油菜初花期淹水脅迫對產(chǎn)量及構(gòu)成因子的影響

馬海清，劉清云，高立兵，胡志文，張清香，姚 曼，朱臘民

（湖北省浠水縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,湖北黃岡 438200）

油菜是我國第一大油料作物，長江流域是我國油菜優(yōu)勢主產(chǎn)區(qū)，每年油菜總產(chǎn)量達(dá)到全國80%以上。由于我國油菜生產(chǎn)主要采用水稻-油菜輪作制度，加之長江流域多雨濕潤，因此以水旱輪作為主要栽培模式的油菜容易遭受漬害，常年漬害面積達(dá)到2 000萬畝左右，約占長江流域總面積20%（王漢中，2009），因此，提高油菜新品種的耐漬性，對于減少油菜產(chǎn)量損失、擴(kuò)大油菜種植面積、提高油菜種植效益和確保我國食用油有效供給具有極其重要的意義。

本研究在花期對甘藍(lán)型油菜進(jìn)行淹水試驗(yàn)，研究漬水對油菜產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成因子以及含油量和油品質(zhì)的影響，從生理學(xué)角度解析油菜耐漬的機(jī)制，為油菜耐漬育種研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

20個甘藍(lán)型油菜品種，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所提供。編號為5086，5058，H9958，ZS9，ZYZ12，5037，5059，ZS12，Y114，R035，NY12，R013，5094，H305，ZY5628，4303，HYZ10，GS520，R0355和 YG198。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)分別安排在湖北省浠水、武穴和云夢三個不同地方進(jìn)行。采用隨機(jī)區(qū)組排列設(shè)計(jì)，每個環(huán)境中安排兩組重復(fù)試驗(yàn)，每個重復(fù)含20個小區(qū)（對應(yīng)20個品種），每個小區(qū)面積13.2m2（6.6m×2m）。2015年9月25日左右播種，兩次間苗后每小區(qū)留苗450株。田間管理按照常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。2016年3月中旬油菜初花期進(jìn)行淹水處理，淹水深度以高出廂面2cm為宜，淹水7天。

1.2.2 栽培管理

要求試驗(yàn)田土地平整，地力均勻，排灌方便。農(nóng)事活動要求及時一致，同一項(xiàng)管理措施在同一天內(nèi)完成。

1.2.3 性狀考察

2016年5月初收獲油菜，從每個小區(qū)隨機(jī)挑選10株具有代表性的植株進(jìn)行性狀測定，包括株高、主根長、分枝數(shù)、分枝部位、主花序長度、主花序角果數(shù)、分枝角果數(shù)、單株角果數(shù)、每角粒數(shù)和千粒重。同時，對每個小區(qū)進(jìn)行單打、稱重、取樣，并檢測各小區(qū)菜籽的產(chǎn)量、含油量、蛋白質(zhì)含量、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、芥酸和硫苷的含量。分析脂肪酸的組成，如棕櫚酸，硬脂酸，油酸，花生一烯酸，芥酸，亞油酸和亞麻酸。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 花期淹水對產(chǎn)量的影響

對20個油菜品種分區(qū)收獲并進(jìn)行產(chǎn)量測定，同時通過檢測耐澇性系數(shù)（WTC）來考察不同品種的耐漬性。結(jié)果顯示，油菜初花期淹水對產(chǎn)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響，平均產(chǎn)量明顯下降（見表1、表2）。產(chǎn)量的WTC從58.1%到96.6%，20個品種的產(chǎn)量平均WTC為79%。絕大部分品種（65%，20個里面的13個）的產(chǎn)量均下降超過20%。有四個品種（5094，HYZ10，5037和4303）受漬害影響產(chǎn)量下降至不到對照組產(chǎn)量的70%，其中對漬害最為敏感的品種5094產(chǎn)量降低至58.1%。然而，仍然有四個品種的耐漬性較好，他們的產(chǎn)量仍然達(dá)到對照的90%以上，其中耐漬性最好的品種NY12的產(chǎn)量達(dá)到了對照水平的96.6%。

2.2 花期淹水對產(chǎn)量相關(guān)性狀的影響

我們考察了淹水脅迫對20個油菜品種產(chǎn)量及10個與產(chǎn)量相關(guān)的農(nóng)藝性狀的影響。結(jié)果表明，淹水后株高平均值下降9.8%，大多數(shù)品種的株高（65%，13／20）下降小于10%，有3個品種（ZS12，Y114和HYZ10）下降超過20%；淹水后主根長平均下降13.3%，9個品種的主根長減少了10%以上，其中有2個品種（5037和5094）下降超過30%；大多數(shù)的品種（65%，13／20）淹水后分枝部位升高，分枝數(shù)則明顯下降，淹水后分枝數(shù)只有對照的86.2%。淹水條件下，一半以上的品種的分枝數(shù)下降超過10%，5個品種（5094，5059，ZS12，HYZ10，和Y114）的分枝數(shù)下降20%以上；試驗(yàn)表明，20個品種淹水后的主花序長只有對照的81.7%，8個品種的主花序長下降了20%以上。更重要的是，HYZ10，5094，Y114等三個品種的主花序長降幅較大，分別比對照降低42.9%，36.4% 和28.9%。

在這些產(chǎn)量相關(guān)性狀中，單株角果數(shù)淹水后下降24.4%，其中2個品種的單株角果數(shù)（HYZ10和5094）降低到小于50%；淹水后分枝角果數(shù)下降了約30.5%，主花序角果數(shù)平均下降12.3%。淹水后，20個品種中的11個的主花序角果數(shù)下降超過10%，其中HYZ10的主花序角果數(shù)僅為對照的61.5%。淹水后千粒重?zé)o明顯變化，每角粒數(shù)略有降低，平均下降約7.2%（見表1、表2）。

表1 淹水對產(chǎn)量的影響

表2 淹水對不同油菜品種產(chǎn)量相關(guān)性狀的影響（%）

2.3 淹水條件下產(chǎn)量與產(chǎn)量相關(guān)性狀的關(guān)系

相關(guān)性分析表明：產(chǎn)量跟株高、根長、主花序長、分枝數(shù)、主花序角果數(shù)、分枝角果數(shù)、全株角果數(shù)顯著性相關(guān)，跟每角粒數(shù)、千粒重不相關(guān)；株高與分枝高度，主花序長，分枝數(shù)和主根長有著顯著的相關(guān)性。顯著的相關(guān)性還存在于株高和主花序角果數(shù)、分枝角果數(shù)和每角粒數(shù)之間。同時主根長與株高、主花序長、主花序角果數(shù)、分枝角果數(shù)和每角粒數(shù)間明顯相關(guān)（見表3）。

2.4 花期淹水對油菜品質(zhì)的影響

通過對比淹水后不同品種油含量等性狀變化，探討淹水對油菜品質(zhì)的影響。試驗(yàn)表明，20個品種淹水后菜籽的含油量沒有顯著的變化，但由于產(chǎn)量降低，淹水后不同油菜品種的產(chǎn)油量分別是對照的68.6%-96.5%。在研究中我們注意到，菜籽油中脂肪酸的組成在淹水前后發(fā)生變化。淹水對飽和脂肪酸（SFA）組成如硬脂酸、棕櫚酸等沒有顯著影響，對單不飽和脂肪酸（MUFA）中的油酸和花生一烯酸也沒有明顯改變。但對多不飽和脂肪酸（PUFA）組成則表現(xiàn)出顯著的差異。與對照相比亞油酸淹水后平均下降25.8%，20個品種的亞油酸WTC值在69.2%-89.1%之間（見表6）。淹水后亞麻酸平均增加了49%，其WTC值為111.4%-172.3%。淹水后芥酸平均增加了12.4%，其WTC值為86.0%-205.7%（見表6）。

3 結(jié)論

3.1 油菜初花期淹水對產(chǎn)量造成嚴(yán)重影響

20個品種平均產(chǎn)量下降21%。不同品種的耐漬性不同，對產(chǎn)量造成的影響也不同，對漬害最為敏感的品種5094產(chǎn)量降低至58.1%，耐漬性最好的品種NY12的產(chǎn)量達(dá)到了對照水平的96.6%。油菜品種的耐漬性研究為進(jìn)一步選育耐漬優(yōu)良品種提供了重要依據(jù)。

3.2 油菜耐漬系數(shù)與相關(guān)性狀關(guān)系密切

油菜耐漬性系數(shù)與油菜的產(chǎn)量、株高、主根長、主花序長、分枝高度、分枝數(shù)、主花序角果數(shù)、分枝角果數(shù)顯著相關(guān)，與油菜的每角粒數(shù)和千粒重沒有相關(guān)性。對產(chǎn)量相關(guān)生理參數(shù)基因型的測定顯示，淹水對油菜的根系造成了損壞，進(jìn)而影響到地上部分的生長，淹水使油菜分枝角果數(shù)減少，從而最終導(dǎo)致產(chǎn)量降低。

3.3 淹水后油菜籽粒的含油量沒有顯著變化，但產(chǎn)量降低，產(chǎn)油量減少

淹水對飽和脂肪酸組成沒有變化，對不飽和脂肪酸中的油酸和二十碳烯酸含量沒有影響，但亞油酸含量降低25.8%，WTC值在69.2%-89.1%，淹水后芥酸平均增加了12.4%，其WTC值在86.0%-205.7%，亞麻酸平均增加了49%，其WTC值為111.4%-172.3%。油菜籽品質(zhì)發(fā)生了顯著變化，特別是芥酸和硫苷含量增加，這不利于菜籽油的廣泛應(yīng)用與推廣。加強(qiáng)油菜耐漬性研究，為選育優(yōu)質(zhì)耐漬油菜品種提供科學(xué)依據(jù)。

表3 產(chǎn)量相關(guān)性狀耐漬指數(shù)的相關(guān)系數(shù)

表4 淹水對油菜油分組成的影響

表5 品質(zhì)性狀耐漬指數(shù)的相關(guān)系數(shù)

表6 不同品種淹水條件下油分組成的變化（%）