高油分杂交油菜品种天高油33的选育

李承波, 陈 瑶, 高志宏, 伍 斌, 李承涛

(1.贵阳市农业农村局, 贵阳 550008; 2.贵州省油菜研究所, 贵阳 550008;3.四川确良种业有限责任公司, 成都 610066; 4.贵阳市农业试验中心, 贵阳 550001)

油菜品种间杂交具有明显的杂种优势,利用杂种优势是提高油菜产量最为有效的途径之一。甘蓝型油菜隐性上位互作核不育是油菜杂种优势利用的重要途径之一[1-2],该类不育系综合了现有质不育三系和核不育两系的优点,恢复源广,易选配强优势组合,同时不育系群体的不育株率理论上可达100%,且不育性稳定,在制种时免去了大量拔除可育株的工作,确保制种产量。迄今为止,已用该类不育系育成了多个品种在生产上大面积推广应用[3-11]。在选育过程种中,根据侯国佐等[12]研究,油分蛋白总量的遗传相对比单一的含油率或种子蛋白含量要强,提出将70%左右的油分蛋白总量作为高油分高蛋白的育种目标,表现出容易选择出稳定且能兼顾含油率和种子蛋白含量的亲本材料、组合和品种。

提高油菜籽含油率是油菜新品种选育的重要目标之一,油菜籽含油率增加1.0%,相当于其产量增加2.3%～2.5%[13]。中国油菜高含油品种选育在世界处于领先水平,已成功选育出一批高含油率油菜品种,如中双11号(含油率49.04%)[14]、秦杂油19(含油率49.49%)[15]、全油6号(含油率50.10%)[16]、大地199(含油率48.67%)[17]、农科08(含油率49.66%)[18]、中油杂19(含油率49.95%)[19]、浙农油8号(含油率52.61%)[20]、扬油12号(含油率49.91%)[21]。笔者对2020—2021年国家冬油菜参试品种含油率进行统计分析表明,192个参试验品种(含对照)平均含油率为44.91%,最高含油率为50.84%,最低含油率为39.64%,含油率48%以上的组合(或品种)为21个,比例10.94%。通过登记的比例则更低,选育和推广含油率48%以上品种,提高油菜的种植效益至关重要。

天高油33是利用隐性核不育三系HS 1 A与1233 R配组成功的杂交油菜新组合。于2018—2020年参加国家油菜长江上游区域试验,品质和产量达到国家非主要农作物品种登记标准,2021年5月21日通过国家非主要农作物登记,登记编号:GPD油菜(2021)510032,天高油33含油率为48.98%,属于含油率较高的品种。

天高油33是利用HS 1 A与1233 R组配而成,不育系HS 1 A是由隐性核纯合不育系HS 1 AB与其临保系LB配制的全不育系;恢复系1233 R是由四川确良种业有限公司自育常规材料,是由2个高油分的双低常规品系(中双11选系)Z 1157×5133杂交转育而成。

2.1 不育系的选育

根据陈凤祥等的隐性上位互作核不育遗传假说,可以从存在隐性互作的杂交组合后代群体中分离出临时保持系和纯合两型系。根据这一理论,2008年以隐性核三系杂交油菜品种油科1号作为分离对象。根据遗传规律,F2代可育株和不育株分离的比例有1∶0,3∶1,15∶1,13∶3和61∶3等,在13∶3和61∶3分离的小区中可育株套袋自交并且分别与不育株一对一测交,可从中挑选临时保持系;在3∶1和15∶1分离的小区中进行兄妹交,能找到纯合两型系,从而完成三系配套。选育过程中将70%左右的油分蛋白总量作为高油分高蛋白的育种目标,结合品质、抗性筛选优株。天高油33的母本是HS 1 A,选育过程及来源与德孝油919[22]母本相同,是德孝油919母本的姊妹系。

2.2 恢复系的选育

天高油33的恢复系是从Z 1157(中双11选系)×5133杂种组合后代选育而成,F1～F3经田间病圃抗菌核病和病毒病鉴定筛选优株,F4自交双低性状纯合,筛选高油分高蛋白单株,F5进行株系产量鉴定,F6田间编号为9650的株系表现突出,用作隐性核不育系恢复系。

图1 1233 R的选育流程图

2.3 组合的选育过程

2014年春用已育成的不育系HS 1 A与已有资源材料测配组合400个,2014年秋进行组合观察,其中组合HS 1 A×1233 R增产幅度大,平均油分蛋白总量达71.30%(最高达75%),平均油分48.98%(最高达49.24%)。2015年秋对该组合进行小组合制种,生产较多种子,便于参加各类试验。2016年在四川省德阳市油菜新组合筛选试验中平均产量192.6 kg/667 m2,比对照增产10.31%;2017年在四川省德阳市油菜品比试验中平均产量199.5 kg/667 m2,比对照增产8.1%;2017年在四川省南充市品比试验中平均产量194.3 kg/667 m2,比对照增产11.9%;2017年在四川省内江市品比试验中平均产量189.6 kg/667 m2,比对照增产7.8%。2018—2020年参加贵州省种子协会组织的油菜新组合联合鉴定试验长江上游组试验。

3.1 天高油33在国家油菜新组合联合鉴定试验中的产量表现

2018—2019年度区域试验中(表1),天高油33在陕西勉县的产量最高,达196.78 kg/667 m2,重庆市万州区的产量最低,为180.78 kg/667 m2,平均产量188.35 kg/667 m2,比对照增产11.93%;2019—2020年度区域试验中,天高油33在四川德阳的产量最高,达225.89 kg/667 m2,陕西勉县的产量最低,为182.45 kg/667 m2,平均产量199.56 kg/667 m2,比对照增产7.87%;两年区试中,天高油33的产量极显著高于对照,在两年区试中的平均产量为193.95 kg/667 m2,比对照(176.78 kg/667 m2)平均增产9.71%。

表1 天高油33在区域试验中的表现

3.2 天高油33的稳产性表现

天高油33的丰产性及其稳定性如表2和表3,其丰产性及其稳定性均优于对照。

表2 品种丰产性及其稳定性分析

表3 参试组合的丰产性及其稳定性的回归分析

3.3 天高油33的植株性状表现

两年区试平均株高为193.9 cm,分枝部位高为93.7 cm,一次有效分枝数10.2个,主花序有效长度55.65 cm,主花序有效角果数77.3个,主花序角果密度1.41个/cm,每角粒数19.25粒,千粒重3.58 g,单株产量26.5 g(见表4)。天高油33的一次有效分枝数、单株有效角果数、千粒重、单株产量均优于对照。

表4 天高油33的植株性状表现

3.4 天高油33的抗性表现

天高油33和蓉油18(ck)在两年区试中的平均菌核病发病率分别为4.76%和4.69%,较为接近,菌核病发病指数分别为2.48和3.07;耐旱、耐渍性、抗倒伏性比对照强,无病毒病发生(见表5)。

表5 天高油33的抗性表现

3.5 天高油33的品质性状表现

天高油33两年平均芥酸含量为0.17%,硫苷含量23.03 μmol/g,平均含油率为48.98%。

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月中旬播种。

4.2 密 度

移栽密度为6 000～8 000株/667 m2,直播密度2.0万～2.5万株/667 m2。

4.3 科学施肥

根据油菜高产的需肥特性,纯氮施用量为13～15 kg/667 m2,N∶P2O5∶K2O、S比例为12∶6∶7∶0.6或12∶5∶8∶0.6,氮肥除了以包膜控释肥或复合肥的形式作基肥外,应留一部分以尿素形式作提苗肥或腊肥。

整地时施腐熟的农家肥1 500～2 000 kg/667 m2,部分氮肥、磷肥、钾肥、硼肥充分拌匀后底施作基肥,或油菜专用复合肥30～40 kg/667 m2底施作基肥;氮肥部分以尿素形式作追肥(提苗肥或腊肥)。移栽油菜除了底肥施用外,还应注重活棵肥的施用,用尿素6～8 kg/667 m2兑清粪水20～30担浇施。

直播油菜提苗肥在出苗后至第一片叶长出之前,施用尿素5～7 kg/667 m2,选晴朗天气下午油菜苗叶面无露水时撒施或用清粪水浇施。壮苗肥: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应看苗补施腊肥:在大寒前,施尿素5～8 kg/667 m2加氯化钾5～6 kg/667 m2。

4.4 加强病虫害、草害防治

病、虫、草害防治要坚持预防为主,综合防治的原则。

5.1 亲本的整理与繁殖

对于选育稳定的亲本(纯合两型系、临保系、恢复系),通过扩大繁殖严格选择高质量的一级亲本纯合不育系、临保系、恢复系原原种入库长期低温、低湿长期保存,其中临保系和恢复系纯度要求达100%,纯合不育系达99.5%,种子量纯合不育系10 kg以上,临保系和恢复系纯2 kg以上。每年从中提取部分种子进行全不育制种和恢复系繁殖[12]。

5.2 用纯合不育系和临保系进行全不育制种

严格选择制种隔离区,临保系与纯合不育系按1∶2行比移栽,菜苗开盘期严格拔除异型株,并拔除制种区周边地块自生油菜,初花前严格即时彻底拔除纯合不育系中的可育株和异型株,收获时父、母本单收单打、单藏,制种的不育株率要求达98%以上。

5.3 品种的杂交种子制种生产

严格选择制种隔离区,恢复系与全不育系按1∶4行比移栽,初花前即时拔除全不育系中少量可育株、制种区周边地块的自生油菜及十字花科蔬菜。父本须采取偏施氮肥增强长势,薹期隔行打薹延长父本花期,提高制种产量;有条件的地方,利用养蜂,每667 m2地以上放置蜜蜂1桶,可大幅度提高制种产量。

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