肇慶市油菜引種比較研究

魏超 王美容

摘要 ?［目的］為了推進肇慶市的油菜種植，選取8個甘藍型油菜品系進行引種試驗。［方法］設(shè)置2個不同播期，采用隨機區(qū)組設(shè)計，分別考察了各品系的長勢、蟲害情況、生育期以及終花期株型相關(guān)農(nóng)藝性狀，同時比較了第2播期的水淹條件對不同品系各項性狀的抑制作用。［結(jié)果］ F品系花期最早，只需要53 d時間，但容易倒伏，而G品系的株高最高約188 cm，E品系的開展度最大接近80 cm，極易倒伏。水淹條件縮短了各品系的開花期，顯著抑制了各品系的株高和開展度。相比之下，D品系耐淹能力最強，株高和開展度分別減少39和5 cm，冠層高度反而增加13 cm。［結(jié)論］綜合考慮肇慶市多功能油菜產(chǎn)業(yè)對早熟且耐水淹油菜品系的需求，下一步仍需要對引種材料進行雜交改良。

關(guān)鍵詞 ?油菜；引種；耐淹；早熟；肇慶市

中圖分類號 ?S634.3 ??文獻標(biāo)識碼 ?A ??文章編號 ?0517-6611（2023）05-0021-05

doi： 10.3969/j.issn.0517-6611.2023.05.006

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Comparative Experiment and Analysis of Introduced Varieties of Brassica napus in Zhaoqing City

WEI Chao，WANG Mei-rong

（College of Life Science，Zhaoqing University，Zhaoqing，Guangdong 526061）

Abstract ?［Objective］To boost the motivation of Brassica napus planting in Zhaoqing City， 8 varieties were selected for introduction experiment.［Method］A complete randomized block design was used with two different sowing times.We investigated the growth potential，pest conditions，growth period and some agronomic traits related to plant architecture of each line in the final flowering time.Meanwhile，we compared the side effects of waterlogging condition to each trait among all lines.［Result］F bloomed earliest at 53 d after sowing but was easy to lodging，the highest line was variety G with about 188 cm，and variety E had widest canopy but was quiet easy to lodging.The flowering periods，plant heights and canopy widths of all lines were reduced under the case of waterlogging，especially the heights and widths.By comparing to other varieties，variety D was highest tolerant to waterlogging，whose plant height and width had reduced 39 and 5 cm，respectively，and its canopy height added 13 cm instead.［Conclusion］After taking overall consideration of the demand for varieties with early-maturing and high tolerance to waterlogging of multifunctional industry in Zhaoqing City，it’s necessary to proceed breed improvement by hybridizing among these introduced lines next step.

Key words ?Oilseed rape （Brassica napus L.）;Introduction;Waterlogging tolerance;Precocity;Zhaoqing City

甘藍型油菜（Brassica napus L.），十字花科油料作物，是約7 500年前通過甘藍和白菜2個二倍體基本種的遠(yuǎn)緣雜交以及進化而形成的一個異源四倍體物種［1］，目前已經(jīng)通過重測序獲得其泛基因組［2］。近幾年來，為了提高甘藍型油菜的種植面積，提出發(fā)展油菜的油用、菜用和飼用等多功能利用［3］，將油菜產(chǎn)業(yè)化是今后的一個發(fā)展趨勢［4］。

引種是在一個地區(qū)推廣較少種植的某種作物或植物前，進行的適合性試驗，判斷該地區(qū)的地理氣候是否適合引入品種的生長［5］。引種是馴化野生植物的前提，引入的品種是進行雜交改良作物的材料。甘藍型油菜是長日照作物，具有3個生態(tài)型，其中冬性油菜需要嚴(yán)格的低溫春化條件，而春性油菜不適宜零下低溫，因此油菜引種試驗十分必要，目前已經(jīng)有較多油菜引種的研究報告［6-7］，對新品種的示范推廣具有重要意義，但肇慶市目前仍少有油菜品種引種。

油菜的開花期以及花期長短受多方面因素調(diào)控［8］。目前有不少研究發(fā)現(xiàn)多個調(diào)控開花期的基因或位點［9-10］，還發(fā)現(xiàn)了調(diào)控開花期的小RNA［11］。

不同油菜播種期除了影響開花期外，還會影響油菜的生長和產(chǎn)量［12］。油菜花期的長短可以通過化學(xué)、物理方法以及選育新品種來調(diào)控，而逆境也可能會影響花期的長短，有研究發(fā)現(xiàn)水淹對秋華柳的開花物候有影響［13］。此外，水淹脅迫可能通過抑制植物根系的呼吸作用［14］、氮素養(yǎng)分利用［15］和葉片同化代謝［16］等來影響植物的生長勢和部分農(nóng)藝性狀［17］。研究人員根據(jù)生育期水淹來篩選評估油菜品系［18］，發(fā)現(xiàn)了水淹與油菜氮素利用效率有關(guān)［19］，同時還發(fā)現(xiàn)了調(diào)控油菜耐水淹的一些基因位點［20］。

肇慶市的氣候溫?zé)?，可以利用冬閑田進行油菜種植，但是目前鮮見優(yōu)良的油菜品種進行大面積示范推廣。鑒于此，該試驗引種8個甘藍型油菜品系，分析引種的可行性，分2個播期，利用隨機區(qū)組設(shè)計在大田進行種植示范，統(tǒng)計開花期時間來確定引入品系的適宜生長周期，分析水淹和正常條件下各品系的表型和農(nóng)藝性狀指標(biāo)，從而篩選和確定引入肇慶的合適品系。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

引進8個甘藍型油菜品種（系），其中17蔡育1、17蔡育2、17圖書館棚40和華油雜158均來自湖北武漢華中農(nóng)業(yè)大學(xué)油菜工程中心；云油雜15號和云油雙2號（常規(guī)種）來自云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院；貴州二月花和D2041來自貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院（表1）。

1.2 試驗方法 ???8個品系分2個播期按照隨機區(qū)組設(shè)計種植于肇慶市高要區(qū)白土鎮(zhèn)，播種日期分別為2019年10月23日和11月24日。每個小區(qū)面積約10 m2，每個播期每個品系3次重復(fù)。

對前茬水稻田進行翻耕、旋耕的同時，施復(fù)合肥750 kg/hm2和尿素225 kg/hm2，然后進行開溝起壟，行距25 cm，株距約15 cm。播種后噴施土壤封閉劑1次，3 d后澆水，3葉期噴施高效氯氰菊酯類和“跳甲凈”等農(nóng)藥進行1次跳甲防治。隨后，視土壤墑情和雜草生長情況，不定期進行人工噴水和除草。對于2019年10月23日播期的小區(qū)在出苗后約7 d 時噴施1次防蟲農(nóng)藥，在11月24日前不進行化學(xué)殺蟲，觀察并記錄蟲害情況。

1.3 降雨量統(tǒng)計與分析

利用網(wǎng)站（https：//rp5.ru/）數(shù)據(jù)，對油菜整個生長期內(nèi)的降雨量進行統(tǒng)計分析，以確定適宜的播期和耐淹的油菜品系。

1.4 蟲害統(tǒng)計分析

2019年11月24日，統(tǒng)計第一播期的每個小區(qū)中隨機3個點共100株油菜的蟲害情況，若發(fā)現(xiàn)1株累計有超過1片真葉被蟲子吃完，則記為蟲害單株。統(tǒng)計每個品系3個小區(qū)的平均蟲害單株數(shù)，進行比較分析。

1.5 花期以及表型數(shù)據(jù)采集

按照植株的生長情況，記錄每個品系每個小區(qū)的苗期、初花期、盛花期和終花期，各時期時間的確定應(yīng)按照油菜花期的定義。采集10株終花期植株的高度、一次有效分枝數(shù)、冠層的開展度和高度，剔除差異值后進行分析。其中一次有效分枝的統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn)為長度大于3 cm的分枝。

1.6 數(shù)據(jù)處理與相關(guān)性分析

采用Microsoft Excel和SPSS軟件進行記錄、剔除異常數(shù)據(jù)以及方差和相關(guān)性分析，采用Graphpad Prism 5作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 肇慶高要地區(qū)油菜生長期間降雨量分析

肇慶地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，雨水充足，有明顯的降雨季。根據(jù)2018—2020年天氣數(shù)據(jù)顯示，雨水多集中于春夏兩季，冬季雨水偏少。根據(jù)數(shù)據(jù)查詢，2019年10月—2020年4月雨水主要集中于2—4月（圖1），尤其是2月中旬以后。降雨量的分布不太平衡使得油菜的生長期間可能干旱或內(nèi)澇?；谠摂?shù)據(jù)，第2播期的油菜花期正好處于澇害期，可以篩選耐澇的油菜品種，便于后續(xù)引種推廣。

2.2 第1播期苗期蟲害分析

播種于2019年10月23號的油菜品系，苗期只進行1次殺蟲，在11月24日進行蟲害程度調(diào)查，得到不同小區(qū)的蟲害株數(shù)（圖2）。結(jié)果顯示，A品系的抗蟲性最好，小區(qū)100株中平均只有10個單株被害蟲嚴(yán)重為害，而C品系的抗蟲性最差，100株中被高為害的植株平均有26.7株；G和H品系蟲害較為嚴(yán)重，其他品系蟲害株數(shù)較少，抗蟲性能中等。

2.3 不同油菜品種花期比較

油菜的生長周期視天氣因素有一定的變動，對于半冬性和春性油菜品系不需要嚴(yán)格的低溫春化即可開花。在引種過程中，油菜的花期是需要考慮的關(guān)鍵因素之一，選擇適宜時間抽薹開花有利于緩解前后茬作物的生長矛盾，而選擇花期時間較長的品種則有利于油菜的觀賞和多功能利用。該試驗中油菜在肇慶分期播種的生長周期見表2。

該試驗確定了各品系的開花期后，統(tǒng)計了各品系播種至初花期的天數(shù)初花期至盛花期的天數(shù)，以及盛花期至終花期的天數(shù)。其中，播種至初花期的時間十分重要，決定了油菜薹可采摘時期和發(fā)展油菜薹的可行性，也決定了是否緩解前茬水稻收獲的壓力，是肇慶市利用冬閑田的重要時間要素之一；而初花期至終花期的時間是油菜適宜觀賞的時間，花期的長短與花蜜的采集和觀賞相關(guān)。

由表2可知，F(xiàn)品系的生長周期最短，均在101 d內(nèi)到達終花期，A、E品系次之，其他品系在110 d以上；A和F品系

播種-初花時間較短，C品系10月23日播種的花期較長，超過40 d；此外，表2中數(shù)據(jù)還反映出第1播期與第2播期各品系的生長周期的差異，其中C品系的2個播期之間相差較大，差值在23 d，F(xiàn)和G品系2個播期的生長天數(shù)相差10 d以上。

2.4 不同油菜品系的表型觀察分析 ???油菜品系的生長表型觀察分析。不同品種的生長狀況有一定的差異，在苗期的差異主要表現(xiàn)在葉片的大小和顏色上。A品系此時剛到初花期，葉片大且濃綠，生長最茂密，H品系次之；F品系葉片小，生長稀疏。在開花期，各品系生長情況，尤其是抗倒伏性有較大差別。H品系的花朵大，而G品系的花朵小。圖3拍攝于2020年2月10日，此時的降雨量較大、田間積水較多，圖3顯示A、C、E和F品系已有角果形成，已經(jīng)到了終花期；其余品系為盛花期。另外，A、E和F品系的植株已經(jīng)倒下，表明植株抗倒伏能力弱。C品系雖有倒下的趨勢，但并未完全倒伏，抗倒伏能力較弱。B、D、G和H品系未有倒下去的跡象，說明植株抗倒伏能力強。

圖4反映了第2播期2020年2月20日各品系的生長情況，該階段田間積水嚴(yán)重，各品系的生長出現(xiàn)一定的抑制。圖4顯示11月24日播種條件下，2月20日A、C、E和F品系均已經(jīng)到達盛花期，但是株型矮小。E品系整體受水淹影響較大，葉片泛紅嚴(yán)重，個別植株因爛根而死（圖4中未展示），B、C、D和G品系的耐受水淹程度較強，A、E和F品系的耐受能力較差，出現(xiàn)紅葉或死亡植株較多。

2.5 終花期油菜品系的農(nóng)藝性狀比較

2.5.1 ???第1播期。為更加直觀地表現(xiàn)各品系農(nóng)藝性狀間的差異，統(tǒng)計了終花期各小區(qū)的植株高度、一次有效分枝數(shù)以及冠層的開展度和高度。由表3可知，第1播期各品系株高一般為165.00～180.00 cm，但F品系株高遠(yuǎn)低于165.00 cm，是其中最矮的品系，而E和G品系則高于180.00 cm，屬于較高的品系。試驗品系的冠層高度可以劃分為3個等級：A、C和E品系屬于冠層高度較高的，在90.00～100.00 cm，G和H品系為一般高度，在80.00～90.00 cm，剩余B、D和F品系冠層高度矮，在70.00～80.00 cm。

試驗品系開展度集中在50.00～60.00 cm，而B和F品系開展度小于50.00 cm，開展度最小的B品系為42.54 cm；E品系的開展度與其他品系有顯著差異，接近8000 cm。8個品系的一次有效分枝數(shù)均集中在7.00～8.00個，F(xiàn)品系低于7.00個，是分枝數(shù)最少的品系；而C品系的遠(yuǎn)多于8.00個，為分枝數(shù)最多的品系，且與其他品系間有顯著差異。

2.5.2 ???第2播期。表4反映了第2播期各品系在農(nóng)藝性狀之間的差異，由于受到逆境的影響，部分農(nóng)藝性狀發(fā)生了一定的改變。此時，F(xiàn)品系依然最矮，但B品系株高最高；E品系的冠層高度最大，F(xiàn)品系則為最??；開展度最大的是E品系，最小的是F品系；一次有效分枝數(shù)最多的是H品系，最少的是F品系。

2.6 不同農(nóng)藝性狀相關(guān)性分析 ???為了明確各考察性狀之間的相關(guān)性，該試驗分別針對第1和2播期的農(nóng)藝性狀進行了相關(guān)性分析。結(jié)果顯示，在第1播期水淹程度很低的情況下，冠層高度與開展度之間有顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.750；而在第2播期水淹程度較高的條件下，各組數(shù)據(jù)之間均表現(xiàn)極顯著相關(guān)，相關(guān)性系數(shù)最大的為0.630，表明開展度與冠層高度之間極顯著相關(guān)。

3 討論與展望

3.1 油菜花期長短受水淹的影響較大

油菜花期的長短受到水淹的抑制作用明顯。該試驗中油菜的第2播期的花期正好位于雨季，田間積水嚴(yán)重。研究表明，水分過多可能抑制油菜根系的發(fā)育和氮素的利用效率［19］，從而抑制油菜的花期。該試驗結(jié)果顯示，引入的品系花期均受到水淹脅迫，尤其是花期均表現(xiàn)明顯的縮短，但總生育期較第1播期縮短沒有花期縮短明顯，這是因為第2播期的播種至初花期的時間內(nèi)尚未有內(nèi)澇，所以苗期和抽薹前期與第1播期沒有明顯的改變。

該試驗引入的8個品系中，C品系的花期長短受水淹抑制最明顯，D品系受到的抑制最小。C品系的初花期至終花期的時間比第1播期減少了19 d，G品系減少了16 d，B、H品系減少了15 d，A、F品系減少了11 d，E品系影響較小，只減少2 d，而D品系相反，開花期還延長了1 d。綜合以上數(shù)據(jù)，該試驗得出水淹條件對引種品系的花期長短均具有一定的抑制。

3.2 水淹對植株的生長有抑制作用

水淹抑制了各品系的生長以及部分農(nóng)藝性狀，耐受能力最強的品系是D品系。研究表明，水淹對燕麥和油菜的產(chǎn)量和氮素利用效率有明顯抑制［15，19］，而且影響葉片的同化代謝作用［16］。在第1播期較正常的生長情況下，G品系最高，E品系冠層高度和開展度最大，C品系的分枝數(shù)最多；相比之下，在第2播期條件下，各品系的株高分別減少54、45、56、39、56、63、60和60 cm，冠層高度分別有-15、4、-18、13、-5、-3、-8和-11 cm的改變量，開展度分別減少5、4、2、5、18、9、13和9 cm，而分枝數(shù)的改變量較小，基本在1～2個，只有C品系發(fā)生了極顯著改變。綜合以上數(shù)據(jù)得出，水淹條件抑制了株高和開展度，而對分枝數(shù)的改變和抑制作用較小。

株型構(gòu)成要素的相關(guān)性改變是各品系適應(yīng)水淹的結(jié)果。該研究顯示，水淹條件下各品系的株高發(fā)生極顯著改變，而冠層高度和開展度也隨之發(fā)生改變，正常條件下，冠層高度和開展度之間呈顯著性相關(guān)，但在逆境條件下所有的性狀之間極顯著相關(guān)，推測可能是逆境導(dǎo)致了株型各項指標(biāo)間的協(xié)同改變。

3.3 引種品系的選擇

引種的一個重要意義就是根據(jù)當(dāng)?shù)氐姆N植要求來選擇合適的推廣品種（系），或者對引種材料進行雜交育種改良。由于肇慶市春季雨水較多而且伴有低溫，在保證適期播種的前提下，建議選擇生育期短、花期長且抗倒伏的油菜品種，而且考慮到下茬作物的種植，在肇慶市不建議收獲油菜籽進行榨油，因此不考慮品種機械化收割對株型要求。

根據(jù)不同的引種目標(biāo)和種植目的，適宜在肇慶市推廣的品系選擇會有不同。①水淹條件下，植株抗倒伏性程度是衡量各品系耐受能力的指標(biāo)之一，也是篩選引種材料的重要評估指標(biāo)［18］。植株抗倒伏性與株高、冠層高度和開展度等株型要素有一定的相關(guān)性，與根系的強弱有關(guān)。因此，選擇和選育具有理想株型的品種，可以增加產(chǎn)量和抗性［21］。該試驗結(jié)果顯示，E品系的植株冠層高和株高均較高、極易倒伏，A和F品系次之。如果單從這方面考慮，A、E和F 3個品種難以大面積示范推廣。②如果以觀賞和綠肥為主、采蜜為輔的種植目的，需要選擇花期較長、花瓣大且耐水淹的油菜品系，此時引入D和H品系比較合適，雖然生育期較長，但是作觀賞和綠肥沒有問題，而E和F品系雖然花期較長，但是極易倒伏而且受水淹影響較大，所以很難大面積引種。③若以采摘菜薹為主要目的，則需要重點考慮播種至抽薹的時間長短以及一次有效分枝數(shù)的數(shù)量，其中油菜的分枝數(shù)與開花期一樣也受多基因位點的調(diào)控［22］，而且油菜的分枝能力可能與第二茬菜薹的產(chǎn)量息息相關(guān)［23］。此時，應(yīng)選擇A、E、F和C品系引種比較合適。

綜上所述，為了實施多功能油菜產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)，需要綜合考慮各品系的優(yōu)缺點，然后進行雜交選育優(yōu)良的雜交種。如可以將D和H 2個花期較長且抗倒伏耐淹的品系與C品系進行雜交后選擇分枝多的后代，繼續(xù)與A、E或F進行雜交，然后選擇早熟、抗逆性且綜合性狀良好的自交系后代，最終以此為主要親本通過三系配套培育成肇慶市的主推品系和特色油菜薹品系。

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