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    西藏甘藍(lán)型油菜雜交組合產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀研究

    2018-03-12 07:00:50,
    種子 2018年1期
    關(guān)鍵詞:甘藍(lán)型角果通徑

    ,

    (西藏農(nóng)牧學(xué)院,西藏 林芝 860000)

    油菜是西藏的主要油料作物,種植類型以白菜型和芥菜型油菜為主,其適應(yīng)性廣,但產(chǎn)量、品質(zhì)相對(duì)較差,甘藍(lán)型油菜具有豐產(chǎn)性好和品質(zhì)優(yōu)等特點(diǎn),對(duì)提高西藏油菜生產(chǎn)水平具有重要意義[1-3]。近些年,西藏區(qū)內(nèi)各科研院所在甘藍(lán)型油菜的引種及育種方面做了大量工作,主要涉及甘藍(lán)型油菜的引種適應(yīng)性及栽培技術(shù)研究。圍繞著適應(yīng)性研究,旦巴[4]、王晉雄[5]等針對(duì)引進(jìn)甘藍(lán)型油菜的生育期和產(chǎn)量表現(xiàn)探討了甘藍(lán)型油菜在西藏種植的可行性。尼瑪卓瑪[6]和確吉[7]等對(duì)引進(jìn)的甘藍(lán)型油菜進(jìn)行栽培技術(shù)的研究,揭示了高海拔區(qū)甘藍(lán)型油菜達(dá)到成熟和增產(chǎn)的栽培途徑。宋豐萍等[8]以生育期為基礎(chǔ),評(píng)價(jià)了春播半冬性甘藍(lán)型油菜的溫光特性,提出西藏春播區(qū)引種選擇光溫鈍感型半冬性甘藍(lán)型油菜可以兼顧早熟和高產(chǎn)的育種目標(biāo)。目前西藏生產(chǎn)上應(yīng)用的品種均為常規(guī)品種,與常規(guī)種相比,雜交種能充分利用雜種優(yōu)勢(shì),通常表現(xiàn)為生長勢(shì)強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)的優(yōu)勢(shì)。因此,加強(qiáng)對(duì)甘藍(lán)型油菜雜交種的研究可以加快西藏油菜生產(chǎn)的發(fā)展。宋豐萍等[9]通過對(duì)甘藍(lán)型油菜的西藏本土化選育,開展隱性核不育雜種優(yōu)勢(shì)利用及雜交種的選育研究,并育成適應(yīng)西藏的隱性核不育兩型系“50-1 AB”,為西藏早熟高產(chǎn)甘藍(lán)型油菜雜交種選育提供了新思路和方法。另一方面,為填補(bǔ)西藏油菜雜交種的種植空白,袁玉婷等[10]開展了甘藍(lán)型油菜雜交種的引種研究,對(duì)引進(jìn)油菜雜交種進(jìn)行生態(tài)適應(yīng)性和產(chǎn)量性狀鑒定,以推進(jìn)甘藍(lán)型雜交種的應(yīng)用。經(jīng)過前人不懈的研究努力,雜交種的選育和應(yīng)用為西藏油菜生產(chǎn)發(fā)展向高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗的方向鋪開了道路。為更好的提高西藏雜交油菜育種效率,增加雜交種產(chǎn)量及其廣泛適應(yīng)性,本研究以18個(gè)雜交組合為試驗(yàn)材料,采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)對(duì)其田間生育期及產(chǎn)量表現(xiàn)進(jìn)行鑒定,結(jié)合回歸和通徑分析統(tǒng)計(jì),分析甘藍(lán)型雜交組合產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的關(guān)系,以期為西藏甘藍(lán)型油菜強(qiáng)優(yōu)勢(shì)雜交種的選育提供參考和理論基礎(chǔ)。

    表1 供試雜交組合的生育期表現(xiàn)

    1 材料與方法

    1.1 試驗(yàn)材料

    參試材料共18個(gè)雜交組合均由華中農(nóng)業(yè)大學(xué)國家油菜改良中心(武漢)提供,對(duì)照品種山油2號(hào)由西藏自治區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心提供。

    1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

    試驗(yàn)于2015年在西藏農(nóng)牧學(xué)院植科院實(shí)習(xí)基地完成,試驗(yàn)地海拔2 900 m,土質(zhì)偏砂壤,前作油菜。選用山油2號(hào)為對(duì)照品種,以18個(gè)雜交組合為參試材料,采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),每小區(qū)面積12 m2,小區(qū)長6.0 m,寬2.0 m。成熟期隨機(jī)選取5株并自然風(fēng)干,于室內(nèi)考種。試驗(yàn)于2015年3月24日播種,8月24日收獲。

    1.3 統(tǒng)計(jì)分析

    采用Excel 2013對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,再用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行方差分析,計(jì)算相關(guān)系數(shù)和通徑系數(shù)。

    2 結(jié)果與分析

    參試的18個(gè)雜交組合的生育期范圍在125~132 d之間, 18個(gè)雜交組合中有5個(gè)組合的生育期比對(duì)照品種早1~2 d,9個(gè)雜交組合的生育期較對(duì)照品種長1~5 d,另外5個(gè)組合的生育期與對(duì)照品種一致,所引進(jìn)的18個(gè)雜交組合整體生育期與西藏主推品種山油2號(hào)相近,均能在林芝地區(qū)試驗(yàn)中正常成熟收獲。

    由表2可知,從植株表型特點(diǎn)分析,18個(gè)雜交組合的株高變幅112.66~201.48 cm,平均株高153.35 cm,78%的組合品種株高低于對(duì)照品種;有效分枝高度變幅30.22~76.90 cm,平均48.39 cm,78%的組合品種的有效分枝高度低于對(duì)照品種;莖粗的變幅8.76~20.32 mm,平均13.42 mm,83%組合品種的莖粗高于對(duì)照品種;一次有效分枝數(shù)的變幅2.20~9.00個(gè),平均4.98個(gè);二次有效分枝數(shù)變幅0~9.60個(gè),平均2.68個(gè);從產(chǎn)量構(gòu)成因素上比較分析,18個(gè)雜交組合品種有15個(gè)組合的單株產(chǎn)量高于對(duì)照品種,單株產(chǎn)量變幅6.64~37.20 g,平均17.83 g;其中單株有效角果數(shù)變幅87.20~505.40個(gè),平均216.59個(gè);每角果粒數(shù)變幅19.74~35.58粒,平均26.76粒;千粒重變幅1.68~4.38 g,平均2.74 g。綜合以上分析表明,18個(gè)雜交組合的平均株高和分枝部位低于對(duì)照品種,而平均莖粗和一次有效分枝數(shù)大于對(duì)照品種,植株?duì)I養(yǎng)體表現(xiàn)差異不明顯;比較產(chǎn)量構(gòu)成因素,18個(gè)雜交組合的平均單株有效角果數(shù)、每角果粒數(shù)和單株產(chǎn)量高于對(duì)照;折合產(chǎn)量比較,18個(gè)雜交組合產(chǎn)量高于對(duì)照品種,平均增幅1.52%~37.40%。

    18個(gè)雜交組合的農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量構(gòu)成因素間的相關(guān)分析結(jié)果(表3)表明,9個(gè)主要性狀中有7個(gè)性狀與單株粒重呈極顯著、顯著正相關(guān)。各性狀與單株產(chǎn)量間的相關(guān),依次為單株有效角果數(shù)(R=0.916**)>莖粗(R=0.823**)>一次有效分枝數(shù)(R=0.794**)和株高(R=0.794**)>二次有效分枝數(shù)(R=0.780**)>主花序有效長度(R=0.390**)>每角果粒數(shù)(R=0.298*)。各農(nóng)藝性狀與單株有效角果數(shù)的相關(guān)性依次為莖粗(R=0.823**)>二次有效分枝數(shù)(R=0.822**)>一次有效分枝數(shù)(R=0.796**)>株高(R=0.795**)>主花序有效長度(R=0.454**),極顯著正相關(guān);千粒重與主花序有效長度(R=0.360**)和每角果粒數(shù)(R=0.349**)極顯著正相關(guān)。綜合簡單相關(guān)分析結(jié)果,雜交組合的產(chǎn)量構(gòu)成因素中,單株有效角果數(shù)與單株產(chǎn)量的相關(guān)性較大,單株有效角果數(shù)與一次有效分枝數(shù)和二次有效分枝數(shù)的增加密切相關(guān)。說明單株有效角果數(shù)的增加是雜交組合獲得高產(chǎn)的基礎(chǔ),通過育種途徑培育一次有效分枝數(shù)和二次有效分枝數(shù)多的品種,可一定程度上增加單株有效角果數(shù),從而達(dá)到增產(chǎn)的目的。

    表4 供試雜交組合的主要農(nóng)藝性狀與單株產(chǎn)量的回歸分析

    表2 供試雜交組合的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量表現(xiàn)

    表3 供試雜交組合主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)系數(shù)

    以單株產(chǎn)量為因變量,株高、有效分枝高度、莖粗、一次有效分枝數(shù)、二次有效分枝數(shù)、主花序有效長度、單株有效角果數(shù)、每角果粒數(shù)、千粒重為自變量,進(jìn)行逐步回歸分析,方差分析結(jié)果回歸模型達(dá)極顯著水平,是具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的。表4是對(duì)該回歸模型中各系數(shù)的檢驗(yàn)結(jié)果,T測(cè)驗(yàn)表明,單株有效角果數(shù)和每角果粒數(shù)2個(gè)自變量的系數(shù)達(dá)極顯著水平,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,對(duì)單株產(chǎn)量的決定系數(shù)R2=0.909,說明當(dāng)前回歸模型能解釋90.9%的因變量變化,在所考察的9個(gè)農(nóng)藝指標(biāo)中,單株角果數(shù)和每角果粒數(shù)與單株產(chǎn)量極顯著正相關(guān),其他農(nóng)藝指標(biāo)對(duì)單株產(chǎn)量的影響不顯著。

    表5 供試雜交組合主要農(nóng)藝性狀與單株產(chǎn)量的通徑分析

    直接通徑系數(shù)比較結(jié)果表明,6個(gè)農(nóng)藝性狀對(duì)單株產(chǎn)量產(chǎn)生正效應(yīng),直接通徑作用的依次順序?yàn)閱沃杲枪麛?shù)>每角果粒數(shù)>莖粗>二次有效分枝數(shù)>株高>一次有效分枝,3個(gè)農(nóng)藝性狀對(duì)單株產(chǎn)量產(chǎn)生負(fù)效應(yīng),分別是有效分枝高度、主花序有效長度和千粒重。

    其中株高對(duì)單株產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)是0.102 2,而其通過單株有效角果數(shù)的間接通徑系數(shù)為0.414 9,通過莖粗的間接通徑系數(shù)為0.158 1,表明參試的雜交組合中,株高對(duì)單株產(chǎn)量的影響主要是通過單株有效角果數(shù)和莖粗。有效分枝高度與單株產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān),直接通徑系數(shù)為-0.107 8,表明該負(fù)相關(guān)的作用較小,而其通過單株有效角果數(shù)對(duì)單株產(chǎn)量正相關(guān),相關(guān)系數(shù)0.125 6,一定程度上表明,雜交組合中有效分枝高度的選擇在一定范圍內(nèi)對(duì)單株產(chǎn)量無明顯影響。莖粗對(duì)單株產(chǎn)量有正效應(yīng),并且通過單株有效角果數(shù)的間接通徑系數(shù)較大,生產(chǎn)中對(duì)莖粗的選擇,更偏向于莖稈粗壯的植株。一次有效分枝和二次有效分枝對(duì)單株產(chǎn)量均具有正相關(guān)關(guān)系,且二指標(biāo)均通過單株有效角果數(shù)的間接正向通徑系數(shù)較大,其中二次有效分枝對(duì)單株產(chǎn)量的影響大于一次有效分枝。主花序長度與單株產(chǎn)量具有負(fù)相關(guān)性,直接通徑系數(shù)-0.013 6,相關(guān)作用較小,且通過單株有效角果數(shù)對(duì)單株產(chǎn)量具有正向作用,間接相關(guān)系數(shù)0.237 2,一定范圍內(nèi),主花序有效長度對(duì)單株產(chǎn)量的影響不明顯。單株角果數(shù)和每角果粒數(shù)對(duì)單株產(chǎn)量的影響較大,均與單株產(chǎn)量具有正效應(yīng),且通過其他指標(biāo)對(duì)單株產(chǎn)量的作用較小。千粒重對(duì)單株粒重的影響較小,直接和間接通徑系數(shù)對(duì)單株產(chǎn)量的作用均較小。綜合以上直接和間接通徑系數(shù)的比較表明,西藏氣候條件下雜交種的選擇,更注重選擇植株高大,莖稈粗大,一次有效分枝和二次有效分枝多,營養(yǎng)體繁茂的個(gè)體,同時(shí)特別注重單株有效角果數(shù)多和每角果粒數(shù)多的產(chǎn)量構(gòu)成因素,可以為西藏雜交組合的選育提供參考和依據(jù)。

    3 討論與結(jié)論

    由于西藏屬于高原春播油菜區(qū),海拔高、無霜期短、極端天氣頻發(fā),土壤貧瘠等自然因素,早熟是西藏油菜的育種目標(biāo)之一[11]。早熟油菜品種主要表現(xiàn)為開花早、成熟期早和生育期短的特點(diǎn),且春性品種多表現(xiàn)早熟。官春云通過對(duì)不同品種各生育期與成熟期的相關(guān)分析證明終花期早晚來進(jìn)行熟期早期鑒定的科學(xué)性[12]。本研究中雜交組合的平均生育期125~132 d。終花期時(shí)間在7月5—11日,生育期表現(xiàn)與對(duì)照品種無明顯差異,基本都在早、中熟品種范圍,均能正常成熟結(jié)實(shí),適應(yīng)西藏氣候下油菜生產(chǎn)需要。

    雜種優(yōu)勢(shì)的表現(xiàn)是復(fù)雜的,生產(chǎn)上油菜雜種F1比其雙親在生長勢(shì)和抗逆性上往往占優(yōu)勢(shì),增產(chǎn)潛力大。而西藏油菜生產(chǎn)受海拔高和無霜期短等氣候因素影響,雜種優(yōu)勢(shì)在生產(chǎn)上應(yīng)用嚴(yán)重滯后[10]。提高油菜單產(chǎn)和品質(zhì)已成為當(dāng)前西藏油菜生產(chǎn)的亟待解決的突出課題,雙低雜交種能充分發(fā)揮其雜種優(yōu)勢(shì),達(dá)到提高油菜產(chǎn)量和品質(zhì)的目的。本試驗(yàn)條件下,參試雜交組合的簡單相關(guān)分析中,單株有效角果數(shù)與單株產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)最大,回歸模型中單株有效角果數(shù)和每角果粒數(shù)的系數(shù)達(dá)到極顯著水平,對(duì)單株產(chǎn)量的決定系數(shù)R2=0.909,能解釋90.9%的因變量變化。一定程度上表明,參試雜交組合可能通過單株有效角果數(shù)和每角果粒數(shù)的雜種優(yōu)勢(shì)獲得產(chǎn)量上的優(yōu)勢(shì)。另一方面,通徑分析通過估算各性狀間直接效應(yīng)和間接效應(yīng),而進(jìn)一步揭示性狀間的真實(shí)關(guān)系。本試驗(yàn)條件下,單株有

    效角果數(shù)和每角果粒數(shù)與單株產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)較大,產(chǎn)生正效應(yīng),其他各農(nóng)藝性狀均通過單株有效角果數(shù)對(duì)單株產(chǎn)量產(chǎn)生正效應(yīng),其中株高、莖粗、一次有效分枝數(shù)和二次有效分枝數(shù)通過單株有效角果數(shù)的間接通徑系數(shù)較大。從而進(jìn)一步表明,參試雜交組合通過單株有效角果數(shù)獲得產(chǎn)量優(yōu)勢(shì),同時(shí)株高、莖粗、一次有效分枝數(shù)和二次有效分枝數(shù)等營養(yǎng)生長優(yōu)勢(shì)也為產(chǎn)量優(yōu)勢(shì)形成奠定基礎(chǔ)。

    綜合以上生育期及產(chǎn)量表現(xiàn)分析,西藏氣候條件下甘藍(lán)型油菜雜交組合的引種和新品種選育中,在早熟和雙低特性的基礎(chǔ)上應(yīng)重點(diǎn)選育營養(yǎng)體繁茂、植株高大粗壯、有效分枝數(shù)多的品種。農(nóng)藝性狀的選擇應(yīng)注重單株有效角果數(shù)和每角果粒數(shù)等具有較大潛力的品種。

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