青花菜臺綠1號雜交制種技術(shù)

檀國印，何道根，高旭，朱長志，張志仙

(臺州市農(nóng)業(yè)科學研究院，蔬菜研究所，浙江 臨海 317000)

青花菜，又稱西蘭花、綠菜花，是十字花科蕓薹屬植物，營養(yǎng)豐富，含有芥子油苷和多酚等多種生物活性物質(zhì)[1]。芥子油苷是一類含硫和氮的植物次生代謝產(chǎn)物，其降解產(chǎn)物異硫代氰酸鹽具有抗癌活性[2]。植物多酚在抗誘變、抗腫瘤、抗病毒、抗微生物及抗衰老等方面具有顯著的作用[3-4]。除此以外，西蘭花還具有較強的抗氧化能力[5-6]。

西蘭花原產(chǎn)于歐洲，20世紀80年代中期，在我國沿海地區(qū)和大城市開始較大規(guī)模引種試種，90年代末發(fā)展成為我國一種新興的優(yōu)質(zhì)特色創(chuàng)匯蔬菜[7-8]。浙江省常年種植面積達1.33萬hm2，種子年使用量約4 000 kg，其中臺州有1萬hm2左右已形成規(guī)?；?、基地化生產(chǎn)，現(xiàn)已發(fā)展成為浙江省重要的出口創(chuàng)匯高效特色蔬菜之一，有力推動了當?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展。但目前西蘭花的生產(chǎn)用種絕大多數(shù)依賴于從日本、荷蘭等進口，如綠雄90、耐寒優(yōu)秀和炎秀等，而國內(nèi)選育的品種由于商品性不及國外品種，難以在生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用，因此國外公司利用各種手段不斷提高種子價格，壟斷種子供給，嚴重影響了我國西蘭花產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展[9]。

臺綠1號是臺州市農(nóng)業(yè)科學研究院經(jīng)過10余年攻關(guān)和研究選育出的西蘭花新品種[10-11]，也是浙江省內(nèi)通過審定的首個中晚熟西蘭花品種，產(chǎn)量和商品性均不亞于日本品種綠雄90，可以部分替代國外進口品種，連續(xù)多年被浙江省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳推介為農(nóng)業(yè)主導品種，然而制種初期產(chǎn)量低，限制了品種的推廣應(yīng)用。針對這個問題我們建立了規(guī)范的西蘭花制種基地，開展了各項研究試驗，為制種高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

以臺州市農(nóng)業(yè)科學研究院蔬菜所西蘭花課題組選育的臺綠1號父、母本為研究對象，于2015—2017年在本院試驗基地進行。

1.2 方法

1.2.1 母本株距試驗

試驗設(shè)置7個處理：md1(株距30 cm)、md2(株距35 cm)、md3(株距40 cm)、md4(株距45 cm)、md5(株距50 cm)、md6(株距55 cm)、md7(株距60 cm)，每個處理3次重復，共21個小區(qū)，每個小區(qū)1個小拱棚，面積為320 m2，隨機區(qū)組排列。

栽植方式為父母本2∶1，每畦種植3列，中間為母本，兩側(cè)為父本，父本分2期播種定植。定植后田間統(tǒng)一管理，待植株初花期時在大棚1/4和3/4處各放置1箱蜜蜂。

1.2.2 父母本行比試驗

試驗設(shè)置2個處理：hb1(父本∶母本=1∶1)、hb2(父本∶母本=2∶1)，每個處理6次重復，共12個小區(qū)，每個小區(qū)1個小拱棚，面積為320 m2，隨機區(qū)組排列。

父母本1∶1時每畦種植2列，父本母本分列種植。父母本2∶1時每畦種植3列，中間為母本，兩側(cè)為父本。株距均為50 cm，父本均分兩期播種定植，定植后田間統(tǒng)一管理，待植株初花期時在大棚1/4和3/4處各放置1箱蜜蜂。

1.2.3 整枝方式試驗

試驗設(shè)3個處理：A(單留主花球)，B(單留側(cè)花球)，C(主花球和側(cè)花球同時保留)。每個處理3次重復，共9個小區(qū)，每個小區(qū)1畦，面積為60 m2，隨機區(qū)組排列。

栽植方式為父母本2∶1，每畦種植3列，中間為母本，兩側(cè)為父本，父本分兩期播種定植，株距為50 cm。定植后田間統(tǒng)一管理，待植株初花期時在大棚1/4和3/4處各放置1箱蜜蜂。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

待種子成熟時每個小區(qū)選取10株考察每株枝條數(shù)、每株結(jié)莢數(shù)、每莢粒數(shù)和小區(qū)產(chǎn)量，脫粒完成后測定千粒重。利用Excel 2010軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，DPS 7.0統(tǒng)計分析軟件進行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 母本株距對雜交制種的影響

方差分析結(jié)果如表1所示，不同株距處理在單株枝條數(shù)、單株莢數(shù)、千粒重和產(chǎn)量上存在顯著差異。隨著株距的增大，單株枝條數(shù)不斷增加，株距50、55、60 cm的單株枝條數(shù)與株距30、35、40 cm的單株枝條數(shù)存在顯著差異。株距50、55、60 cm的單株枝莢數(shù)與株距30、35、40 cm的存在顯著差異，單株莢數(shù)隨著株距的增大不斷增加，但株距為60 cm的莢數(shù)反而比55 cm的低，這與單株枝條數(shù)的變化不同有關(guān)。千粒重隨著株距的增大而降低，株距30 cm的千粒重最高，為4.52 g，株距60 cm千粒重最低，為4.24 g。隨著株距的增大，從30 cm到50 cm產(chǎn)量不斷遞增，株距繼續(xù)增大時產(chǎn)量下降，株距為50 cm的產(chǎn)量最高，為17.0 kg。

表1 母本株距對臺綠1號雜交制種產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的影響

注：相同年份同列數(shù)據(jù)后無相同小寫和大寫字母分別表示在5%和1%水平差異顯著，表2～3同。

通過不同株距試驗發(fā)現(xiàn)：株距與單株枝條數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系，即株距越大，枝條越多，說明單株之間的距離是制約西蘭花長勢的一個重要因素；單株莢數(shù)開始也隨著株距的增加而增大，當株距到一定距離(60 cm)時開始下降，這基本上和產(chǎn)量的趨勢相似；在株距為50 cm時產(chǎn)量最高，之后隨著株距增大，小區(qū)的株數(shù)相對減少，從而導致產(chǎn)量下降。綜合以上分析，我們初步認為50 cm是較為理想的株距。

2.2 父母本行比對雜交制種的影響

方差分析結(jié)果表明(表2)，連續(xù)2年試驗中，父母本不同比例的處理產(chǎn)量無顯著性差異。不同年份的產(chǎn)量和相關(guān)性狀有較大差異，2016年植株花期天氣晴好，而2017年植株花期階段溫度較低，影響蜜蜂的正常授粉，導致授粉結(jié)實率低，表現(xiàn)在每莢粒數(shù)低，從而影響產(chǎn)量，說明氣候條件對植株的結(jié)實特性和種子產(chǎn)量影響較大。

表2 父母本行比對臺綠1號雜交制種產(chǎn)量和產(chǎn)量性狀的影響

綜合兩年的試驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，父母本1∶1和2∶1處理之間無顯著性差異，具體采用哪種比例可以根據(jù)父本的種子數(shù)量來確定。

2.3 不同整枝方式對雜交制種的影響

方差分析結(jié)果表明(表3)，整枝方式對西蘭花雜交制種產(chǎn)量和產(chǎn)量性狀有顯著影響，且2年的試驗結(jié)果相似。單株枝條數(shù)方面，單留側(cè)花球時最多(2016年為130.8枝，2017年為92.8枝)，單留主花球時最少(2016年為58.13枝，2017年為55.5枝)，兩者有極顯著差異。單株莢數(shù)同單株枝條數(shù)的趨勢相同，同樣是枝條數(shù)越多，莢數(shù)越多，枝條數(shù)少，莢數(shù)少。每莢粒數(shù)方面，單留主花球時最多，單留側(cè)花球時最少，各處理之間差異顯著。千粒重方面，2016年單留主花球處理顯著高于其他2個處理，2017年各處理之間無顯著性差異。產(chǎn)量方面，兩年的結(jié)果都是單留側(cè)花球的產(chǎn)量最高(2016年667 m2產(chǎn)量為23.33 kg，2017年為16.11 kg)，單留主花球的處理最低(2016年667 m2產(chǎn)量為11.83 kg，2017年為9.21 kg)。

綜合2年的試驗數(shù)據(jù)，臺綠1號母本最佳的整枝方式是選擇單留側(cè)花球。

3 小結(jié)

西蘭花是外來品種，推廣應(yīng)用歷史不長，主要品種為國外進口，國內(nèi)育種起步晚，基礎(chǔ)差，制種技術(shù)研究也處于起步地位，即使有好的品種，也面臨著產(chǎn)能不足。目前，國內(nèi)關(guān)于西蘭花雜交制種技術(shù)的研究較少，本研究根據(jù)臺綠1號自身的特性，設(shè)計了株距、父母本比例和整枝方式試驗，比較發(fā)現(xiàn)不同株距和不同整枝方式對制種產(chǎn)量影響顯著，父母本比例對制種產(chǎn)量影響較小。

株距是影響西蘭花生長的重要因素，株距過小時葉片會相互覆蓋，花枝不能正常抽薹，株距過大時會浪費空間，降低產(chǎn)量。合適的株距可以保證單株之間的生長互不影響，也能更大程度地利用空間，是保證西蘭花制種獲得高產(chǎn)的有效途徑之一。通過試驗，我們初步確定50 cm為臺綠1號制種合適的株距。

父母本比例試驗中2∶1和1∶1兩個處理的差異不顯著。臺綠1號的母本側(cè)枝較多，花期比父本長，所以在父本數(shù)量充足的情況下，可以適當增加父本數(shù)量，分期播種，保證父母本花期相遇的時間更長，這樣更有利于產(chǎn)量的增加。本試驗與其他作物如甘藍、蘿卜、辣椒等制種試驗中的結(jié)果不盡相同[12-14]，這是由于不同作物、不同品種之間的生物學特性有差異。

通過整枝提高農(nóng)作物果實品質(zhì)和產(chǎn)量在茄科類和瓜類中研究較多[15-18]，但在十字花科作物中研究較少。本試驗中留主花球處理是主花球上留取3叉；留側(cè)花球處理是在主花球達到3～5 cm時整個切除，促使側(cè)枝生長；主花球和側(cè)花球都保留處理是主花球留3叉，然后加上側(cè)枝。通過連續(xù)2年的試驗發(fā)現(xiàn)，枝條數(shù)和莢數(shù)是留側(cè)枝處理的最多，說明去除主花球能保證更大的空間促進側(cè)枝發(fā)育，主花球和側(cè)枝都保留時枝條過多，生長空間有限，不能保證每個枝條正常抽薹伸長。產(chǎn)量同枝條數(shù)和莢數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系，同樣是留側(cè)枝處理的最高。相反，發(fā)病率和病情指數(shù)同枝條數(shù)、莢數(shù)呈負相關(guān)關(guān)系，可能是由于留側(cè)枝處理各枝條間的空隙相對較大，通風較好，降低了發(fā)病的可能性。

綜合2年的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，臺綠1號較為理想的制種模式是父母本株距50 cm，父母本比例為2∶1或1∶1，母整枝方式選擇單留側(cè)花球。通過該試驗我們還發(fā)現(xiàn)，不同年份的氣候條件、蜜蜂質(zhì)量等因素對西蘭花雜交制種的產(chǎn)量和相關(guān)性狀影響很大，所以接下來還需要進一步開展天氣、蜜蜂等因素對制種的影響，完善制種模式。