不同春化天數(shù)對(duì)浙南地區(qū)普通白菜秋季加代繁種的影響

（溫州市神鹿種業(yè)有限公司，浙江溫州 325014）

普通白菜〔Brassica campestrisL.ssp.chinensis（L.）Makino var.communisTsen et Lee〕為十字花科蕓薹屬蕓薹種白菜亞種的一個(gè)變種，是以綠葉為產(chǎn)品的一二年生草本植物，一般需要經(jīng)過長時(shí)間的低溫春化才能完成抽薹開花（Henderson & Dean，2004；趙香梅 等，2005）。自然條件下每年只能完成1 個(gè)世代的有性繁殖，自交系的純化穩(wěn)定通常需要6～7 代，育成一個(gè)新品種往往需要8～10 a。因此，探索和優(yōu)化加代技術(shù)是加快普通白菜育種進(jìn)程的必要措施。

白菜類作物的加代技術(shù)在國內(nèi)發(fā)展比較緩慢。王紹林和彭識(shí)（1997）利用云南麗江地區(qū)的立體氣候特點(diǎn)，在3 個(gè)不同海拔高度、不同生態(tài)類型地區(qū)異地加代繁殖大白菜，全生育期縮短118 d，成功獲得少量加代種子。但受地域限制，白菜類作物利用高海拔地區(qū)加代難度較大。林荔仙和張克平（1993）采用不同濃度赤霉素處理18 個(gè)大白菜品種，結(jié)果表明一定濃度赤霉素處理可有效提早大白菜抽薹開花。但采種期大多在12 有下旬至翌年1有中旬，而白菜類作物一般播種期為12 有初，育種加代環(huán)節(jié)與正常育種周期銜接不夠緊湊。此外，夏廣清等（2006）從赤霉素對(duì)DNA 甲基化的影響角度，闡述了赤霉素不能完全取代低溫春化的原因。余陽俊等（2004）采用低溫處理大白菜萌動(dòng)種子，苗期進(jìn)行光溫控制，探索抽薹指數(shù)快速鑒定方法，將評(píng)價(jià)周期縮短至45 d 左右。但該試驗(yàn)的目的為評(píng)價(jià)大白菜材料抽薹性，試驗(yàn)結(jié)果無法直接用于育種加代。目前，在實(shí)驗(yàn)室條件下，普通白菜育種可以實(shí)現(xiàn)一年二代，甚至一年三代。但是一味追求加代速度，植株快速進(jìn)入生殖生長階段，無法完全展現(xiàn)營養(yǎng)生長階段的生物學(xué)性狀，很難對(duì)母株進(jìn)行優(yōu)選，尤其對(duì)于分離純化初期的材料而言，母株的優(yōu)選是育種工作的關(guān)鍵。完全在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行的育種加代，植株表現(xiàn)瘦弱，子代種子質(zhì)量也很難保障。如何獲得健壯的加代母株，并在田間環(huán)境條件下充分展現(xiàn)其植株性狀，提高子代種子質(zhì)量，是育種加代技術(shù)能否發(fā)揮出更大價(jià)值的關(guān)鍵點(diǎn)。本試驗(yàn)依據(jù)浙南地區(qū)氣候條件，采用低溫處理萌動(dòng)種子+低溫長日照處理幼苗，模擬低溫和長日照春化過程；結(jié)合田間種植管理，完成植株?duì)I養(yǎng)體生長，充分展現(xiàn)材料的植株性狀，為育種母株選優(yōu)奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，通過調(diào)節(jié)抽薹、開花及采種期，提高子代種子質(zhì)量，將育種加代環(huán)節(jié)與正常育種周期完整銜接，以期建立浙南地區(qū)普通白菜秋季加代技術(shù)，實(shí)現(xiàn)浙南地區(qū)普通白菜一年二代的育種加代目標(biāo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

前期試驗(yàn)材料：65 份普通白菜商品種，購于溫州市小南門種子市場(chǎng)（表1）。

春化試驗(yàn)材料：選擇早生華京（廣東省良種引進(jìn)服務(wù)公司）作為早抽薹材料代表，春油1 號(hào)〔京研益農(nóng)（北京）種業(yè)科技有限公司〕作為中等抽薹材料代表，春冠（綠亨科技股份有限公司）作為晚抽薹材料代表。

1.2 試驗(yàn)方法

前期試驗(yàn)于2016 年在溫州市神鹿農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行，11 有1 日分別播種65 個(gè)普通白菜品種，小區(qū)面積2.5m2，每小區(qū)種植8株，設(shè)置3次重復(fù)，完全隨機(jī)排列。調(diào)查各品種的現(xiàn)蕾期和開花期，現(xiàn)蕾天數(shù)：每小區(qū)50%的植株花蕾長度達(dá)2 cm 的播種后天數(shù)；開花天數(shù)：每小區(qū)50%的植株花瓣張開的播種后天數(shù)。

表1 前期試驗(yàn)材料品種名稱及來源

加代試驗(yàn)于2018 年8 有在溫州市神鹿農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。選擇3 個(gè)抽薹類型不同的普通白菜品種早生華京、春油1 號(hào)、春冠，采用低溫處理萌動(dòng)種子+低溫長日照處理幼苗。挑選完整、飽滿的種子，8有1 日用常溫水浸種4 h，然后放在鋪有濾紙的發(fā)芽盒（長×寬×高為20 cm×10 cm×5 cm），每盒放置100 粒種子，置于5 ℃冰箱中分別處理10、15、20 d；之后播于72 孔穴盤基質(zhì)育苗，放入光照培養(yǎng)箱，15 ℃、16 h 光照處理（光照強(qiáng)度200 μmol·m-2·s-1）和5 ℃、8 h 黑暗處理交替進(jìn)行培養(yǎng)，分別處理20、25、30 d；最后移栽至大田，常規(guī)田間管理。9 個(gè)春化處理分別編號(hào)為10-20、10-25、10-30、15-20、15-25、15-30、20-20、20-25、20-30，每處理3 次重復(fù)，每重復(fù)10 株。10 有8 日，統(tǒng)計(jì)各處理所有植株的葉片數(shù)；用精確度為0.1 cm 的直尺測(cè)量幼苗株冠的最長直徑（A）和最短直徑（B），采用橢圓面積公式計(jì)算植株開展度=π×A×B/4（胡琳莉 等，2016）；每處理取5 株測(cè)定單株質(zhì)量，剩余5 株正常栽培管理，每天觀察抽薹開花情況，記錄各處理開花時(shí)間。

12 有1 日，采集各處理種子并稱質(zhì)量。各處理隨機(jī)選取100 粒種子，放入鋪有濾紙的發(fā)芽盒中培養(yǎng)，重復(fù)3 次，7 d 后統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率。

12 有5 日，播種加代種子，翌年觀察開花結(jié)果情況。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用SPSS 17.0 軟件進(jìn)行單因素顯著性方差分析（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 前期試驗(yàn)結(jié)果

由圖1 可見，通過現(xiàn)蕾期和開花期可以將參試的65 個(gè)普通白菜品種分為3 個(gè)類群：早抽薹類型，包括11 個(gè)品種，代表品種為早生華京；中等抽薹類型，包括47 個(gè)品種，代表品種為春油1 號(hào)；晚抽薹類型，包括7 個(gè)品種，代表品種為春冠。

2.2 不同春化處理對(duì)3 種抽薹類型普通白菜生長指標(biāo)的影響

表2 不同春化處理對(duì)3 種抽薹類型普通白菜生長指標(biāo)的影響

從表2 可以看出，5 ℃低溫放置10 d 的處理組中，早抽薹類型普通白菜的葉片數(shù)、植株開展度和單株質(zhì)量均隨光照培養(yǎng)天數(shù)的增加而增加；而5 ℃低溫放置15 d 和20 d 的處理組，隨光照培養(yǎng)天數(shù)的增加，早抽薹類型的葉片數(shù)、植株開展度和單株質(zhì)量均呈減少的趨勢(shì)。表明低溫春化處理10 d 有利于早抽薹類型普通白菜的營養(yǎng)生長，而春化天數(shù)過長會(huì)抑制營養(yǎng)生長，過早進(jìn)入生殖生長。春化處理10-30 的營養(yǎng)生長最為旺盛，植株開展度（378.22 cm2）明顯高于其他處理，單株質(zhì)量（125.73 g）也最高，分別是20-30 處理的17.1 倍和5.6 倍。

隨著春化天數(shù)的增加，中等抽薹類型普通白菜的葉片數(shù)、植株開展度和單株質(zhì)量大體表現(xiàn)為下降的趨勢(shì)。春化處理10-20 的普通白菜營養(yǎng)生長最為旺盛，植株開展度顯著高于其他處理，達(dá)到501.38 cm2，單株質(zhì)量也最高，為159.96 g，分別是20-30處理的6.3 倍和2.8 倍。由此可見，隨著春化天數(shù)的增加，中等抽薹類型普通白菜的營養(yǎng)生長被抑制。

晚抽薹類型普通白菜的葉片數(shù)、植株開展度和單株質(zhì)量隨春化天數(shù)增加的變化趨勢(shì)與早抽薹類型、中等抽薹類型均不同。春化處理10-20 的普通白菜營養(yǎng)生長最為旺盛，植株開展度顯著高于其他處理，達(dá)到500.61 cm2，單株質(zhì)量亦最高，達(dá)到105.00 g，分別是營養(yǎng)生長最弱的15-30 處理的6.5倍和2.9 倍。

2.3 不同春化處理對(duì)3 種抽薹類型普通白菜開花時(shí)間的影響

從表3 可以看出，隨著低溫春化處理天數(shù)的增加，3 種抽薹類型的普通白菜均表現(xiàn)出開花時(shí)間提前的趨勢(shì)；早抽薹類型最早開花日期比最晚開花提早了54 d，中等抽薹類型提早了39 d，晚抽薹類型提早了36 d；截至2019 年1 有1 日，10-20、10-25、10-30 處理晚抽薹類型未觀察到植株開花，可能是低溫春化天數(shù)不足導(dǎo)致的。

表3 不同春化處理對(duì)3 種抽薹類型普通白菜開花時(shí)間的影響

2.4 不同春化處理對(duì)3 種抽薹類型普通白菜種子質(zhì)量和發(fā)芽率的影響

從表4 可以看出，早抽薹類型普通白菜20-20處理獲得的種子最多，單株種子質(zhì)量為4.704 1 g，種子飽滿，質(zhì)量亦最佳；中等抽薹類型的20-20、20-25 和20-30 處理得到了種子，其中20-25 處理獲得的種子最多；晚抽薹類型只有20-30 處理得到種子。在獲得種子的所有春化處理中，平均單株種子質(zhì)量1 g 以上的處理，種莢呈黃色，種子飽滿，質(zhì)量佳，發(fā)芽率均在85%以上。

12 有5 日將加代種子播種育苗，種子可以正常萌發(fā)。翌年1 有底移栽，4 有植株進(jìn)入盛花期，與未加代植株花期一致，完成了在浙南地區(qū)普通白菜一年二代的育種目標(biāo)。

表4 不同春化處理對(duì)3 種抽薹類型普通白菜種子質(zhì)量和發(fā)芽率的影響

3 討論與結(jié)論

為縮短育種材料純合時(shí)間，通常采用加代技術(shù)。由于普通白菜材料間的遺傳差異，導(dǎo)致抽薹開花期不一致（汪精磊 等，2015）。不能準(zhǔn)確掌握材料的最適春化處理時(shí)間，易造成過早開花或遲遲不開花，無法實(shí)現(xiàn)加代的目的（王真真 等，2013）?，F(xiàn)蕾期是植物營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵時(shí)期，主要受溫度和光周期等生態(tài)因子的影響。低溫可以促進(jìn)植物花芽的分化（即春化作用），適宜溫度可以加快花芽發(fā)育進(jìn)程（胡惠蓉 等，2000）；延長光照時(shí)間能夠影響春化作用的進(jìn)程，促進(jìn)白菜類作物的現(xiàn)蕾期和開花期提前（馮光 等，2017）。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，春化時(shí)間較長的處理，各抽薹類型普通白菜的葉片數(shù)、植株開展度和單株質(zhì)量均表現(xiàn)出不同程度的減少，早抽薹、中等抽薹和晚抽薹類型普通白菜植株開展度最大的處理分別是最小處理的17.1、6.3、6.5 倍，單株質(zhì)量最大的處理分別是最小處理的5.6、2.8、2.9 倍，這與徐巍等（2012）隨著春化時(shí)間增加不結(jié)球白菜營養(yǎng)體減少的研究結(jié)果相一致。隨著春化天數(shù)的增加，早抽薹、中等抽薹和晚抽薹類型普通白菜的開花時(shí)間明顯提前，最早開花日期比最晚開花分別提早了54、39、36 d，與徐學(xué)忠等（2017），隨春化時(shí)間的延長大白菜播種至現(xiàn)蕾天數(shù)明顯縮短的結(jié)論相一致。早抽薹類型20-20 處理和中等抽薹類型20-25 處理獲得種子質(zhì)量和發(fā)芽率較好，平均單株種子質(zhì)量達(dá)到2 g 以上，發(fā)芽率在87%以上；而晚抽薹類型只有20-30 處理在12 有1 日前得到種子。馮光等（2017）通過每日延長7 h 光照，92 d 后晚抽薹類型普通白菜現(xiàn)蕾，累積日照時(shí)數(shù)約1 472 h。而本試驗(yàn)中，晚抽薹類型普通白菜的累積日照時(shí)數(shù)為1 160～1 240 h。這可能是本試驗(yàn)中晚抽薹類型10-20、10-25、10-30 處理沒有開花的原因，晚抽薹品種抽薹和開花不僅需要低溫，還需要日照時(shí)數(shù)的累積。種子低溫處理天數(shù)不足，春化作用不完全導(dǎo)致營養(yǎng)生長旺盛，生殖生長減弱或不發(fā)生；低溫處理天數(shù)過長，植株過早進(jìn)入生殖生長階段，導(dǎo)致開花期提早，母株體偏小，影響開花數(shù)量、結(jié)籽量和種子質(zhì)量。本試驗(yàn)中，早抽薹、中等抽薹和晚抽薹類型對(duì)低溫處理組合的響應(yīng)有所差異，分別在春化處理20-20、20-25 和20-30 時(shí)平均單株種子質(zhì)量和發(fā)芽率最佳。

本試驗(yàn)中，普通白菜8—9 有播種并進(jìn)行低溫和光照處理，完成低溫春化階段。10 有移栽大田，常規(guī)生產(chǎn)管理，此時(shí)氣候條件適宜，營養(yǎng)生長加快，植株健壯、株型大，個(gè)體特征充分展現(xiàn)，可以挑選優(yōu)秀單株展開選育工作。11 有初，植株進(jìn)入盛花期，11 有底，部分種莢已經(jīng)由綠色轉(zhuǎn)為黃色，種子基本飽滿。12 有初播種加代種子，種子可以正常萌發(fā)。翌年1 有底移栽，4 有加代植株進(jìn)入盛花期，和未加代植株花期一致。育種加代環(huán)節(jié)與正常育種周期完整銜接，創(chuàng)建了浙南地區(qū)普通白菜一年二代的育種加代技術(shù)。

在前期試驗(yàn)中，調(diào)查了65 個(gè)普通白菜商品種的現(xiàn)蕾期和開花期，劃分為3 個(gè)階段，分別對(duì)應(yīng)為早抽薹、中等抽薹、晚抽薹類型?？紤]到試驗(yàn)周期較長、內(nèi)容較廣，為優(yōu)化工作量和提高整體完成度，每種類型的材料僅選擇1 個(gè)作為代表品種。從試驗(yàn)結(jié)果來看，3 個(gè)品種春化處理后的營養(yǎng)體、抽薹開花期和種子質(zhì)量均表現(xiàn)出明顯的差異，也符合早抽薹、中等抽薹、晚抽薹類型的物候期規(guī)律，所以選出的這3 個(gè)品種具有一定的代表性。早抽薹和中等抽薹類型普通白菜品種共有58 個(gè)，占參試品種總數(shù)的89.23%，通過春化處理加代表現(xiàn)優(yōu)異，種子質(zhì)量較優(yōu)；晚抽薹類型雖然通過春化處理可以得到加代種子，但是種子質(zhì)量和發(fā)芽率較低。今后將對(duì)晚抽薹類型普通白菜進(jìn)行細(xì)化研究，增加春化處理天數(shù)，結(jié)合延長光照時(shí)數(shù)處理，探索適合晚抽薹類型普通白菜的優(yōu)質(zhì)加代技術(shù)。