大粒、高產(chǎn)、抗倒伏油菜雜交種西油3號的選育及特征特性

于澄宇 董軍剛 董振生

摘要：西油3號是以細(xì)胞質(zhì)不育系Z18A與恢復(fù)系YC4配制的半冬性“雙低”“三系”雜交甘藍(lán)型油菜組合。2014、2015年參加國家冬油菜新品種區(qū)域試驗(yàn)（黃淮區(qū)），2年平均產(chǎn)量為3 499.20 kg/hm2，比對照品種秦優(yōu)7號增產(chǎn)7.3%，產(chǎn)油量增加12.12%;穩(wěn)產(chǎn)性好，20個試驗(yàn)點(diǎn)中17個點(diǎn)增產(chǎn)。2016年生產(chǎn)試驗(yàn)產(chǎn)量為3 481.95 kg/hm2，比對照秦優(yōu)7號增產(chǎn)11.4%，居試驗(yàn)第1位。其20點(diǎn)次的平均生育期235.9 d，比對照早熟約1 d。芥酸含量為0.1%，硫苷含量為23.79 μmol/g（餅粕），含油量為43.32%。在育種過程中突出了抗倒伏、灌漿快、早熟等目標(biāo)，使得該品種具有春發(fā)快、花序長、角果粗長、籽粒大、花期集中、灌漿速度快、抗倒伏、早熟等優(yōu)良特性，適于黃淮冬油菜區(qū)及近似氣候條件區(qū)域種植。

關(guān)鍵詞：油菜;雜交種;西油3號;區(qū)域試驗(yàn);產(chǎn)量;產(chǎn)油量;選育過程;特征特性;籽粒大小;灌漿速度;抗病性

中圖分類號： S634.303? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A? 文章編號：1002-1302（2020）06-0050-04

甘藍(lán)型油菜（Brassica napus L.）作為我國發(fā)展速度最快的油料作物之一，種植面積和消費(fèi)量在我國油料作物中排第1位[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，菜籽油在國產(chǎn)油料作物產(chǎn)油中占57%以上[2]。我國油料類作物產(chǎn)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國家需要，每年從加拿大、澳大利亞等國大量進(jìn)口菜籽，在今后的幾年時間里，油菜籽的短缺還將會繼續(xù)加大。為了獲得高產(chǎn)，中國油菜在品質(zhì)育種（主要是低芥酸、低硫苷，簡稱“雙低”）的同時采用了“雜種優(yōu)勢利用+優(yōu)質(zhì)”的策略[3]。我國是白菜型油菜和芥菜型油菜的起源地，有著豐富且多樣的種質(zhì)資源類型[4-5]，蘊(yùn)含寶貴的抗寒、抗旱、抗病、早熟等資源。深入開發(fā)利用我國油菜現(xiàn)有資源中所蓄藏的有利基因，選育和推廣高產(chǎn)、廣適的油菜品種，對于提升我國油菜的產(chǎn)量、緩解面積下滑的不利局面、保障我國國民食用油的供給具有重大意義。筆者所在課題組選育的半冬性“雙低”“三系”雜交油菜品種西油3號，聚合了國內(nèi)冬油菜品種的某些有利性狀，具有抗倒伏、早熟、大粒、高產(chǎn)等優(yōu)良特性，適于黃淮冬油菜區(qū)及近似氣候條件區(qū)域種植，2018年4月23日通過國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部登記，登記號碼為GDP油菜（2018）610128。

1 材料與方法

1.1 材料

中雙2號保持的陜2A細(xì)胞質(zhì)雄性不育系中2A，浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的油菜常規(guī)品種浙油18[6]，江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所選育的常規(guī)品種揚(yáng)油4號[7]，咸陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院選育的雜交種秦優(yōu)9號[8]。西油3號原試驗(yàn)代號CH18，后更名西油3號。其父母本雜交組合為Z18A×YC4，母本Z18A為細(xì)胞質(zhì)不育系，父本YC4為恢復(fù)系。

1.2 方法

1.2.1 親本選育方法 主要采用常規(guī)雜交、測交、回交等育種手段。母本不育系Z18A的選育采用了多世代連續(xù)回交替換細(xì)胞核或細(xì)胞質(zhì)的方式。不育系的保持系Z18B是用浙油18分離的單株分選，連續(xù)自交繁殖，逐年進(jìn)行品質(zhì)、抗性測定。以選擇抗凍、含油量較高、對不育株保持能力強(qiáng)3個主要育種目標(biāo)為指標(biāo)進(jìn)行選擇選育而來?；謴?fù)系YC4是采用雜交育種方法，從組合N14AF×YY4后代中選可育株，多代自交以淘汰雜合基因型，經(jīng)恢復(fù)力、配合力測定選育而成。

1.2.2 品種試驗(yàn) 雜交組合Z18A×YC4試驗(yàn)代號為CH18，2013年進(jìn)行了西北農(nóng)林科技大學(xué)內(nèi)部的組合產(chǎn)量預(yù)試，產(chǎn)量排第1位。然后選送參加了2輪國家冬油菜新品種黃淮區(qū)區(qū)域試驗(yàn)（陜西楊凌、河南信陽、陜西大荔、安徽宿州、陜西寶雞、江蘇淮安、陜西富平、甘肅隴南成縣、河南鄭州、山西運(yùn)城、河南駐馬店遂平等共20點(diǎn)次），2016年參加生產(chǎn)試驗(yàn)（江蘇淮安淮陰、江蘇鹽城、河南南陽唐河、河南鄭州、陜西富平、陜西寶雞6個點(diǎn)）。本研究主要數(shù)據(jù)來源于國家農(nóng)技推廣中心匯總的《國家冬油菜新品種區(qū)域試驗(yàn)匯總報告》。

2 結(jié)果與分析

2.1 親本選育經(jīng)過

2.1.1 不育系Z18A及其保持系Z18B的選育 如圖1所示，2006年對引進(jìn)的品種浙油18進(jìn)行觀察，該品種長勢旺盛、莖稈粗壯抗倒伏。從中發(fā)現(xiàn)1株橙色花瓣植株，自交留種后代性狀穩(wěn)定不分離。同時用這一植株給細(xì)胞質(zhì)不育系中2A授粉雜交，測試對其育性保持能力。2007年花期發(fā)現(xiàn)該橙色花株系（代號Z18B）群體穩(wěn)定，性狀一致，自交不分離，但筆者仍然選單株自交測試籽粒品質(zhì)，并在此后每個世代進(jìn)行分析和定向選擇，試圖提高含油量并降低硫苷含量。Z18B與中2A雜交F1花色為一般常見的亮黃色，說明Z18B的橙色花為隱性性狀。另外F1代育性為完全不育，且敗育很徹底，遂繼續(xù)用Z18B給雜交F1的不育株進(jìn)行回交授粉。2008年不育系回交群體單株均不育，但花色按亮黃色、橙色單株分離。選擇在橙色花不育株上繼續(xù)回交授粉。2009年回交群體全不育且全為橙色花瓣。經(jīng)過2007—2012年6次回交不育株得到BC6種子，對育成穩(wěn)定的不育系定名為Z18A。2011年起用不育系與自育的恢復(fù)系YC4、Q10C、Q8C、Q923等配制系列雜交組合進(jìn)行配合力預(yù)測配。發(fā)現(xiàn)Z18A與恢復(fù)系YC4的雜交組合優(yōu)勢明顯。2012年花期用Z18A與一系列恢復(fù)系配制系列雜交組合進(jìn)行預(yù)試鑒定。

2.1.2 恢復(fù)系YC4選育過程 2001—2003年對“三系”雜交種秦優(yōu)9號（試驗(yàn)代號9802）連續(xù)開放授粉（從形態(tài)學(xué)性狀估計(jì)，2003年可能與附近種植的江蘇常規(guī)品種寧油14有自然串粉雜交），2004年初步得到抗凍、早熟群體N14AF，花期剝開花蕾去雄 后用揚(yáng)油4號選系給其授粉雜交;此后從

N14AF×YY4后代選可育株，自交淘汰育性分離的雜合株系，多代自交后育性穩(wěn)定，2009年起進(jìn)行恢復(fù)力、配合力測定，2011年性狀穩(wěn)定。

2.2 親本特性

不育系Z18A：甘藍(lán)型，半冬性。苗期半直立，葉色深綠，有蠟粉，葉柄短，頂葉很圓大，側(cè)裂片2～3對，葉緣齒狀缺刻較明顯。春發(fā)快，薹莖葉片大。初花前有死蕾，開花后花瓣較平展，橙色，花藥白色，雌蕊較長。角果較扁，長度中等，籽?；液谏珗A大。一次分枝數(shù)7個，株高約1.6 m。全株角果數(shù)約270個，每角20～23粒，千粒質(zhì)量4.0 g左右。莖稈堅(jiān)韌，抗倒性強(qiáng)，抗凍性較強(qiáng)。不育株率100%，不育度95%以上。

恢復(fù)系YC4：甘藍(lán)型，半冬性。苗期半直立，葉片長橢圓形，葉緣較圓，側(cè)裂片2對，幼苗期葉色淺綠，冬季轉(zhuǎn)深綠，葉片厚大。春發(fā)快，花色鮮黃，角果直生較長，花期短而角果膨大很快，籽粒黑色圓滑。株高1.7～1.8 m，有效分枝部位較高，一次有效分枝8～9個，全株有效角果數(shù)約210個，每角籽粒約24粒，千粒質(zhì)量3.8 g。

2.3 西油3號品種特征特性

西油3號（CH18）為半冬性、甘藍(lán)型油菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育“三系”雜交種。子葉比一般品種大，幼苗半直立，葉色從前期中等綠轉(zhuǎn)為深綠，略被蠟粉，葉脈白色，葉片圓大，裂片2～3對，葉緣鋸齒狀明顯。春發(fā)快，花色黃，花期較短而花序長，角果膨大速度快于一般品種，角果近直生、粗長，籽粒黑色圓大。平均生育期235.9 d，比對照秦優(yōu)7號早熟0.9 d。株高176.69 cm，分枝部位74.70 cm，單株有效角果數(shù)262.37個，每角粒數(shù)23.18粒，千粒質(zhì)量4.06 g。成株形態(tài)如圖3所示。

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部油料及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所）對品種的芥酸含量、硫苷含量、含油量進(jìn)行測試。2014年區(qū)域試驗(yàn)的西油3號（CH18）種子芥酸含量為0.1%，硫苷含量為23.25 μmol/g（餅粕），含油量為42.90%。2015年種子芥酸含量為0，硫苷含量為 24.33 μmol/g（餅粕），含油量為43.74%。2年平均芥酸含量為0.05%，硫苷含量為23.79 μmol/g（餅粕），含油量為43.32%。

2.4 產(chǎn)量表現(xiàn)

西油3號（CH18）參加2013—2014、2014—2015年2個生產(chǎn)周期的國家冬油菜新品種區(qū)域試驗(yàn)（黃淮區(qū)）以及2015—2016年生產(chǎn)試驗(yàn)。2014年平均產(chǎn)量為3 167.85 kg/hm2，比對照秦優(yōu)7號增產(chǎn) 6.1%，達(dá)極顯著水平，居試驗(yàn)第1位。9個試驗(yàn)點(diǎn)（2點(diǎn)因故報廢）中8個點(diǎn)增產(chǎn)，1個點(diǎn)減產(chǎn)。2015年平均產(chǎn)量為3 830.70 kg/hm2，比對照秦優(yōu)7號增產(chǎn)8.3%，居試驗(yàn)第2位。11個試驗(yàn)點(diǎn)中9個點(diǎn)增產(chǎn)，2個點(diǎn)減產(chǎn)。綜合2年試驗(yàn)結(jié)果可知，平均產(chǎn)量為 3 499.20 kg/hm2，比對照增產(chǎn)7.3%，產(chǎn)油量增加11.21%。20個試驗(yàn)點(diǎn)中17個點(diǎn)增產(chǎn)，3個點(diǎn)減產(chǎn)。2015—2016年參加生產(chǎn)試驗(yàn)（黃淮區(qū)），產(chǎn)量為3 481.95 kg/hm2，比對照秦優(yōu)7號增產(chǎn)11.4%（表1）。居試驗(yàn)第1位，6個試驗(yàn)點(diǎn)全部增產(chǎn)，各個點(diǎn)次增產(chǎn)幅度為6.6%～21.1%（表2）。

2.5 抗病性

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所對西油3號（CH18）的菌核病、病毒病抗性進(jìn)行鑒定，結(jié)果顯示，2015年菌核病田間發(fā)病率為7.09%，病情指數(shù)為5.13，病圃鑒定為低感。2年病毒病發(fā)病率均為0，抗病毒病。2年綜合結(jié)果顯示，西油3號在黃淮區(qū)區(qū)試中病毒病發(fā)病率為0，抗病毒病（R）。菌核病田間發(fā)病率為9.81%，病情指數(shù)為7.14，病圃誘發(fā)鑒定結(jié)果為低感（LS），在同年黃淮區(qū)參試品種中抗病性較好（表1）。

2.6 品種主要優(yōu)點(diǎn)、缺陷、風(fēng)險及防范措施

西油3號主要優(yōu)點(diǎn)為豐產(chǎn)性好，含油量中等，品質(zhì)達(dá)“雙低”標(biāo)準(zhǔn)，抗倒性較強(qiáng)，抗病性較好;熟期較早、冬季不早薹、莖稈較堅(jiān)硬抗倒、可適當(dāng)密植。缺點(diǎn)是株型高大，高水肥田可能會傾斜或倒伏，應(yīng)降低種植密度、或適當(dāng)晚播、或減少氮肥用量。在冬季干旱寒冷的地區(qū)種植可能產(chǎn)生凍害，應(yīng)采取冬灌、培土雍根措施保苗越冬。

2.7 適宜種植區(qū)域及栽培技術(shù)

西油3號適宜黃淮冬油菜區(qū)（江蘇和安徽兩省淮河以北、河南、陜西關(guān)中、山西運(yùn)城、甘肅隴南）及相似氣候條件區(qū)域，秋季播種。栽培技術(shù)要點(diǎn)：（1）適時播種。黃淮區(qū)9月中下旬直播或9月上旬育苗。（2）栽培密度。黃淮區(qū)定植密度為15.0萬～37.5萬株/hm2。（3）合理施肥，施足底肥，重施磷肥。施尿素112.5～150 kg/hm2、磷酸二銨225～300 kg/hm2?；蛘摺?0%-15%-5%”三元復(fù)合肥375 kg/hm2左右。稻田種植應(yīng)施用硼肥，底施硼砂15～22.5 kg/hm2，或薹期噴施濃度為0.2%的硼砂溶液。（4）防蟲防病。播種時撒施丁硫克百威、地蟲克等防治地老虎，出苗后用防治跳甲、蟋蟀等，苗期防治菜青蟲，返青抽薹期防治莖象甲，灌漿期防治蚜蟲。在黃淮南片種植注意花期防治菌核病。（5）其他事項(xiàng)。與當(dāng)?shù)毓芾砹?xí)慣一致，在特別干旱寒冷的地區(qū)可采取灌水或培土雍根措施。

3 討論與結(jié)論

以秦油2號為代表的北方強(qiáng)優(yōu)勢油菜雜交種自20世紀(jì)80年代起20年間在國內(nèi)冬油菜主產(chǎn)區(qū)特別是長江下游及黃淮區(qū)發(fā)揮了很大的主導(dǎo)作用[9]。這些品種具有“五大三粗”株型特點(diǎn)，即葉片大、葉盤大、根團(tuán)大、架子大、分枝角度大、葉柄粗、莖稈粗、分枝粗。該株型優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)量潛力高，然而這種“高、大、上”即植株高、架子大、結(jié)角層及重心偏上的株型缺點(diǎn)也比較明顯，高水肥條件下容易倒伏，收獲指數(shù)較低而不適合高密度栽培。筆者在西油系列品種育種過程中注重考察不同株型親本材料的根、莖、葉、花、角、籽各個形態(tài)參數(shù)的變化，從中發(fā)現(xiàn)決定株型調(diào)整、提高群體經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的關(guān)鍵參數(shù)指標(biāo)，用于篩選適宜的株型育種材料。筆者針對黃淮及長江下游區(qū)育種經(jīng)驗(yàn)，壯碩穩(wěn)產(chǎn)之余力求突出稈硬抗倒。品種以苗期葉片肥大厚實(shí)，冬不早薹、春不早花;花期集中灌漿快、不同部位角果大小勻稱、膨大成形快、成籽率高、籽粒圓大;成株莖稈粗短、根系發(fā)達(dá)為基本要求，還要考慮后期莖稈及角果成熟脫水快以實(shí)現(xiàn)早熟這一目標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，西油3號父母本選育從選材之初就考慮了抗倒伏、早熟、豐產(chǎn)等要求。母本選育突出了抗倒伏，選用了浙江選育的浙油18[6]為原始材料，該品種具有根系發(fā)達(dá)、莖稈粗壯、木質(zhì)化程度高、抗倒伏的優(yōu)點(diǎn)，抗病性也較好，而且在高、低氮肥水平下氮肥利用效率均較高[10]。橙色花瓣的Z18B基本繼承了浙油18的這些優(yōu)點(diǎn)，而且角果比較密集。不育系Z18A花瓣平展、雌蕊發(fā)達(dá)、結(jié)實(shí)性良好，因而制種產(chǎn)量很高，一般田塊容易達(dá)到 1 500 kg/hm2 以上。父本YC4繼承了秦優(yōu)9號和揚(yáng)油4號抗凍而又早熟、揚(yáng)油4號角果均勻、灌漿成角快的優(yōu)點(diǎn)。但是西油3號仍然有很大的改造空間，下一步育種目標(biāo)可以圍繞這些親本進(jìn)行改良，在保證抗倒伏的基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低株高、提早花期更加適應(yīng)機(jī)械化收獲。為了保證豐產(chǎn)性，在降低株高及生物量的基礎(chǔ)上，相應(yīng)地保證分枝數(shù)或角果數(shù)較多、角果更密集、提高角果成角率，以獲得更高的收獲指數(shù)[11]。

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