西藏甘藍(lán)型春油菜網(wǎng)室制種效率提升措施探討

摘 要 高效的制種措施是油菜育種工作順利開(kāi)展及大面積示范推廣安全用種的前提和保障。回顧網(wǎng)室在西藏甘藍(lán)型春油菜制種中的應(yīng)用現(xiàn)狀，重點(diǎn)論述網(wǎng)室制種產(chǎn)量低的原因，同時(shí)圍繞昆蟲輔助授粉、人工輔助授粉對(duì)網(wǎng)室制種產(chǎn)量的影響進(jìn)行探討，提出進(jìn)一步提高網(wǎng)室制種產(chǎn)量的改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞 甘藍(lán)型春油菜;網(wǎng)室;制種;改良措施;西藏

中圖分類號(hào)：S634.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：BDOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.01.005

甘藍(lán)型油菜屬常異花授粉植物，存在一定的天然異交率（10%～30%）[1]。在自然條件下，由于風(fēng)媒和蟲媒作用，甘藍(lán)型油菜容易發(fā)生種質(zhì)的生物學(xué)混雜。對(duì)于育種單位，通常采用花序套袋、單株網(wǎng)罩隔離、株系網(wǎng)室隔離等方法獲取自交系、擴(kuò)繁親本及生產(chǎn)株系比較、品系比較試驗(yàn)用種[2-3]。而區(qū)域試驗(yàn)、示范推廣及原種世代用種通常采用空間隔離的方法進(jìn)行大面積制種，由于制種田白菜型油菜和芥菜型油菜雜株的存在，徹底拔除難度大，易發(fā)生種間雜交，得到的甘藍(lán)型春油菜種子純度并不高[3-4]。網(wǎng)室隔離擴(kuò)繁甘藍(lán)型春油菜種子，由于種植面積不大，可以做到全面清除雜株，保證種子純度達(dá)99%以上，極大地克服了種間雜交發(fā)生的概率，供給大田生產(chǎn)，能最大限度保持優(yōu)良品種的性狀表現(xiàn)。

在進(jìn)行西藏甘藍(lán)型春油菜網(wǎng)室制種時(shí)發(fā)現(xiàn)，結(jié)籽率、成角率不高成為限制網(wǎng)室制種產(chǎn)量的最主要因素，因此，探討西藏甘藍(lán)型春油菜網(wǎng)室制種效率不高的成因及其改進(jìn)措施，最大限度地提高網(wǎng)室中甘藍(lán)型春油菜的制種產(chǎn)量，對(duì)于高效選育和示范推廣新品種具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

在西藏，白菜型油菜種植面積大，幾乎所有農(nóng)區(qū)均有種植，加之農(nóng)田中自生的芥菜型油菜、野生油菜普遍存在，開(kāi)展空間隔離生產(chǎn)甘藍(lán)型春油菜種子極易引起串粉，性狀退化嚴(yán)重，表現(xiàn)不一，優(yōu)良性狀難以得到保持。而網(wǎng)室制種可在很大程度上克服不同品種或亞種間由于昆蟲攜粉及風(fēng)傳粉造成的花粉混雜問(wèn)題，同時(shí)可打破油菜空間隔離制種過(guò)程中直線隔離距離及雜株混雜的限制[5]。此外，網(wǎng)室制繁種還具有防冰雹的作用，可避免西藏極端天氣條件造成的甘藍(lán)型春油菜優(yōu)良種質(zhì)資源的丟失問(wèn)題，因此甘藍(lán)型春油菜網(wǎng)室制種在西藏各科研單位得到普遍應(yīng)用。

油菜具有籽粒小、播種用種量少、繁殖系數(shù)大等優(yōu)點(diǎn)，這就為油菜在網(wǎng)室中制種提供了可能[2]。但目前西藏在實(shí)施甘藍(lán)型春油菜網(wǎng)室制種的過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)籽率低、成角率低、產(chǎn)量不高的問(wèn)題，極大阻礙了甘藍(lán)型春油菜網(wǎng)室制種效率。對(duì)于這些問(wèn)題產(chǎn)生的原因，卻鮮有文獻(xiàn)報(bào)道。

2 西藏甘藍(lán)型春油菜網(wǎng)室制種效率不高的成因

在西藏，甘藍(lán)型春油菜自交系、純合株系的獲得通常采用硫酸紙?zhí)谆ㄐ颉⒕W(wǎng)罩隔離單株或株系的方法，而原種擴(kuò)繁通常采用網(wǎng)室隔離的方法。在多年的實(shí)施過(guò)程中觀察發(fā)現(xiàn)，硫酸紙?zhí)谆ㄐ颉⒕W(wǎng)罩隔離單株或株系的方法對(duì)油菜結(jié)籽率、成角率影響不大，可獲得較為理想的種子質(zhì)量和數(shù)量;而網(wǎng)室隔離的油菜存在明顯的分段結(jié)角現(xiàn)象，成角率較低，結(jié)籽率下降顯著，而且隨著網(wǎng)室面積的增大，分段結(jié)實(shí)現(xiàn)象更為明顯，結(jié)籽率下降趨勢(shì)更為顯著，極大降低了網(wǎng)室制種產(chǎn)量。

在同樣隔絕昆蟲的條件下，不同隔離方式對(duì)結(jié)實(shí)率、成角率的影響可能與自然風(fēng)的作用效果有關(guān)。對(duì)于硫酸紙?zhí)谆ㄐ颉⒕W(wǎng)罩隔離單株或株系，自然風(fēng)能促進(jìn)硫酸紙袋、網(wǎng)罩來(lái)回晃動(dòng)，促使花粉散開(kāi)和飄逸，利于傳粉授粉過(guò)程的完成。而網(wǎng)室隔離，由于種植面積大，自然風(fēng)僅能作用于網(wǎng)室四周，而中心區(qū)域的油菜植株開(kāi)花期株間郁閉，空氣流動(dòng)性差，花粉難以逸散，自然風(fēng)效果并不明顯，這就造成了網(wǎng)室四周油菜植株的結(jié)籽率、成角率顯著高于中心區(qū)域油菜植株。

此外，有研究發(fā)現(xiàn)，油菜雄蕊、雌蕊的發(fā)育狀況、花粉活力和萌發(fā)率能夠影響油菜的傳粉受精效率，這些因素受氣候環(huán)境條件特別是溫、濕度的影響[6-7]。網(wǎng)室小環(huán)境與室外環(huán)境存在一定差異，一般表現(xiàn)為網(wǎng)室溫、濕度高于室外，高溫、高濕也可能對(duì)結(jié)實(shí)率、成角率具有一定影響。但目前尚未有關(guān)于溫度、濕度對(duì)網(wǎng)室油菜結(jié)實(shí)率、成角率影響的相關(guān)報(bào)道。

3 西藏甘藍(lán)型春油菜網(wǎng)室制種效率的提升措施

3.1 昆蟲輔助授粉

在西藏，油菜傳粉昆蟲主要有蛾類、蝶類、蠅類及一些擬布甲科昆蟲，少有蜂類[8]。自然條件下，通過(guò)風(fēng)和昆蟲可以完成油菜的傳粉授粉過(guò)程，但網(wǎng)室條件下，由于昆蟲被隔絕，網(wǎng)室中幾乎不存在傳粉昆蟲。目前，國(guó)內(nèi)一些科研單位在進(jìn)行網(wǎng)室生產(chǎn)油菜種子時(shí)，常通過(guò)釋放蜂類、蠅類來(lái)提高網(wǎng)室油菜的結(jié)籽率、成角率，從而提高油菜制種產(chǎn)量。馬志峰等向油菜制種小網(wǎng)棚中釋放角額壁蜂，極大提高了小網(wǎng)棚油菜的制種產(chǎn)量[9];王俊剛等向油菜網(wǎng)室大棚中釋放大頭金蠅、蜜蜂、家蠅，探索3種昆蟲對(duì)油菜產(chǎn)量的影響，研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)釋放昆蟲，能取得較為理想的增產(chǎn)效果[10];咸拴獅等向油菜制種網(wǎng)棚中釋放角額壁蜂，可有效提高油菜制種產(chǎn)量和質(zhì)量[11];王建文等發(fā)現(xiàn)油菜鋼架網(wǎng)棚中釋放蜜蜂，可提高油菜親本種子純度，保證雜交油菜制種產(chǎn)量和油菜大田生產(chǎn)的產(chǎn)量[12]。截至目前，西藏關(guān)于油菜網(wǎng)室制種過(guò)程中釋放昆蟲可增加產(chǎn)量的研究尚屬空白。這可能與西藏特殊的氣候條件有關(guān)，西藏春油菜花期多集中于6—8月，此時(shí)的月均溫最高，但月平均氣溫僅為13.0～16.3 ℃，其他月份溫度更低，低溫限制昆蟲活動(dòng)，造成西藏本土蜂源少，適宜蜂群只能通過(guò)內(nèi)地或西藏低海拔地區(qū)引進(jìn)，并經(jīng)嚴(yán)格馴化才有可能投入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，這方面的工作仍需科研部門付出極大努力[8，13]。

目前，較為可行的一個(gè)方法是利用昆蟲的趨光性、趨化性，在網(wǎng)室入口設(shè)置緩沖區(qū)或隔離區(qū)，通過(guò)燈光或特定化學(xué)物質(zhì)引誘本土昆蟲進(jìn)入網(wǎng)室緩沖區(qū)，經(jīng)過(guò)5 d以上的隔離[14-15]，人工剔除蛾類、蝶類等昆蟲，避免因其進(jìn)入網(wǎng)室產(chǎn)卵生成幼蟲，對(duì)油菜莖、葉、花、角果產(chǎn)生為害，之后將蠅類（如食蚜蠅）等對(duì)油菜不會(huì)產(chǎn)生為害的昆蟲人工捕捉放入網(wǎng)室，起到昆蟲輔助授粉的作用。但存在工作量大，蛾類、蝶類剔除不干凈易產(chǎn)生蟲害等問(wèn)題，其可行性仍需實(shí)踐探索。

3.2 人工輔助授粉

網(wǎng)室條件下，人工輔助授粉的方式通常有繩子、竹竿趕花[15-18]、機(jī)械趕花等[2]。繩子、竹竿趕花在西藏甘藍(lán)型春油菜開(kāi)花期每天要進(jìn)行2次以上，一般在11：00—17：00進(jìn)行，但存在費(fèi)工、費(fèi)時(shí)、費(fèi)力問(wèn)題，而且操作不當(dāng)容易造成花序、花器損傷，增產(chǎn)效果并不明顯。機(jī)械趕花是采用復(fù)雜的機(jī)械裝置進(jìn)行機(jī)械授粉，趕花頻率高，花粉與雌蕊接觸的幾率大，授粉次數(shù)多，省工、省時(shí)、省力，但前期投入較大，目前并未得到大面積推廣。繩子、竹竿趕花是西藏甘藍(lán)型春油菜網(wǎng)室制種過(guò)程中促進(jìn)結(jié)籽率、成角率最常用的方法。

人工輔助授粉也可采用提高空氣流動(dòng)性的方法，通過(guò)在網(wǎng)室中安裝大功率風(fēng)扇促進(jìn)網(wǎng)室空氣流動(dòng)，可以起到風(fēng)媒傳粉的作用，但關(guān)于此方法的研究尚未見(jiàn)報(bào)道，其可行性仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。

4 小結(jié)

昆蟲輔助授粉能有效提高油菜網(wǎng)室制種產(chǎn)量，但西藏本土蜂源稀少，且沒(méi)有可直接利用的蜂類種源，今后需開(kāi)展一些西藏低海拔蜂源及引進(jìn)蜂源的馴化工作，同時(shí)對(duì)西藏本土有益昆蟲（如食蚜蠅）的昆蟲密度、訪花頻率、授粉效率、在網(wǎng)室中的存活時(shí)間及其活動(dòng)規(guī)律進(jìn)行探索，以期在西藏春油菜網(wǎng)室制種產(chǎn)量的提高方面發(fā)揮作用，填補(bǔ)西藏沒(méi)有昆蟲輔助授粉研究的空白。此外，對(duì)大功率風(fēng)扇風(fēng)媒傳粉作用的可行性進(jìn)行驗(yàn)證，以期在較短時(shí)間內(nèi)找到能夠替代人工趕花的輔助授粉方式。

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（責(zé)任編輯：敬廷桃）

收稿日期：2020-09-17

作者簡(jiǎn)介：張曉強(qiáng)（1990—），男，陜西洛南人，碩士，研究實(shí)習(xí)員，主要從事油菜育種與栽培研究。E-mail：2358136524@qq.com。