灃油737的選育及配套技術(shù)研究

王同華，陳衛(wèi)江，李 莓，范連益，曲 亮，惠榮奎

（湖南省作物研究所，湖南 長沙 410125）

發(fā)展雜交油菜的關(guān)鍵是解決生產(chǎn)上對品質(zhì)與產(chǎn)量的雙重要求。長期以來，高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)的矛盾一直是制約我國油菜生產(chǎn)水平提高的主要因素。早期育成的品種多因優(yōu)質(zhì)與高產(chǎn)矛盾問題，難以在生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用。自20世紀90年代以來，育種家突出“優(yōu)質(zhì)+高產(chǎn)”的育種戰(zhàn)略，并指導(dǎo)油菜品種選育實踐，促進了我國油菜品種逐步過渡到現(xiàn)在的雙低水平。但是，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的調(diào)整以及育種要求的提高，對雜交油菜在優(yōu)質(zhì)性、廣適性、早熟性、抗病性等方面提出了更高的要求。利用雜種優(yōu)勢是提高油菜產(chǎn)量水平的重要途徑之一，Pol CMS系統(tǒng)是目前世界上油菜雜種優(yōu)勢利用最廣泛、有效的途徑[1]。湖南省作物研究所一直致力于油菜雜種優(yōu)勢的利用研究，并利用該系統(tǒng)育成了一批高產(chǎn)甘藍型雜交油菜品種[2]，對推動我國雜交油菜生產(chǎn)起到了積極的作用。湖南省作物研究所在灃油737的選育過程中，最大限度地注重協(xié)調(diào)上述矛盾，在保證品質(zhì)的基礎(chǔ)上，盡可能地將高產(chǎn)、多抗等性狀進行聚合，力求緩解油菜生產(chǎn)存在的產(chǎn)量與品質(zhì)、產(chǎn)量與抗性等的矛盾，以滿足我國油菜生產(chǎn)對優(yōu)良品種的新需求。該品種先后于2009年和2011年通過國家長江下游區(qū)和長江中游區(qū)輕簡化組區(qū)域試驗，并通過全國農(nóng)作物品種審定委員會審定。

1 灃油737的選育過程

1.1 不育系湘5A的選育

初始轉(zhuǎn)育親本來源于育種中間材料“湘油5號×馬努”，主要采用成對測交與定向回交法。轉(zhuǎn)育初期以育性測交篩選為主，以雙高Pol-不育系254A為母本，與20個不同來源的雙低育種中間材料為父本進行廣泛測交，結(jié)果以“湘油5號×馬努”株系表現(xiàn)相對較好的保持性能。隨后以該株系，對測交后代連續(xù)回交，并根據(jù)單株間育性差異加強選擇，逐步穩(wěn)定與提高不育系的不育性。同時不斷強化不育株系的品質(zhì)改良。經(jīng)過多代回交及選擇后，育成育性穩(wěn)定的雙低不育系湘5A與保持系湘5B。該不育系具有一次分枝多、結(jié)莢密、千粒重大、配合力高等優(yōu)點，1998年通過湖南省不育系審定[3]。利用該不育系育成的第一個雜交品種豐油701[4]已在長江流域大面積推廣應(yīng)用。

1.2 恢復(fù)系6150 R的選育

6150 R采用同質(zhì)恢復(fù)系轉(zhuǎn)育法轉(zhuǎn)育而來，首輪轉(zhuǎn)育是以Pol細胞質(zhì)雜交種豐油701為母本，選擇含有不育細胞質(zhì)的可育單株在去雄后與待轉(zhuǎn)品系6150進行第一輪雜交。再以F1代分離的可育株進一步用原父本6150回交，按此步驟持續(xù)用原父本回交2～3個世代，直至待轉(zhuǎn)材料的植株性狀基本與原父本同型。完成株型性狀的轉(zhuǎn)育與改良后，選擇回交世代中分離出的可育株自交純合，并與不育系進行測交，選擇自交不分離，測交全可育的株系作為轉(zhuǎn)育的同質(zhì)恢復(fù)系。在轉(zhuǎn)育過程中，每個回交世代各做3～4個組合，自交與測交世代各做8～10個組合，即可達到選擇要求。該恢復(fù)系芥酸含量接近 0，硫苷含量＜30 μmol/g，不僅品質(zhì)優(yōu)良，而且具有抗逆性強、花期長、配合力高等優(yōu)點。

1.3 灃油737的選育及品種表現(xiàn)

2005年利用上述不育系與恢復(fù)系配組，配制的雜交組合（灃油737）聚合了不育系湘5A與恢復(fù)系6150 R雙親的優(yōu)點，在國家區(qū)試、生產(chǎn)試驗以及生產(chǎn)示范中均表現(xiàn)出廣泛的生態(tài)適應(yīng)性和良好的豐產(chǎn)性。灃油737先后通過了2007～2009年度國家長江下游區(qū)和2008～2010年度國家長江中游區(qū)輕簡化組品種區(qū)域試驗，平均產(chǎn)量分別為174.9 kg/667m2和181.0 kg/667m2，均比對照品種增產(chǎn)極顯著；2007～2009年在江蘇、安徽、湖南的生產(chǎn)示范中，灃油737進一步表現(xiàn)了其豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性特點，測產(chǎn)結(jié)果均比當?shù)貙φ掌贩N增產(chǎn)顯著（表1）。

灃油737在品質(zhì)與抗性方面也具明顯優(yōu)勢，在國家區(qū)試檢測中：芥酸含量接近0%，硫苷含量＜40 μmol/g，均優(yōu)于國家油菜籽雙低標準，平均含油量為43.3%，屬高含油量類型品種（表2）；灃油737還表現(xiàn)出較強的抗逆性。在2007～2009年度國家長江下游區(qū)品種區(qū)域試驗中，該品種的菌核病、病毒病發(fā)病率分別為12.5%、3.1%，病指分別為4.9、1.6，受凍率56.6%，凍害指數(shù)15.6，菌核病鑒定結(jié)果為低感，抗倒性中等。在2008～2010年度國家長江中游區(qū)品種區(qū)域試驗中，該品種的菌核病、病毒病發(fā)病率分別為5.1%、1.4%，病指分別為3.2、0.6，受凍率10.0%，凍害指數(shù)2.5，菌核病鑒定結(jié)果為低感，抗倒性中等。灃油737不僅產(chǎn)量高，而且品質(zhì)優(yōu)良，抗逆性好，表現(xiàn)了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗的綜合特性。

表1 灃油737的產(chǎn)量表現(xiàn)

表2 灃油737的品質(zhì)表現(xiàn)

2 灃油737雜交種生產(chǎn)技術(shù)

灃油737雜交制種原則上采用南繁北制，即在南方（如湖南）油菜種植區(qū)繁殖、提純親本，在北方（如陜西、青海）進行雜交種生產(chǎn)。母本湘5A和父本6150R的原種繁殖采用嚴格的紗網(wǎng)隔離，繁殖的親本純度達到99%以上。原種生產(chǎn)在嚴格自然隔離條件下進行，要求親本純度98%以上。雜交制種選擇陜西或青海等北方地區(qū)，陜西地區(qū)采用育苗移栽，母本與父本行比為1∶2；青海采用大田直播，母本與父本行比2∶6，并根據(jù)情況采用人工打頂調(diào)節(jié)花期、化學(xué)殺雄控制微粉以及嚴格地去雜去劣等保純措施控制種子質(zhì)量。據(jù)制種生產(chǎn)及對比試驗，陜西漢中、安康等地區(qū)制種產(chǎn)量約180 kg/667m2，純度在93%左右；青海貴德、平安等地區(qū)制種產(chǎn)量約130 kg/667m2，純度在95%左右。從2009年通過長江下游區(qū)審定以來，該品種制種面積已累計達267 hm2，制種平均產(chǎn)量約180 kg/667m2，制種純度平均在90%以上。

3 灃油737雜交種子純度檢測技術(shù)

3.1 谷蛋白電泳快速檢測技術(shù)

通過對酯酶同工酶電泳、醇溶蛋白電泳、谷蛋白電泳等純度鑒定方法進行篩選，確定以能區(qū)分母本與雜交種的谷蛋白電泳法作為灃油737雜交種純度鑒定技術(shù)。谷蛋白提取參照鄭文寅等[5]報道的方法進行，電泳分離及顯影參照陳衛(wèi)江等[6]報道的方法進行。該鑒定方法可以直接利用種子分析，不需要發(fā)芽，在48 h內(nèi)即可得到結(jié)果，且與田間種植鑒定結(jié)果相差在3%以內(nèi)（表3）。利用谷蛋白電泳法可以及時有效地提前獲得灃油737種子純度信息，為種子收購、包裝、銷售提供參考，保證種子生產(chǎn)、經(jīng)營的安全。

表3 利用谷蛋白電泳和田間種植鑒定法對灃油737雜交種樣品純度的鑒定結(jié)果比較

3.2 SSR標記檢測技術(shù)

研究并建立了一套適合于灃油737雜交種純度檢測的SSR標記鑒定技術(shù)體系[7]，同時篩選出一套能將雜交種及父、母本同時區(qū)分開的SSR引物（圖1），可彌補種植鑒定和谷蛋白電泳鑒定只能鑒別母本的缺陷，在質(zhì)量檢測上可進一步監(jiān)控機械混雜或人為摻入父本種子造成的純度不合格現(xiàn)象。在實際檢測中，利用不同引物對同一樣品進行檢測，可進一步確保檢測結(jié)果的可靠性。利用SSR標記與田間種植對灃油737雜交種樣品純度進行了鑒定，田間種植樣品純度檢測結(jié)果為94.8%，SSR標記樣品純度檢測結(jié)果為90.6%，兩者鑒定結(jié)果相差小于5%。由此可見，SSR標記鑒定方法重復(fù)性好、準確性高，2009～2010年為灃油737檢測樣品30余份，代表種子樣品超過200 000kg，切實保障了該品種的推廣應(yīng)用安全。

圖1 SSR標記鑒定灃油737雜交種純度的電泳圖譜

4 高產(chǎn)栽培技術(shù)

灃油737具有產(chǎn)量高、株高適中、抗倒性好等特點，不僅適合于移栽栽培，更適合于免耕直播等輕簡化栽培方式[8-9]，可滿足不同地區(qū)農(nóng)民的油菜種植習(xí)慣，其應(yīng)用前景十分廣闊。灃油737的栽培技術(shù)要點主要為：（1）及時播種：移栽適宜播種期為9月下旬至 10 月初，播種量 0.4～0.5 kg/667m2，秧齡 30～35 d時移栽；直播期為10月中下旬，播種量0.2～0.25 kg/667m2。（2）合理密植：移栽適宜密度為 0.6萬～0.8萬株/667m2，直播適宜密度 2 萬～3 萬株/667m2。（3）科學(xué)施肥：以底肥為主，苗肥為輔，氮、磷、鉀肥合理搭配，并注意硼肥的施用。（4）田間管理：及時除草、防治病蟲害，特別要加強菌核病的防治。

5 小結(jié)

灃油737不僅在產(chǎn)量、品質(zhì)上具有明顯的優(yōu)勢，還較好的融合了早熟、多抗、農(nóng)藝性狀優(yōu)良等特性。生產(chǎn)應(yīng)用表明，該品種生育期偏早（1~2 d），適合目前對中早熟油菜品種的需求，株型較矮（1.52 m左右），可以較好地滿足油菜生產(chǎn)機械化對品種農(nóng)藝性狀的要求。同時，該品種還具廣泛的適應(yīng)性，對氣候和土壤條件的要求較低，在長江中、下游生產(chǎn)示范及大面積生產(chǎn)應(yīng)用中，均表現(xiàn)了很好的豐產(chǎn)性與穩(wěn)產(chǎn)性，有著廣泛的應(yīng)用前景。

[1]傅廷棟.雜交油菜的育種與利用[M].武漢：湖北科學(xué)技術(shù)出版社，1995.

[2]湖南省油菜雜優(yōu)協(xié)作組.甘藍型油菜雄性不育系湘一型及其恢復(fù)系的選育[J].湖南農(nóng)業(yè)科技，1976，（5）：15-19.

[3]陳衛(wèi)江，李 莓.甘藍型油菜細胞質(zhì)雄性不育系湘5A的選育[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，1998，（4）：19-21.

[4]李 莓，陳衛(wèi)江.甘藍型雜交油菜新品種豐油701的選育[J].中國油料作物學(xué)報，2005，20（2）：35-39.

[5]鄭文寅，朱宗和，王鶴鵑，等.利用兩種谷蛋白電泳體系分析雜交油菜品種間差異[J].種子，2008，8（27）：34-36.

[6]陳衛(wèi)江，王同華，曲 亮，等.利用種子醇溶蛋白快速鑒定油菜雜交種純度的方法研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，（6）：13-11.

[7]曲 亮，陳衛(wèi)江，李 莓，等.SSR標記技術(shù)在甘藍型油菜雜交種純度鑒定中應(yīng)用研究 [J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2009，35（3）：229-232.

[8]汪新國，吳文革，孔令娟，等.不同播種密度和施肥量對江淮稻田免耕直播油菜產(chǎn)量形成及農(nóng)藝性狀的影響 [J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（27）：14901-14902，14910.

[9]袁衛(wèi)紅.雙低油菜“贛兩優(yōu)二號”免耕直播不同播種量的研究[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報，2009，21（1）：28-29，47.