優(yōu)質(zhì)早熟甘藍(lán)型油菜新胞質(zhì)不育雜交種川早油3號(hào)的選育技術(shù)

蔣 俊，李浩杰，張錦芳，崔 成，柴 靚，鄭本川，張 慧，蔣梁材*

(1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所，四川 成都 610066；2.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技保障中心，四川 成都 610066)

四川油菜總產(chǎn)量位居全國(guó)第一，油菜產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展對(duì)保障食用植物油安全具有重大戰(zhàn)略意義。四川省所在的長(zhǎng)江流域是我國(guó)最大的油菜種植帶[1]，普遍采用一年兩熟或三熟的耕作制度。傳統(tǒng)的稻油輪作模式和近年來(lái)快速增長(zhǎng)的旱地油菜種植模式均存在著日益凸顯的茬口矛盾。近年來(lái)國(guó)家鼓勵(lì)利用冬閑耕地?cái)U(kuò)大油菜種植，油菜與后茬作物的茬口矛盾將會(huì)更加突出[2]。因此，選育適宜四川生態(tài)條件的早熟油菜品種對(duì)進(jìn)一步推動(dòng)油菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

雜種優(yōu)勢(shì)利用是當(dāng)前油菜育種提高產(chǎn)量最有成效的手段[3]。雄性不育(male sterility，MS)是油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用的主要途徑[4]。但大面積生產(chǎn)上存在雜交種子純度難保證、制種產(chǎn)量不高等難題。四川省農(nóng)科院作物所通過遠(yuǎn)緣雜交、輻射誘變選育出新細(xì)胞質(zhì)雄性不育材料NEA及其恢復(fù)材料[5-6]，利用復(fù)合雜交、回交、小孢子培養(yǎng)等技術(shù)歷時(shí)20余年轉(zhuǎn)育出甘藍(lán)型油菜JA新胞質(zhì)不育系及JR新胞質(zhì)不育恢復(fù)系[7]，組配并選育出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、早熟等多目標(biāo)性狀聚合的雜交油菜新品種。

1 選育過程

川早油3號(hào)為甘藍(lán)型油菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育早熟雙低三系雜交種，母本為雙低新不育系JA10，父本為雙低新不育恢復(fù)系JR09。在親本及雜交種選育過程中，為加速育種進(jìn)程，縮短育種年限，采取低代測(cè)交，結(jié)合單株品質(zhì)測(cè)試，多年優(yōu)中選優(yōu)，高代逐步穩(wěn)定，從而選育出優(yōu)質(zhì)親本。

1.1 不育系選育

雙低新不育系JA10：以川油系列新細(xì)胞質(zhì)雄性不育系NEA為母本，用綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良的自育雙低資源CY118連續(xù)回交13代轉(zhuǎn)育，獲得綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良的雙低細(xì)胞質(zhì)不育系JA10。從自育雙低資源CY118中系選出優(yōu)異雙低株系，再經(jīng)連續(xù)多代自交育成雙低保持系JB10，選育系譜圖見圖1。

2001年正季NEA × CY118(雙低資源)↓ ↓2001年夏繁F1×CY118↓ ↓ 2002年正季BC1F1×CY118↓ ↓ 2002年夏繁 BC2F1×CY118↓ ↓ 2003年正季 BC3F1×CY118↓ ↓ 2004年正季 BC4F1×CY118↓ ↓ 2005年正季 BC5F1×CY118↓ ↓ 2006年正季 BC6F1×CY118↓ ↓ 2007年正季 BC7F1×CY118↓ ↓ 2008年正季 BC8F1×CY118↓ ↓ 2009年正季 BC9F1×CY118↓ ↓ 2010年正季 BC10F1×CY118↓ ↓ 2011年正季 BC11F1×CY118↓ ↓ 2012年正季 BC12F1×CY118↓ ↓ 2013年正季JA10 JB10

1.2 恢復(fù)系選育

雙低新恢復(fù)系JR09：利用自育的含NEA恢復(fù)基因基礎(chǔ)材料6722與自育雙低品系SZR09雜交，經(jīng)連續(xù)4次回交轉(zhuǎn)育后，選擇具有恢復(fù)基因的雙低株系自交多代培育而成，選育系譜圖見圖2。

1995年正季 6722×SZR09(雙低)↓雜交1995年夏繁 F1×SZR09↓回交1996年正季 BC1F1×SZR09↓回交1996年夏繁BC2F1×SZR09↓回交1997年正季 BC3F1×SZR09↓回交1997年夏繁BC4F1↓ 1998年正季BC4F2↓ 1998年夏繁BC4F3↓ 1999年正季BC4F4↓ 1999年夏繁JR09(雙低)

1.3 川早油3號(hào)選育

2012年以雙低新不育系JA10為母本，雙低新恢復(fù)系JR09為父本配制的早熟雙低測(cè)交組合，組合代號(hào)定為“川早NH1009”。2013年、2014年連續(xù)2年參加四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所新組合比較試驗(yàn)；2014～2015年參加四川省油菜早熟組區(qū)試通過第一年試驗(yàn)；2015～2016年通過四川省油菜早熟組區(qū)試第二年試驗(yàn)及同步生產(chǎn)試驗(yàn)見圖3。

2012年JA10(早熟雙低高油)×JR09(早熟雙低高油)↓測(cè)交F1(早熟雙低高油)2013年 F1第一年品比試驗(yàn)2014年F1第二年品比試驗(yàn)2015年F1(川早NH1009)第一年四川省區(qū)試早熟組2016年 F1(川早NH1009)第二年四川省區(qū)試早熟組及生產(chǎn)試驗(yàn)

2 產(chǎn)量表現(xiàn)2.1 新組合比較試驗(yàn)產(chǎn)量表現(xiàn)

2013年度參加四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所新組合比較試驗(yàn)，平均產(chǎn)量180.9kg/667m2，較對(duì)照德油早1號(hào)增產(chǎn)12.55%，成熟期較對(duì)照德油早1號(hào)早1d。2014年度續(xù)試平均180.5kg/667m2，較對(duì)照德油早1號(hào)增產(chǎn)13.40%，成熟期較對(duì)照德油早1號(hào)早1d。

表1 新組合比較試驗(yàn)結(jié)果

2.2 四川省早熟組區(qū)試產(chǎn)量表現(xiàn)

2015年度四川省早熟組區(qū)試，平均166.9kg/667m2，較對(duì)照德油早1號(hào)增產(chǎn)8.98%，成熟期與對(duì)照相當(dāng)。2016年度四川省早熟組區(qū)試?yán)m(xù)試，平均155.5kg/667m2，較對(duì)照德油早1號(hào)增產(chǎn)14.28%。2年區(qū)試平均161.2kg/667m2，較對(duì)照德油早1號(hào)增產(chǎn)11.63%。2016年度同步生產(chǎn)試驗(yàn)，6點(diǎn)試驗(yàn)6點(diǎn)增產(chǎn)，平均130.64kg/667m2，較對(duì)照德油早1號(hào)增產(chǎn)10.33%。

3 特征特性

3.1 不育系特征特性

不育系JA10幼苗半直立，葉色深綠，葉柄中等長(zhǎng)短，裂片3對(duì)，錯(cuò)生，黃色中等花瓣平展側(cè)疊，雄蕊完全退化，雌蕊發(fā)育正常，不育度100%。成熟期株高190～200cm，分枝部位45～55cm，一次分枝8～10個(gè)，二次分枝3～5個(gè)，單株角果數(shù)460～550個(gè)，每角粒數(shù)14～18粒。芥酸小于1%，硫甙小于30μmol/g餅，含油量高于42%。川西平原生育期約205～210d左右?？鼓嫘暂^好。

3.2 恢復(fù)系特征特性

恢復(fù)系JR9幼苗半直立，勻生分枝，莖桿綠色，大圓葉平展，葉色深綠，淺裂葉1～2裂，葉緣微波，莖葉均無(wú)毛而具蠟粉，黃色大花瓣平展側(cè)疊，花粉量大，恢復(fù)力強(qiáng)。在川西平原生育期205～210d，芥酸小于1%，硫甙小于30μmol/g餅，含油量高于42%。成熟期株高195～210cm，分枝部位65～75cm，一次有效分枝7～9個(gè)，二次有效分枝2～4個(gè)，單株有效角果數(shù)350～480個(gè)，每果粒數(shù)12～16粒，千粒重3.5～4.1g，單株生產(chǎn)力20～25g。

表2 四川省早熟區(qū)試產(chǎn)量結(jié)果

表3 川早油3號(hào)品質(zhì)性狀

表4 川早油3號(hào)農(nóng)藝性狀

3.3 雜交種特征特性

川早油3號(hào)幼苗半直立，葉色深綠，較厚，葉片較大，對(duì)生2～3對(duì)裂片，頂片略尖，葉緣波狀，具蠟粉，黃色大花瓣，雄蕊發(fā)育正常，角果斜生，種子圓粒，種皮褐色。株高205.10cm，性狀一致性較好，生育期平均212.9d，與對(duì)照德油早1號(hào)熟期相當(dāng)。單株有效角果數(shù)478.6個(gè)，每角粒數(shù)14.98粒，千粒重3.29g。經(jīng)四川省農(nóng)科院植保所鑒定，菌核病抗(耐)能力與對(duì)照相當(dāng)。含油量44.74%，產(chǎn)油量72.15kg/667m2，產(chǎn)油量比對(duì)照德油早1號(hào)增產(chǎn)14.48%，種子芥酸含量1%，硫苷36.44μmol/g餅。

4 栽培技術(shù)要點(diǎn)

本雜交種適應(yīng)四川省大部分平壩、丘陵地區(qū)秋播及與四川生態(tài)條件相近的兩熟制地區(qū)種植。

4.1 適時(shí)早播早栽

育苗移栽9月中旬播種，10月中下旬移栽，直播9月下旬至10月上旬。

4.2 合理密植

中等肥力移栽密度為1萬(wàn)株/667m2，直播密度為1.8～2.5萬(wàn)株/667m2。

4.3 科學(xué)施肥

早施重施底肥和苗肥、增施磷硼肥，底肥、苗肥、苔前肥分別占總施肥量的50%、30%、20%。高產(chǎn)200kg菜籽，需純氮15～20kg，過磷酸鈣20～25kg，氯化鉀5～10kg，硼肥0.25～0.5kg。

4.4 防治病蟲害

冬前防治蚜蟲和菜青蟲，春后注意清溝排水，花期注意防治菌核病。

4.5 適時(shí)收獲

主序角果變黃時(shí)或主序中部籽粒變黑時(shí)，可進(jìn)行人工或機(jī)械割曬，待后熟完成后進(jìn)行人工或機(jī)械脫粒；全株完全黃熟時(shí)，可進(jìn)行機(jī)械化聯(lián)合收割。

4.6 注意事項(xiàng)

本品種對(duì)硼肥輕微敏感，應(yīng)注意增施硼肥，以防“花而不實(shí)”。本品種為雙低優(yōu)質(zhì)品種，鳥喜食，花期及成熟期應(yīng)注意防鳥害，以免影響產(chǎn)量。種植區(qū)域應(yīng)與非優(yōu)質(zhì)品種嚴(yán)格隔離，以保證雙低品質(zhì)。

5 制種技術(shù)要點(diǎn)

用質(zhì)不育雙低三系法制種，在嚴(yán)格隔離的條件下生產(chǎn)雜交種，消除其他十字花科植物及制種區(qū)隔年生油菜和野生油菜的影響。因不育系具有遺傳上穩(wěn)定徹底的雄性不育性，雜交種子的純度能夠得到嚴(yán)格保證，但為了保證制種產(chǎn)量，在四川盆地內(nèi)秋季育苗移栽仍需適期播種。父本可與母本同期播種，父母本(恢復(fù)系與不育系)行比為1∶2～1∶4，父本可施花苔肥，以保證父本有足夠長(zhǎng)的花期。收獲時(shí)做到父母本無(wú)機(jī)械混雜。同樣在嚴(yán)格隔離的條件下用雙低保持系給不育系授粉繁殖雙低不育系。雙低恢復(fù)系與雙低保持系均在嚴(yán)格隔離條件下自交繁殖[8]。

6 示范效果

2021年，四川省作物學(xué)會(huì)組織省內(nèi)有關(guān)專家，在四川省德陽(yáng)市中江縣倉(cāng)山鎮(zhèn)響灘村四川省農(nóng)科院中江倉(cāng)山綜合試驗(yàn)示范基地對(duì)早熟油菜品種川早油3號(hào)分段式機(jī)收進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)量驗(yàn)收。

小面積機(jī)收111m2，實(shí)收產(chǎn)量51kg，除去雜質(zhì)和水分后，產(chǎn)量254.07kg/667m2。大面積示范0.47hm2，實(shí)收產(chǎn)量1379.77kg，除去雜質(zhì)和水分后，產(chǎn)量197.11kg/667m2，較對(duì)照(德油6號(hào))增產(chǎn)18.93kg/667m2，增幅為10.62%。

專家組一致認(rèn)為，早熟油菜品種“川早油3號(hào)”生育期早、產(chǎn)量高、抗倒、耐密植、適宜機(jī)械化生產(chǎn)。建議進(jìn)一步加強(qiáng)推廣應(yīng)用。