高油分雜交油菜品種天高油33的選育

李承波, 陳 瑤, 高志宏, 伍 斌, 李承濤

(1.貴陽(yáng)市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局, 貴陽(yáng) 550008; 2.貴州省油菜研究所, 貴陽(yáng) 550008;3.四川確良種業(yè)有限責(zé)任公司, 成都 610066; 4.貴陽(yáng)市農(nóng)業(yè)試驗(yàn)中心, 貴陽(yáng) 550001)

油菜品種間雜交具有明顯的雜種優(yōu)勢(shì),利用雜種優(yōu)勢(shì)是提高油菜產(chǎn)量最為有效的途徑之一。甘藍(lán)型油菜隱性上位互作核不育是油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用的重要途徑之一[1-2],該類不育系綜合了現(xiàn)有質(zhì)不育三系和核不育兩系的優(yōu)點(diǎn),恢復(fù)源廣,易選配強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合,同時(shí)不育系群體的不育株率理論上可達(dá)100%,且不育性穩(wěn)定,在制種時(shí)免去了大量拔除可育株的工作,確保制種產(chǎn)量。迄今為止,已用該類不育系育成了多個(gè)品種在生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用[3-11]。在選育過(guò)程種中,根據(jù)侯國(guó)佐等[12]研究,油分蛋白總量的遺傳相對(duì)比單一的含油率或種子蛋白含量要強(qiáng),提出將70%左右的油分蛋白總量作為高油分高蛋白的育種目標(biāo),表現(xiàn)出容易選擇出穩(wěn)定且能兼顧含油率和種子蛋白含量的親本材料、組合和品種。

提高油菜籽含油率是油菜新品種選育的重要目標(biāo)之一,油菜籽含油率增加1.0%,相當(dāng)于其產(chǎn)量增加2.3%～2.5%[13]。中國(guó)油菜高含油品種選育在世界處于領(lǐng)先水平,已成功選育出一批高含油率油菜品種,如中雙11號(hào)(含油率49.04%)[14]、秦雜油19(含油率49.49%)[15]、全油6號(hào)(含油率50.10%)[16]、大地199(含油率48.67%)[17]、農(nóng)科08(含油率49.66%)[18]、中油雜19(含油率49.95%)[19]、浙農(nóng)油8號(hào)(含油率52.61%)[20]、揚(yáng)油12號(hào)(含油率49.91%)[21]。筆者對(duì)2020—2021年國(guó)家冬油菜參試品種含油率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析表明,192個(gè)參試驗(yàn)品種(含對(duì)照)平均含油率為44.91%,最高含油率為50.84%,最低含油率為39.64%,含油率48%以上的組合(或品種)為21個(gè),比例10.94%。通過(guò)登記的比例則更低,選育和推廣含油率48%以上品種,提高油菜的種植效益至關(guān)重要。

天高油33是利用隱性核不育三系HS 1 A與1233 R配組成功的雜交油菜新組合。于2018—2020年參加國(guó)家油菜長(zhǎng)江上游區(qū)域試驗(yàn),品質(zhì)和產(chǎn)量達(dá)到國(guó)家非主要農(nóng)作物品種登記標(biāo)準(zhǔn),2021年5月21日通過(guò)國(guó)家非主要農(nóng)作物登記,登記編號(hào):GPD油菜(2021)510032,天高油33含油率為48.98%,屬于含油率較高的品種。

1 組合名稱及來(lái)源

天高油33是利用HS 1 A與1233 R組配而成,不育系HS 1 A是由隱性核純合不育系HS 1 AB與其臨保系LB配制的全不育系;恢復(fù)系1233 R是由四川確良種業(yè)有限公司自育常規(guī)材料,是由2個(gè)高油分的雙低常規(guī)品系(中雙11選系)Z 1157×5133雜交轉(zhuǎn)育而成。

2 選育過(guò)程

2.1 不育系的選育

根據(jù)陳鳳祥等的隱性上位互作核不育遺傳假說(shuō),可以從存在隱性互作的雜交組合后代群體中分離出臨時(shí)保持系和純合兩型系。根據(jù)這一理論,2008年以隱性核三系雜交油菜品種油科1號(hào)作為分離對(duì)象。根據(jù)遺傳規(guī)律,F2代可育株和不育株分離的比例有1∶0,3∶1,15∶1,13∶3和61∶3等,在13∶3和61∶3分離的小區(qū)中可育株套袋自交并且分別與不育株一對(duì)一測(cè)交,可從中挑選臨時(shí)保持系;在3∶1和15∶1分離的小區(qū)中進(jìn)行兄妹交,能找到純合兩型系,從而完成三系配套。選育過(guò)程中將70%左右的油分蛋白總量作為高油分高蛋白的育種目標(biāo),結(jié)合品質(zhì)、抗性篩選優(yōu)株。天高油33的母本是HS 1 A,選育過(guò)程及來(lái)源與德孝油919[22]母本相同,是德孝油919母本的姊妹系。

2.2 恢復(fù)系的選育

天高油33的恢復(fù)系是從Z 1157(中雙11選系)×5133雜種組合后代選育而成,F1～F3經(jīng)田間病圃抗菌核病和病毒病鑒定篩選優(yōu)株,F4自交雙低性狀純合,篩選高油分高蛋白單株,F5進(jìn)行株系產(chǎn)量鑒定,F6田間編號(hào)為9650的株系表現(xiàn)突出,用作隱性核不育系恢復(fù)系。

圖1 1233 R的選育流程圖

2.3 組合的選育過(guò)程

2014年春用已育成的不育系HS 1 A與已有資源材料測(cè)配組合400個(gè),2014年秋進(jìn)行組合觀察,其中組合HS 1 A×1233 R增產(chǎn)幅度大,平均油分蛋白總量達(dá)71.30%(最高達(dá)75%),平均油分48.98%(最高達(dá)49.24%)。2015年秋對(duì)該組合進(jìn)行小組合制種,生產(chǎn)較多種子,便于參加各類試驗(yàn)。2016年在四川省德陽(yáng)市油菜新組合篩選試驗(yàn)中平均產(chǎn)量192.6 kg/667 m2,比對(duì)照增產(chǎn)10.31%;2017年在四川省德陽(yáng)市油菜品比試驗(yàn)中平均產(chǎn)量199.5 kg/667 m2,比對(duì)照增產(chǎn)8.1%;2017年在四川省南充市品比試驗(yàn)中平均產(chǎn)量194.3 kg/667 m2,比對(duì)照增產(chǎn)11.9%;2017年在四川省內(nèi)江市品比試驗(yàn)中平均產(chǎn)量189.6 kg/667 m2,比對(duì)照增產(chǎn)7.8%。2018—2020年參加貴州省種子協(xié)會(huì)組織的油菜新組合聯(lián)合鑒定試驗(yàn)長(zhǎng)江上游組試驗(yàn)。

3 產(chǎn)量及抗性表現(xiàn)

3.1 天高油33在國(guó)家油菜新組合聯(lián)合鑒定試驗(yàn)中的產(chǎn)量表現(xiàn)

2018—2019年度區(qū)域試驗(yàn)中(表1),天高油33在陜西勉縣的產(chǎn)量最高,達(dá)196.78 kg/667 m2,重慶市萬(wàn)州區(qū)的產(chǎn)量最低,為180.78 kg/667 m2,平均產(chǎn)量188.35 kg/667 m2,比對(duì)照增產(chǎn)11.93%;2019—2020年度區(qū)域試驗(yàn)中,天高油33在四川德陽(yáng)的產(chǎn)量最高,達(dá)225.89 kg/667 m2,陜西勉縣的產(chǎn)量最低,為182.45 kg/667 m2,平均產(chǎn)量199.56 kg/667 m2,比對(duì)照增產(chǎn)7.87%;兩年區(qū)試中,天高油33的產(chǎn)量極顯著高于對(duì)照,在兩年區(qū)試中的平均產(chǎn)量為193.95 kg/667 m2,比對(duì)照(176.78 kg/667 m2)平均增產(chǎn)9.71%。

表1 天高油33在區(qū)域試驗(yàn)中的表現(xiàn)

3.2 天高油33的穩(wěn)產(chǎn)性表現(xiàn)

天高油33的豐產(chǎn)性及其穩(wěn)定性如表2和表3,其豐產(chǎn)性及其穩(wěn)定性均優(yōu)于對(duì)照。

表2 品種豐產(chǎn)性及其穩(wěn)定性分析

表3 參試組合的豐產(chǎn)性及其穩(wěn)定性的回歸分析

3.3 天高油33的植株性狀表現(xiàn)

兩年區(qū)試平均株高為193.9 cm,分枝部位高為93.7 cm,一次有效分枝數(shù)10.2個(gè),主花序有效長(zhǎng)度55.65 cm,主花序有效角果數(shù)77.3個(gè),主花序角果密度1.41個(gè)/cm,每角粒數(shù)19.25粒,千粒重3.58 g,單株產(chǎn)量26.5 g(見表4)。天高油33的一次有效分枝數(shù)、單株有效角果數(shù)、千粒重、單株產(chǎn)量均優(yōu)于對(duì)照。

表4 天高油33的植株性狀表現(xiàn)

3.4 天高油33的抗性表現(xiàn)

天高油33和蓉油18(ck)在兩年區(qū)試中的平均菌核病發(fā)病率分別為4.76%和4.69%,較為接近,菌核病發(fā)病指數(shù)分別為2.48和3.07;耐旱、耐漬性、抗倒伏性比對(duì)照強(qiáng),無(wú)病毒病發(fā)生(見表5)。

表5 天高油33的抗性表現(xiàn)

3.5 天高油33的品質(zhì)性狀表現(xiàn)

天高油33兩年平均芥酸含量為0.17%,硫苷含量23.03 μmol/g,平均含油率為48.98%。

4 品種栽培技術(shù)要點(diǎn)

4.1 播 期

9月中旬育苗,10月中、下旬移栽;直播9月下旬至10月中旬播種。

4.2 密 度

移栽密度為6 000～8 000株/667 m2,直播密度2.0萬(wàn)～2.5萬(wàn)株/667 m2。

4.3 科學(xué)施肥

根據(jù)油菜高產(chǎn)的需肥特性,純氮施用量為13～15 kg/667 m2,N∶P2O5∶K2O、S比例為12∶6∶7∶0.6或12∶5∶8∶0.6,氮肥除了以包膜控釋肥或復(fù)合肥的形式作基肥外,應(yīng)留一部分以尿素形式作提苗肥或臘肥。

整地時(shí)施腐熟的農(nóng)家肥1 500～2 000 kg/667 m2,部分氮肥、磷肥、鉀肥、硼肥充分拌勻后底施作基肥,或油菜專用復(fù)合肥30～40 kg/667 m2底施作基肥;氮肥部分以尿素形式作追肥(提苗肥或臘肥)。移栽油菜除了底肥施用外,還應(yīng)注重活棵肥的施用,用尿素6～8 kg/667 m2兌清糞水20～30擔(dān)澆施。

直播油菜提苗肥在出苗后至第一片葉長(zhǎng)出之前,施用尿素5～7 kg/667 m2,選晴朗天氣下午油菜苗葉面無(wú)露水時(shí)撒施或用清糞水澆施。壯苗肥:在提苗肥施后1月左右,施尿素6～8 kg/667 m2。

直播油菜和移栽油菜均應(yīng)看苗補(bǔ)施臘肥:在大寒前,施尿素5～8 kg/667 m2加氯化鉀5～6 kg/667 m2。

4.4 加強(qiáng)病蟲害、草害防治

病、蟲、草害防治要堅(jiān)持預(yù)防為主,綜合防治的原則。

5 品種親本繁殖及制種技術(shù)要點(diǎn)

5.1 親本的整理與繁殖

對(duì)于選育穩(wěn)定的親本(純合兩型系、臨保系、恢復(fù)系),通過(guò)擴(kuò)大繁殖嚴(yán)格選擇高質(zhì)量的一級(jí)親本純合不育系、臨保系、恢復(fù)系原原種入庫(kù)長(zhǎng)期低溫、低濕長(zhǎng)期保存,其中臨保系和恢復(fù)系純度要求達(dá)100%,純合不育系達(dá)99.5%,種子量純合不育系10 kg以上,臨保系和恢復(fù)系純2 kg以上。每年從中提取部分種子進(jìn)行全不育制種和恢復(fù)系繁殖[12]。

5.2 用純合不育系和臨保系進(jìn)行全不育制種

嚴(yán)格選擇制種隔離區(qū),臨保系與純合不育系按1∶2行比移栽,菜苗開盤期嚴(yán)格拔除異型株,并拔除制種區(qū)周邊地塊自生油菜,初花前嚴(yán)格即時(shí)徹底拔除純合不育系中的可育株和異型株,收獲時(shí)父、母本單收單打、單藏,制種的不育株率要求達(dá)98%以上。

5.3 品種的雜交種子制種生產(chǎn)

嚴(yán)格選擇制種隔離區(qū),恢復(fù)系與全不育系按1∶4行比移栽,初花前即時(shí)拔除全不育系中少量可育株、制種區(qū)周邊地塊的自生油菜及十字花科蔬菜。父本須采取偏施氮肥增強(qiáng)長(zhǎng)勢(shì),薹期隔行打薹延長(zhǎng)父本花期,提高制種產(chǎn)量;有條件的地方,利用養(yǎng)蜂,每667 m2地以上放置蜜蜂1桶,可大幅度提高制種產(chǎn)量。