錢 武,戴成滿,鄭成彧,林秀秀,梁全興,李 飛,吳景芳,陳豪杰
(溫州嘉友分子育種研究院,浙江 溫州 325014)
目前,油菜已成為繼水稻、小麥、玉米之后的第4大作物[1],而我國油菜產(chǎn)業(yè)面臨著生產(chǎn)成本高,菜籽含油量較低等問題。近年來,長江流域甘藍(lán)型冬油菜的種植面積逐漸減少,土地租賃費(fèi)用提高,勞務(wù)費(fèi)也相應(yīng)地升高,因此,提高菜籽含油量和產(chǎn)量、選育高抗品質(zhì)、降低成本以提升我國油菜產(chǎn)業(yè)國際競爭力是當(dāng)務(wù)之急[2]。有研究表明,在正常播期范圍內(nèi),早播的油菜植株生長旺盛,干物質(zhì)積累多,有利于油分的積累,種子含油最提高3%左右。大量研究表明,油菜過早收獲不僅產(chǎn)量受到影響,而且種子含油量也未達(dá)最高水平[3]。西南大學(xué)研究認(rèn)為,在正常播期范圍內(nèi),早播有利于種子含油量的提高,播期越早,種子含油量越高[4]。油菜菌核病和病毒病是浙江省油菜產(chǎn)區(qū)的主要病害。調(diào)查表明,菌核病在油菜盛花期以后如遇高溫、多雨往往普通發(fā)生,一般年份發(fā)病率約10%~30%,嚴(yán)重年份的個別地區(qū)達(dá)80%以上,感病單株減產(chǎn)37%~70%[5]。甘藍(lán)型冬油菜整個生育期對其品質(zhì)和感病程度的相關(guān)性尚未報道,本試驗(yàn)通過對19份甘藍(lán)型冬油菜的生育期、菌核病的感病程度以及品質(zhì)調(diào)查、檢測,對甘藍(lán)型冬油菜生育期與菌核病感病程度及品質(zhì)的相關(guān)性提供依據(jù)。
試驗(yàn)在溫州嘉友分子育種研究院育種基地仙巖鎮(zhèn)巖1村進(jìn)行。年平均氣溫17.3~19.4 ℃,1月份平均氣溫4.9~9.9 ℃,7月份平均氣溫26.7~29.6 ℃。年降水量在1 113~2 494 mm,無霜期為241~326 d。
參試19份材料(表1)均由溫州嘉友分子育種研究院提供。含油量在36.0%~42.5%;亞麻酸含量在6.1%~10.1%;油酸含量在60.2%~66.6%;生育期在190~214 d。菌核病感病程度分為Ⅵ、Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ 6個等級。
以參試材料為處理,2016年10月播種,2017年5月收獲,采用隨機(jī)區(qū)組排列,3次重復(fù),小區(qū)長方形,試驗(yàn)小區(qū)凈面積13 m2,667 m2移栽8 000株。試驗(yàn)地四周設(shè)1 m以上的保護(hù)行。尿素10 kg,過磷酸鈣20 kg,氯化鉀5 kg,硼肥1 kg基施。
對參試品系的生育期,即播種期、抽薹期、初花期、終花期、成熟期進(jìn)行詳細(xì)記載,總生育期是播種期到成熟期的天數(shù)。在油菜成熟期對參試材料的感病程度進(jìn)行觀察、鑒定并記錄結(jié)果。將參試材料收獲后每重復(fù)的種子用近紅外檢測儀進(jìn)行品質(zhì)檢測。
表1 19份參試材料(品系)的生育期、 品質(zhì)、菌核病感病程度
由圖1可以看出,隨著不同參試材料(品系)生育期的增長,各參試材料的含油量呈上升的趨勢,各點(diǎn)幾乎分布在直線(y=0.284 3x-17.905)上,成線性增加。生育期為190 d的材料有3個且含油量表現(xiàn)較低在36.0%~36.7%。生育期最長(214 d)的有1個材料,其含油量為42.1%??梢?,除材料遺傳因素外,甘藍(lán)型冬油菜的含油量隨生育期的增加而增加。
圖1 參試材料生育期和油分含量的關(guān)系
由圖2可以看出,隨著不同參試材料(品系)生育期的增長,各參試材料的亞麻酸含量的點(diǎn)大部分分布在直線(y=-0.092 1x+26.285)的下面,并且呈下降的趨勢,大部分分布在6.0%~8.0%。有2個材料的亞麻酸含量最高,為10.1%,且生育期最短都為190 d??梢姡牧线z傳因素外,甘藍(lán)型冬油菜的亞麻酸含量隨生育期的增加而較少。
圖2 參試材料生育期和亞麻酸含量的關(guān)系
由圖3可以看出,隨著不同參試材料(品系)生育期的增長,其油酸含量的點(diǎn)分布較為散,并且呈上升的趨勢,大部分分布在65.0%~67.0%。有3個材料的油酸含量最高,分別為61.4%、61.7%、62.1%,且生育期最短都為190 d。可見,除材料遺傳因素外,甘藍(lán)型冬油菜的油酸含量隨生育期的增加而增加。
圖3 參試材料生育期和油酸含量的關(guān)系
由圖4可以看出,隨著不同參試材料(品系)生育期的增長,其感病程度呈下降的趨勢,大部分分布在Ⅱ-Ⅳ。生育期最短(190 d)的材料感病程度最為嚴(yán)重為Ⅵ級,生育期最長(214 d)的材料感病程度最輕為Ⅰ級??梢姡牧线z傳因素外,甘藍(lán)型冬油菜菌核病感病程度隨生育期的增加而降低。
圖4 參試材料(品系)生育期和菌核病感病等級的關(guān)系
由表2可以得出,甘藍(lán)型冬油菜生育期、品質(zhì)、菌核病感病程度呈現(xiàn)不同的相關(guān)性。生育期與油分含量呈極顯著正相關(guān),生育期與亞麻酸含量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,生育期與油酸含量呈現(xiàn)顯著正相關(guān),生育期與菌核病感病程度呈現(xiàn)極顯著負(fù)相關(guān)。
表2 19份參試材料生育期與菌核病感病程度及 品質(zhì)的相關(guān)性
注:*表示在0.05水平上顯著性差異;**表示在0.01水平上顯著性差異。
隨著甘藍(lán)型冬油菜種植面積的逐漸減少和我國油菜產(chǎn)業(yè)和世界發(fā)達(dá)國家油菜產(chǎn)業(yè)的差距,提高油菜含油量是油菜育種第一位的育種目標(biāo)[6]。研究表明,播期與黃籽油菜粒色變化關(guān)系密切, 隨著播期的推遲,甘藍(lán)型黃籽油菜黃籽度先升高后降低。正常播期范圍內(nèi), 早播有利于提高種子含油量。隨播期的推遲,甘藍(lán)型黃籽油菜的胚蛋白質(zhì)含量卻呈上升趨勢。劉澄清[7]的研究表明,油菜品種間存在著抗(耐)病性的差異,而且可以遺傳,所以利用甘藍(lán)型冬油菜的生育期和菌核病感病程度的關(guān)系選育適應(yīng)長江中下游地區(qū)種植的油菜品種很有必要。本試驗(yàn)研究得出,除材料遺傳因素外,甘藍(lán)型冬油菜的油酸含量隨生育期的增加而增加;含油量隨生育期的增加而增加;亞麻酸含量隨生育期的增加而較少;菌核病感病程度隨生育期的增加而降低。