40.0314.7春麥區黑龍江農業科學,2004(4)墾啤麥3號45.0243.5春麥區現代化農業,2001(8)墾啤麥2號40.0258.7春麥區安徽農學通報,2009(5)蒙啤麥4號42.0~55.0320.0~500.0春麥區大麥與谷類科學,2015(4)蒙啤麥3號41.0~48.0300.0~450.0春麥區大麥與谷類科學,2012(3)蒙啤麥一號45.0~50.0300.0~476.0春麥區大麥與谷類科學,2008(4)龍啤麥3號42.5400.0~430.0春麥區麥類作物學報,2015(4)龍啤麥2號42.5300.0~420.0春麥區麥類作物學報,2012(3)龍啤麥1號39.0330.0~400.0春麥區中國種業,2013(1)吉啤3號45.0315.0春麥區農村科學實驗,2010(1)伊大麥1號45.0530.0-640.0春麥區種子世界,2008(11)

綜上所述,申海麥2號、云啤9號、新啤9號、新啤8號、蒙啤麥4號、鳳大麥7號和保大麥六號等品種相比其他品種都具有高千粒質量和高產量特性,顯然,這也與我國大麥生產主要分布在西北、云南、江蘇、內蒙和東北等地區有關,其他地區可能相應要薄弱一些。相關文獻顯示,2015年大麥灌漿期間,江蘇大面積生產遭遇大風大雨襲擊,經江蘇省作物栽培技術指導站現場對申海麥2號測產驗收,1.67 hm2高產田,平均產量達到568.4 kg/667 m2,創歷史新高,充分體現了其矮稈抗倒的優良特性[9]。經文獻計量學分析,該品種在蘇、浙、滬、鄂、豫、閩、川等冬麥區所報道的大麥品種中千粒質量與產量均是最高的。

3 結論與展望

對于大麥育種文獻計量學研究表明,我國大麥育種及其產業正進入一個低谷或調整期,但相關地方品種選育與應用基礎研究仍在進行中。應用基礎研究主要表現在對大麥種質資源的多樣性(含種質鑒定)與育種性狀[10-12]、資源利用與基因轉化[13-14]、品質性狀比較[15]及與環境互作影響等[16-17]。

我國此后大麥的品種選育工作應緊密結合產業發展需求,努力適應農業產業結構調整,向多元化、專業化產品開發方向進行,表現在品種結構上,將繼續發展啤酒大麥、飼用大麥、葉用大麥及保健休閑大麥等多樣化與專用大麥品種,努力擴大大麥產品在人們生活中的比重;在產量與品質等特征特性方面,將由追求產量為主向產量與品質并重方向發展,并更加重視其加工品質對品種特性的要求;在農事茬口安排上,因地制宜,選育耐遲播、早熟品種仍將是重要方向,降低作物對光周期的敏感性也為人們所重視;在大麥抗生物與非生物脅迫方面,抗病、抗鹽與抗旱育種仍將是重頭戲。

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The Present Status and Prospect of Barley Variety Breeding in China Based on Bibliometric Analysis

GE Han-qin, LIU Xing-hua, CAO Ting, LIU Yan-yan, ZHANG Ming-sheng

(Jiangsu Coastal Area Institute of Agricultural Sciences, Yancheng 224002,China)

Barley (HordeumvulgareL.)is one of the most important crops, ranking fourth among cereals in the world. Using the method of the bibliometric analysis, we performed a statistical analysis on the literature of studies in barley that were published in Chinese journals during 2001-2015, with China Journal Full-text Database used as the data source, The results showed that a vast literature was found when the search keywords were “cultivated varieties”, “cultivation”, and “processing”. The numbers of the papers containing the keywords “cultivated varieties”, “cultivation”, and “processing” all peaked in 2014, standing at 32966, 20781 and 33453, respectively, However, the literature for barley breeding (technology) was very limited. Seventy-nine cultivated varieties were searched. Among them, four varieties (Shenhaimai 2, Xinpi 9, Xinpi 8, and Mengpimai 4) had higher yield and 1000-grain weight; Shenhaimai 2 belongs to the winter wheat region, and the other three belong to the summer wheat region. The new barley variety Shenhaimai 2 had the highest yield and 1000-grain weight among all of the varieties reported in winter wheat regions, including Jiangsu, Zhejiang, Shanghai, Hubei, Henan, Fujian, and Sichuan.

Barley;Breeding;Cultivated varieties;Shenhaimai 2;Bibliometric analysis

S-03;S-1

A

1673-6486-20160238

2016-08-08

江蘇省啤酒大麥行業協會資助。

葛漢勤(1965—),男,副研究員,主要從事農業經濟與科技管理工作。E-mail:2069871635@qq.com。

*通訊作者:張明生(1958—),男,研究員,主要從事大麥新品種選育與期刊編輯工作。E-mail:1229605490@qq.com。

大麥是全球排名僅次于小麥、玉米、水稻的重要禾本科作物[1]。大麥可直接食用,也可用作飼料,其籽粒萌發后的麥芽是啤酒生產的主要原料。大麥生育期短,耐貧瘠性好,抗逆性強,適應性廣,在不同海拔、緯度和不同生態條件下均能良好生長[2-3]。二十世紀初中國大麥的栽培面積居世界首位,建國后在農作物的相互競爭中生產面積逐漸下降。改革開放以后,隨著啤酒業和畜牧業的迅速發展,國內對啤酒大麥和飼料大麥的需求隨之增加。國內大麥生產難以滿足需求,大量的供需缺口依靠進口彌補。2001年以來中國年均大麥進口量200萬t左右,占國內總需求的50%左右。此外,國內人均啤酒和禽畜肉類及其制品的消費增長潛力仍然很大,因此大麥的種植面積仍需穩定在一定的規模,不同大麥專用產品的需求仍存在較大的市場潛力,這對大麥的育種研究有著極其重要的意義[4]。

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