西藏白菜型春油菜經(jīng)濟(jì)性狀與品質(zhì)性狀相關(guān)性分析

次仁白珍，唐 琳，袁玉婷，王晉雄，尼瑪次仁，趙彩霞，李施蒙，南志強(qiáng)

（西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)業(yè)研究所，西藏 拉薩 850032）

【研究意義】油菜是我國傳統(tǒng)優(yōu)勢油料作物［1］。社會發(fā)展及生活水平的提高使得食用油需求量增加，提高油菜產(chǎn)量與品質(zhì)是目前育種工作的重要目標(biāo)，不僅解決當(dāng)前社會對食用油的需求，同時也保證了我國的糧油安全［2］。白菜型春油菜育種中，對親本主要農(nóng)藝性狀的考察和分析是進(jìn)行篩選和配制優(yōu)良組合的基礎(chǔ)，通過對優(yōu)良農(nóng)藝性狀進(jìn)行遺傳分析為高效開展重要性狀的改良提供有效的科學(xué)依據(jù)?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】通過對親本主要農(nóng)藝性狀的遺傳分析，可以較好地掌握油菜主要性狀的遺傳規(guī)律，為高效開展重要目標(biāo)性狀的改良提供科學(xué)依據(jù)，針對不同白菜型春油菜農(nóng)藝性狀的分析。研究顯示，甘藍(lán)型油菜產(chǎn)量與芥酸、含油量呈負(fù)相關(guān)，與蛋白質(zhì)、亞油酸、亞麻酸呈正相關(guān)［3］；生育期與硫甙呈顯著正相關(guān)，與含油量呈極顯著負(fù)相關(guān)；主花序長度與硫甙呈顯著正相關(guān)；單株有效角果數(shù)與芥酸呈顯著正相關(guān)；單株產(chǎn)量與硫甙、芥酸呈極顯著正相關(guān)，與含油量呈極顯著負(fù)相關(guān)［4］。通徑分析顯示，甘藍(lán)型油菜全株角果數(shù)、每果粒數(shù)和千粒重對單株產(chǎn)量的直接影響顯著。主成分分析顯示，影響甘藍(lán)型油菜主花序角果數(shù)、全株角果數(shù)、株高和主花序長度對產(chǎn)量的影響顯著，作為第一特征向量［5］。甘藍(lán)型油菜經(jīng)濟(jì)性狀與品質(zhì)性狀簡單相關(guān)分析結(jié)果表明，含油量與每角粒數(shù)和千粒重呈極顯著正相關(guān)，與其他經(jīng)濟(jì)性狀無顯著相關(guān)性；偏相關(guān)分析結(jié)果表明，含油量與每角粒數(shù)、千粒重、主花序角果數(shù)和生育期呈顯著正相關(guān)，與結(jié)角密度和主花序長度呈顯著負(fù)相關(guān)?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】白菜型春油菜作為西藏地區(qū)主要的油料作物，由于自然環(huán)境及人文環(huán)境因素，產(chǎn)量低、品質(zhì)差是目前亟需解決的關(guān)鍵問題?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院2015—2018年配置的41份白菜型春油菜品系為材料，研究油菜經(jīng)濟(jì)性狀、產(chǎn)量性狀及主要品質(zhì)性狀間的相關(guān)性，并對材料進(jìn)行區(qū)分等級，為白菜型春油菜產(chǎn)量及品質(zhì)育種提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院2015—2018年配置的41份白菜型春油菜品系（表1）。

1.2 試驗方法

試驗于2018年3—9月在西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)業(yè)所試驗基地（29°38′N，91°02′E）進(jìn)行。試驗地于2018年3月20日用小型拖拉機(jī)翻犁，經(jīng)人工整地耙平，拉線分廂，分行種植。試驗用地地勢平坦，土質(zhì)為沙壤，土層較厚，肥力中等；前茬作物為青稞，春耕秋耕各一次，播種前每667 m2施磷酸二銨7.5 kg、尿素2.5 kg。于2018年3月31日播種，4月11日出苗，間苗、定苗后，4月30日中耕除草培土。全生育期灌水3次，每次灌水每667 m2追施尿素5 kg。盛花期和終花期用氯氰菊酯乳和樂斯本防治蛾類幼蟲及蚜蟲兩次。適時收獲，統(tǒng)計各品種（系）經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量［6］。

1.3 品質(zhì)性狀檢測

采用丹麥福斯(FOSS)近紅外品質(zhì)分析儀(型號NIR System)測定收獲后種子的品質(zhì)性狀含量。

試驗數(shù)據(jù)采用軟件Excel 2016進(jìn)行統(tǒng)計與作圖，采用軟件SPSS 22.0進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 白菜型春油菜經(jīng)濟(jì)性狀及主要品質(zhì)性狀變異與分析

從表1可以看出，西藏白菜型春油菜經(jīng)濟(jì)性狀除株高、角果密度、角果長度及每角粒數(shù)4項指標(biāo)變異相對較小外，其他經(jīng)濟(jì)指標(biāo)變異均較大，變異系數(shù)超過10%，其中單株產(chǎn)量變異系數(shù)最大（40.20%），株高變異系數(shù)最小（4.62%）。41份材料中，株高變異范圍128.7～156.0 cm，變異系數(shù)4.62%，以品系114198-5株高最高，115007-1最低；分支部位高度變異范圍27.2～66.0 cm，變異系數(shù)23.91%，以063406-2分枝部位最高，096178-2最低；分枝數(shù)目變異范圍為3.9～6.7個，變異系數(shù) 13.33%，以 103361-1分枝數(shù)目最多，063406-2最少；主序長度變異范圍53.2～92.0 cm，變異系數(shù)10.52%，以165主花序最長，104005-1最短；主序角果數(shù)變異范圍38.9～69.7個，變異系數(shù)13.67%，以096178-2角果數(shù)最多，118034-1最少；角果密度變異范圍0.95～1.33個/cm，變異系數(shù)9.20%，以116019-1角果密度最大，116145-4最?。粏沃杲枪麛?shù)變異范圍122.9～313.3個/株，變異系數(shù)20.92%，以094269-1單株角果數(shù)最多，063406-2最少；角果長度變異范圍3.9～5.6 cm，變異系數(shù)7.09%，以116145-4角果長度最長，105082-1最短；每果粒數(shù)變異范圍13.0～20.3個，變異系數(shù)9.84%，以118100-3每果粒數(shù)最多，063406-2最少；單株產(chǎn)量變異范圍4.84～30.0 kg，變異系數(shù)40.20%，以103535-1單株產(chǎn)量最高，105076-3最低；千粒重變異范圍3.12～4.85 g，變異系數(shù)10.18%，以085109-1千粒重最大，096178-2和096202-1最?。恍^(qū)產(chǎn)量變異范圍0.95～4.33 kg，變異系數(shù)20.59%，以085109-1小區(qū)產(chǎn)量最少，103535-1最多。主要品質(zhì)性狀指標(biāo)中，含油量變異最小，變異范圍31.92%～49.70%，變異系數(shù)10.29%；芥酸含量變異最大，變異范圍0.07%～73.00%，變異系數(shù)112.00%；硫苷含量變異范圍17.50～111.38 μmol/g（餅），變異系數(shù)42.51%。

表1 白菜型春油菜經(jīng)濟(jì)性狀及品種性狀分析（Ⅰ）Table 1 Analysis of economic traits and variety traits of spring rapeseed（Ⅰ）

白菜型春油菜經(jīng)濟(jì)性狀與主要品質(zhì)性狀株高、角果密度、角果長度及每角粒數(shù)指外，其他指標(biāo)變異系數(shù)均大于10%，說明材料具有較好代表性。

2.2 白菜型春油菜參試品種經(jīng)濟(jì)性狀頻次分布

41份白菜型春油菜含油量主要分布在34%～46%，占總數(shù)的80%以上，其中分布在38%～42%間的品系最多，約占總數(shù)的35%（圖1A）；芥酸含量主要分布在1%～40%，占總數(shù)的70%以上，其中分布在1%～20%間的品系最多，約占總數(shù)的37%（圖1B）；硫苷含量主要分布在35～95 μmol/g（餅），占總數(shù)75%以上，其中35～55 μmol/g（餅）的品系最多，約占總數(shù)的32%（圖1C）。白菜型春油菜主要品質(zhì)性狀指標(biāo)次數(shù)分布呈正態(tài)或偏正態(tài)分布，用于試驗研究具有很好的代表性。

圖1 白菜型春油菜主要品質(zhì)性狀的頻次分布Fig.1 Frequency distribution of main quality traits in spring rapeseed

2.3 白菜型春油菜經(jīng)濟(jì)性狀與主要品質(zhì)性狀間的相關(guān)性分析

白菜型春油菜經(jīng)濟(jì)性狀間的相關(guān)性分析結(jié)果（表2）顯示，硫苷含量與株高及分支部位呈顯著負(fù)相關(guān)；芥酸含量與分枝部位呈顯著正相關(guān)，與單株角果書呈顯著負(fù)相關(guān)；株高與分枝部位、主花序長度、主序角果數(shù)及角果密度呈顯著正相關(guān)，與每角果粒數(shù)及千粒重呈極顯著或顯著負(fù)相關(guān)；分枝部位與分枝數(shù)目、單株角果書及角果粒數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)，與角果密度呈顯著正相關(guān)；分支數(shù)目與單株角果數(shù)呈極顯著正相關(guān)；主序長度與角果密度呈極顯著正相關(guān)，與小區(qū)產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)；主序角果數(shù)與單株角果數(shù)及角果長度呈顯著或極顯著正相關(guān)，與每角果粒數(shù)、單株產(chǎn)量及小區(qū)產(chǎn)量呈極顯著或顯著負(fù)相關(guān)；角果長度與單株產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)；每果粒數(shù)與千粒重呈極顯著正相關(guān)。白菜型春油菜主要品質(zhì)性狀間的相關(guān)性，芥酸與含油量呈負(fù)相關(guān)（相關(guān)系數(shù)為-0.504），硫苷與含油量呈正相關(guān)，但均不顯著，說明決定白菜型春油菜產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)有分枝數(shù)目、單株角果數(shù)、主花序角果數(shù)、角果長度等指標(biāo)，可以作為白菜型春油菜產(chǎn)量的特征指標(biāo)。

2.4 白菜型春油菜聚類分析

以相關(guān)性分析結(jié)果為基礎(chǔ)結(jié)合春油菜主要品質(zhì)性狀對41份白菜型春油菜材料進(jìn)行聚類分析，結(jié)果（圖2）顯示，在歐氏距離12處可將分為3類：A類 包 括 2、7、9、13、19、20、22、23、27、28、29、30、32、33、37、39號共16份材料，平均含油量41%，平均芥酸含量12.82%，平均硫苷含量53.99 μmol/g（餅），平均株高143.80 cm，平均分枝部位高度45.42 cm，平均分枝數(shù)5.14個，平均主序長度64.23 cm，平均主序角果數(shù) 51.57個，平均角果密度1.09個/cm，平均單株角果數(shù)189.1個，平均角果長度4.93cm，平均每果籽粒數(shù)16.87粒，平均單株產(chǎn)量10.19 g，平均千粒重3.81 g，平均小區(qū)產(chǎn)量3.16 kg，平均折合公頃產(chǎn)量2 355.74 kg；B類包括1、3、4、5、6、8、10、11、12、14、15、16、17、18、21、24、25、26、31、34、35、36、40號共23份材料，平均含油量40%，平均芥酸含量13.81%，平均硫苷含量58.73 μmol/g（餅），平均株高141.82 cm，平均分枝部位高度37.53 cm，平均分枝數(shù)5.82個，平均主序長度65.84 cm，平均主序角果數(shù)54.63個，平均角果密度1.11個/cm，平均單株角果數(shù)258.49個，平均角果長度4.98 cm，平均每果籽粒數(shù)17.48粒，平均單株產(chǎn)量12.69 g，平均千粒重3.95 g，平均小區(qū)產(chǎn)量2.90 kg，平均折合公頃產(chǎn)量2 265.43 kg；C類包括38、41共2份材料，

平均含油量39%，平均芥酸含量40.57%，平均硫苷含量70.50 μmol/g（餅），平均株高144.40 cm，平均分枝部位高度57.70 cm，平均分枝數(shù)4.55個，平均主序長度61.50 cm，平均主序角果數(shù)51.40個，平均角果密度1.03個/cm，平均單株角果數(shù)132.35個，平均角果長度4.90 cm，平均每果籽粒數(shù)15.55粒，平均單株產(chǎn)量9.50 g，平均千粒重4.02 g，平均小區(qū)產(chǎn)量1.90 kg，平均折合公頃產(chǎn)量1 796.85 kg。結(jié)合聚類分析及相關(guān)性分析結(jié)果表明，分枝數(shù)目、單株角果數(shù)、主花序角果數(shù)、角果長度可以作為白菜型春油菜產(chǎn)量評價的主要指標(biāo)，其他可作為次要指標(biāo)；芥酸含量可以作為含油量評價的參考指標(biāo)。

表2 白菜型春油菜經(jīng)濟(jì)性狀與品質(zhì)性狀間的相關(guān)性Table 2 Correlation analysis of economic traits and quality traits in spring rapeseed

圖2 白菜型春油菜聚類分析Fig.2 Cluster analysis of spring rapeseed

3 討論

3.1 白菜型春油菜高產(chǎn)育種

雜種優(yōu)勢的利用是春油菜育種中的一個主要方面。油菜單株產(chǎn)量主要由單株角果數(shù)、每角果籽粒數(shù)和千粒重3個因素構(gòu)成，還受到其他因素的影響（如抗性等）。本研究對白菜型春油菜經(jīng)濟(jì)性狀研究顯示，分枝數(shù)、單株角果數(shù)、主花序角果數(shù)、角果長度對產(chǎn)量的影響顯著，說明在選擇配置新品系時這些指標(biāo)可以作為春油菜高產(chǎn)的特征指標(biāo)，用于選擇高產(chǎn)品系，這與雷偉俠等［5］的研究結(jié)果相似。

3.2 白菜型春油菜品質(zhì)育種

菜籽油中的脂肪酸主要由棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、二十碳烯酸、芥酸等組成。采用EMS誘變白菜型油菜的突變株種子芥酸及硫苷含量均有所下降，含油量同時下降［7］。采用雜交育種方法甘藍(lán)型油菜后代中能選擇出品質(zhì)性狀不同的植株，也是目前品質(zhì)育種比較常用的方法［8］。在本研究配置的白菜型春油菜品系中，有6 份（116115-2、116070-4、096202-1、105076-3、103361-1、114172-2）為低芥酸材料（≤1%），4 份（114031-2、116115-2、115007-1、096202-1、108001-1）為低硫苷材料（≤30 μmol/g），5 份（118100-3、NY18-2、165、085770-2、085109-1）為高含油量材料（含油量≥45%），2份（116115-2、096202-1）“雙低”材料（芥酸≤3%，硫苷≤30 μmol/g），這些材料可作白菜型春油菜品質(zhì)育種的資源。

3.3 白菜型春油菜經(jīng)濟(jì)性狀與主要品質(zhì)性狀的相關(guān)性

通徑分析結(jié)果顯示甘藍(lán)型油菜全株角果數(shù)直接通徑系數(shù)最大，其次為每果籽粒數(shù)和千粒重。多元回歸分析結(jié)果全株角果數(shù)、每果籽粒數(shù)和千粒重也是決定油菜產(chǎn)量的重要因子［9］。單株產(chǎn)量與生育期、單株有效角果數(shù)呈極顯著正相關(guān)，而單株有效角果數(shù)又與生育期、主花序長度、主花序角果數(shù)呈極顯著正相關(guān)［10］。這與本研究結(jié)果相似，即分枝數(shù)目、單株角果數(shù)、主花序角果數(shù)、角果長度等經(jīng)濟(jì)性狀是決定白菜型油菜產(chǎn)量的因子；主要品質(zhì)性狀間的相關(guān)性不顯著，芥酸與含油量間的相關(guān)性系數(shù)較大，但差異不顯著，可作為含油量的參考指標(biāo)。

4 結(jié)論

白菜型春油菜主要品質(zhì)指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)性狀研究指標(biāo)相關(guān)性結(jié)果表明，決定白菜型春油菜產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)有分枝數(shù)目、單株角果數(shù)、主花序角果數(shù)、角果長度等指標(biāo)，可以作為白菜型春油菜產(chǎn)量的特征指標(biāo)，芥酸含量可以作為含油量的參考指標(biāo)，以此聚類分析將41份白菜型春油菜分為3類，其中以A類表現(xiàn)最突出，平均含油量41%，平均芥酸含量12.82%，平均硫苷含量53.99 μmol/g（餅），平均株高143.80 cm，平均分枝部位高度45.42 cm，平均分枝數(shù)5.14個，平均主序長度64.23 cm，平均主序角果數(shù)51.57個，平均角果密度1.09個/cm，平均單株角果數(shù)189.1個，平均角果長度4.93 cm，平均每果籽粒數(shù)16.87粒，平均單株產(chǎn)量10.19 g，平均千粒重3.81 g，平均小區(qū)產(chǎn)量3.16 kg，平均折合公頃產(chǎn)量2 355.74 kg。