彩花油菜研究現狀及進展

蒲曉斌，馮 林，張德發，李孝楠

(1.四川省農業科學院作物研究所，四川 成都 610066；2.四川省什邡市孝楠農業科技有限責任公司，四川 什邡 618400)

我國是世界油菜生產大國和消費大國[1-2]，也是油菜雜種優勢研究和利用最成功的國家[3-4]。但長期以來，我國油菜種植面積有限，產不足消；油菜生產機械化程度低，同時受國外大量進口油脂沖擊，種植的比較效益低下，農戶的種植積極性不高，甚至出現部分土地被棄耕撂荒現象，進一步加劇了我國油菜籽和菜籽油消費的對外進口依存度[1-2]。

如果能通過育種手段，探索油菜多元化開發和農旅融合發展之路，既利用油菜花觀光發展鄉村旅游經濟，又利用花后優質高產的成熟油菜籽榨油食用和餅粕做飼料用，實現油菜產業的穩定發展，為充分保障我國食用植物油消費安全，有效降低食用植物油進口依存度高的潛在風險，具有舉足輕重的戰略意義，同時可以契合農村油菜產業提升、鄉村旅游產業興旺和鄉村振興的戰略需要。

1 國內外對油菜花色研究現狀

國內外已有研究表明，油菜的花色通常只有黃色和白色兩大類，但也有金黃、橙黃、乳白等顏色，不同材料或品種的花色間僅存在色澤深淺的微小差異[5-8]，盡管白花對應黃花為顯性遺傳性狀[5,9-29]，但大面積生產上最常見的為單一的黃花品種，這可能是受育種材料所限制或生產習慣所造成，但是否與授粉昆蟲的訪花行為有關尚無定論[9,12-16,18-19]。

在油菜的花色代謝調控中，主要是類胡蘿卜素和類黃酮素產生作用，合成苯基苯乙烯酮，從而呈黃花性狀。油菜中因缺乏查爾酮異構酶基因、黃烷酮-3-羥基化酶基因、類黃酮-3’，5’-羥基化酶基因、二氫黃酮醇-4-還原酶基因、花青素合成酶基因和類黃酮3-D-葡萄糖基轉移酶基因，無法合成飛燕草色素和天竺葵色素，所以在自然界中不存在紅色花、藍色花等彩色花瓣油菜植株[5-29]。迄今為止，國內外尚未見有關彩花油菜自然突變研究的公開報道。

2 彩花油菜的材料突破及初步研究進展

作者所在的科研團隊及其合作伙伴無意識地向油菜中導入了特定近緣植物的花色素苷代謝途徑，在后代超大生產群體的開放授粉株中偶然發現了紅色花瓣單株(概率約二百萬分之一)，再經大量有性雜交轉育，自主創新出橘紅油菜花色材料“紫金花”(來源：M11A//87-8-19/原紅花/3/原紅花/M9401R/4/M1931R/原紅花)，為世界首例(未公開報道)。

隨后在四川省應用基礎研究等項目經費資助下，以自主創新的橘紅油菜花色材料“紫金花”為雜交親本，與現有甘藍型油菜蘿卜細胞質不育源和恢復源材料大量雜交轉育，目前已獲得了朱紅色、橘紅色、桃紅色、蘿紫色、粉黛色、純白色、翠綠色、嵌合花色等一大批不同花色育種材料以及彩色花瓣三系雜交親本(圖1～5，配圖見封3，下同)，并小規模試配制了有限數量的彩花雜交新組合，其中較優的有2個(圖6、表1、表2及圖7、表3、表4)。后續深入研究還在緊張有序進行中。

2.1 較優彩花油菜自交系數例

初步研究表明，“橘紅636-2”和“桃紅99-1”兩個彩花自交系不僅花色純合穩定、美觀柔和、景觀搭配和環境增色功能強，而且具有明顯的產量優勢。可作為重大品種技術儲備，在今后完成知識產權合理保護的條件下，可以充任“油-花”兼用型多功能首選品種，實現農旅融合發展，促進油菜產業提升和鄉村振興(見封3圖1、圖2)。

而“朱紅4-1”、“粉黛58-3”和“翠綠73-1”三個彩花自交系雖然花色純合穩定、花期環境美感十足，但農藝經濟性狀較弱，產量優勢不明顯，有待進一步深入雜交改良(見封3圖3～圖5)。

2.2 彩花油菜雜交新組合“天府橘紅616”

經初步鑒定，彩花油菜雜交新組合“天府橘紅616”花色純正、穩定、鮮艷而柔和，花瓣平展寬大，花絲較長，花藥飽滿，花粉量充足，初花期較試驗示范區大面積生產油菜品種早2～3d(冬播初花期2月中旬；春播初花期7月上旬)，末花期較試驗示范區大面積生產油菜品種晚5～7d(冬播末花期4月中旬；春播末花期8月中旬)，花期持續時間通常較當地大面積生產油菜長7～10d，冬播花期可長達60d以上，春播花期可長達50d以上，環境配色美觀大氣，柔和舒適，增色效果明顯，令人賞心悅目，意境濃郁。

無論在冬播或春播條件下，均表現為植株較矮健，抗倒抗病抗寒力強，角果灌漿結實良好，籽粒飽滿圓潤，產量雜種優勢明顯，成株期平均株高185～190cm，一次有效分枝8～12個，單株有效角果數458～482個，每果粒數14.3～16.7粒，千粒重3.74～3.82g，單產164.3～168.4kg/667m2，芥酸小于1%，硫苷小于45μmol/g餅，含油量高于41%，單產籽量與當地大面積油菜生產水平相當，達到油菜品種登記和可供生產上大面積開發應用水平(見封3圖6、表1、表2)。

2.3 彩花油菜雜交新組合“天府桃紅909”

經初步鑒定，彩花油菜雜交新組合“天府桃紅909”花色純正、穩定、悅目而柔和，花瓣平展寬大，花絲較長，花藥飽滿，花粉量充足，初花期較試驗示范區大面積生產油菜品種早1～2d(冬播初花期2月中旬；春播初花期7月上旬)，末花期較試驗示范區大面積生產油菜品種晚3～5d(冬播末花期4月中旬；春播末花期8月中旬)，花期持續時間通常較當地大面積生產油菜長4～7d，冬播花期可長達55d以上，春播花期可長達47d以上，環境配色美觀大氣，柔和舒適，增色效果明顯，令人賞心悅目，意境濃郁。

無論在冬播或春播條件下，均表現為植株較矮健，抗倒抗病抗寒力強，角果灌漿結實良好，籽粒飽滿圓潤，產量雜種優勢明顯，成株期平均株高175～185cm，一次有效分枝7～10個，單株有效角果數435～472個，每果粒數12.8～15.2粒，千粒重3.43～3.68g，單產158.8～164.1kg/667m2，芥酸小于1%，硫苷小于45μmol/g餅，含油量高于41%，單產籽量與當地大面積油菜生產水平相當，達到油菜品種登記和可供生產上大面積開發應用水平(表3、表4)。

表1 “天府橘紅 616”主要農藝經濟性狀表現

表2 “天府橘紅 616”主要農藝經濟性狀表現(續)

表3 “天府桃紅909”主要農藝經濟性狀表現

表4 “天府桃紅909”主要農藝經濟性狀表現(續)

3 彩花油菜的應用前景

油菜大面積生產上如果僅靠傳統意義上收取油菜籽榨油，勢必持續加劇成本高而效益低下的矛盾；僅以旅游觀花為目的而不考慮產量，一是目前大面積生產上油菜花色單一；二是觀花油菜旅游業發展潛力有限，效益太低。但如果能將油菜觀花旅游與榨油食用、餅粕飼用結合起來，通過油菜生產品種精巧布局，將不同花色優質高產品種有意識形成生態景觀搭配種植，實現一、三產業融合發展，在不降低經濟產量的同時，美化鄉村旅游觀光環境，現實意義重大，產業化推廣應用前景廣闊。

將油菜彩花性狀與雜種優勢利用相結合，實現彩花、品質、產量及抗性同步改良和綜合增效，契合油菜多功能利用和多元化開發的產業需求。如果能培育出世界首創的彩花優質高產突破性油菜雜交種，并對其開展配套技術和景觀搭配技術研究，對產業興旺和鄉村振興的促進意義重大。