西藏甘藍(lán)型油菜雜交組合產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀研究

，

(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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