甘藍型雜交油菜較常規油菜的產量優勢分析

趙繼獻，胡 權，戴祥來

(貴州省油菜研究所，貴州 貴陽 550008)

0 引言

【研究意義】油菜是中國重要的食用植物油料作物。中國是世界上最大油菜生產國，油菜常年種植面積667萬hm2左右，產量1 200萬 t，種植面積和總產約占世界的三分之一。長江流域冬油菜種植面積占全國90%左右，占世界種植面積的四分之一，是世界上最大的油菜產區。中國食用油自給率僅40%，而菜籽油占國產食用油的55%以上，且菜籽油對國產食用植物油的貢獻率近年來逐年提高，因此，發展油菜生產尤其重要[1-3]。【前人研究進展】國家油菜新品種區域試驗是油菜育種過程中不可缺少的環節，是育種和用種的橋梁。區域試驗的主要目的在于通過多年多點品種比較試驗，了解新育成品種的單產潛力、品質表現、抗逆性、穩定性及其適應范圍，為新品種評價提供參考，如經濟技術指標、生態類型反應以及在參試期間對不同年份氣候差異的適應情況等，是新品種審定、繁殖、推廣的重要依據。咸拴獅等[4]運用 2008—2014年冬油菜區域試驗的匯總資料，對長江上游、中游、下游以及黃淮和早熟 5個區組油菜新品種的產量性狀、品質性狀及抗病性狀進行分析；祝利霞等[5]采用1987—2009年冬油菜區域試驗的匯總資料，分析20年來我國油菜的產量、單株角數、千粒重、菌核病抗性變化；費錦宗等[6]通過2002—2016年油菜區域試驗匯總資料，分析15年來我國油菜的產量、單株角果數性狀(單株角果數、千粒重、角粒數)、品質性狀(含油率、硫甙、芥酸)的變化以及產量與含油量、單株角果數、角粒數、千粒重、單株產量間的相關性；李殿榮等[7]采用2000—2012年國家油菜區域試驗匯總資料，分析13年來我國油菜產量和含油率變化；李丹等[8]利用2001—2009年國家油菜區域試驗匯總資料，分析我國油菜育種授粉控制系統利用情況、骨干親本利用情況、產量和含油率的變化；俞琦英等[9]應用2000—2009年國家油菜區域試驗匯總資料，分析我國油菜的產量、單株角果數性狀(單株角果數、千粒重、角粒數)、品質性狀(含油率、硫甙、芥酸)的變化以及雙低品種數量的變化；單忠德等[10]利用江蘇鹽城市2個區試點資料對甘藍型雜交油菜與常規油菜的產量及12個主要經濟性狀間的相關性進行分析。上述學者根據區域試驗和生產示范的技術資料開展的研究，可為育種工作者確定階段性的育種目標或育種方向，同時根據區域試驗參試品種的性狀演變，為當地育種提供理論指導。【研究切入點】參加國家區域試驗的雜交油菜和常規油菜均為選育過程中表現較好的組合和品系，通過不同生態區域與不同年份的區域試驗，更能準確反應雜交油菜與常規油菜的產量及性狀差異。目前，關于利用多年多點雜交油菜與常規油菜產量及性狀資料進行對比分析尚未見報道。【擬解決的關鍵問題】利用國家油菜區域試驗資料，對甘藍型雜交油菜與常規油菜植株性狀、品質性狀與產量的相關性進行分析，探明甘藍型雜交油菜較常規油菜的產量優勢機理，為油菜新品種的選育提供參考。

1 材料與方法

1.1 資料來源

數據資料來源于 10個年度(2006—2007、2007—2008、2008—2009、2009—2010、2010—2011、2011—2012、2013—2014、2015—2016、2016—2017、2018—2019)的國家冬油菜新品種區域試驗總結報告(國家冬油菜品種區域試驗匯總資料)。10年間參試組合(品系)共計 1 755個，剔除其中沒有完整數據的組合(品系)395個，得到雜交油菜組合1 242個，常規油菜品系118個。

1.2 分析指標

分析的目標性狀包括參試組合(品系)的芥酸、硫甙、含油率、株高、分枝部位、有效分枝數、主花序長、主花序有效角、單株有效角、每角粒數、千粒重、單株產量和單位面積產量。

1.3 數據統計分析

試驗數據采用DPS V3.01及Excel 2003進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 雜交油菜與常規油菜的性狀及產量表現

從表1看出，雜交油菜與常規油菜的植株及品質性狀與產量表現存在差異。

2.1.1 植株性狀 雜交油菜的平均株高為171.73 cm，分枝部位高64.87 cm，單株有效分枝數7.72個，主花序長58.97 cm，主花序有效角71.19個，角果密度1.23個/cm，單株有效角329.87個，角粒數20.13粒/角，千粒重3.68 g。常規油菜平均株高為165.07 cm，分枝部位高63.59 cm，單株有效分枝數7.42個，主花序長55.60 cm，主花序有效角66.42個，角果密度1.21個/cm，單株有效角296.70個，角粒數20.02粒/角，千粒重3.88 g。雜交油菜較常規油菜在株高、單株有效分枝數、主花序長、主花序有效角、單株有效角等性狀上極顯著提高，增幅分別為4.03%、4.04%、5.30%、7.18%和11.18%；千粒重雜交油菜較常規油菜極顯著降低，降幅為5.15%。

2.1.2 植株性狀變異系數 油菜植株性狀和產量構成因素中，單株產量變異系數最大，其次是分枝部位。雜交油菜的植株性狀變異系數為單株產量(30.61%)>分枝部位(28.87%)>單株有效角(26.03%)>有效分枝個數(14.79%)>主花序有效角(13.56%)>角粒數(11.24%)>株高(10.78%)>主花序長度(10.55%)>千粒重(9.48%)。常規油菜的植株性狀變異系數為單株產量(34.62%)>分枝部位(28.63%)>單株有效角(26.40%)>有效分枝個數(15.86%)>主花序有效角(13.57%)>千粒重(10.48%)>角粒數(10.16%)>株高(10.02%)>主花序長度(9.95%)。表明，雜交油菜與常規油菜在株高、主花序長度、每角粒數、千粒重4個性狀變異系數大小順序上略有差異，但變異系數大小相差不大。變異系數大的性狀易受栽培環境的影響。

2.1.3 品質性狀 雜交油菜的平均芥酸含量為0.33%，硫甙23.60 μmol/g餅，含油率為42.74%。常規油菜的平均芥酸含量為0.24%，硫甙22.55 μmol/g餅，含油率為43.71%。含油率常規油菜較雜交油菜高0.97百分點，差異極顯著。

2.1.4 產量 雜交油菜單株產量19.82 g，單位面積最高產量254.98 kg/667m2，最低產量90.62 kg/667m2，平均產量169.31 kg/667m2。常規油菜單株產量18.22 g，單位面積最高產量204.28 kg/667m2，最低產量102.25 kg/667m2，平均產量159.83 kg/667m2。雜交油菜比常規油菜平均產量高5.93%，差異達極顯著水平。

表1 雜交油菜與常規油菜的性狀及產量Table 1 Traits and yield of hybrid rape and conventional rape

2.2 油菜植株性狀與產量的相關性

從表2可看出雜交油菜和常規油菜植株及品質性狀與產量的相關性,并進一步分析出影響雜交油菜和常規油菜產量的主要性狀因子。

2.2.1 雜交油菜性狀間的相關性 雜交油菜單位面積產量與單株產量呈極顯著正相關，單株產量、單位面積產量均與有效分枝數、主花序有效角、角果密度、單株有效角、角粒數呈極顯著正相關。產量構成因素中，單株有效角與株高、有效分枝數、主花序長、主花序有效角、角果密度、單株產量均呈極顯著正相關，與分枝部位呈極顯著負相關；角粒數與株高、分枝部位、主花序長、主花序有效角、角果密度、單株有效角均呈極顯著負相關，千粒重與株高、分枝部位、有效分枝數、角果密度、角粒數均呈極顯著負相關；含油率與有效分枝數、角粒數、千粒重、單株產量和單位面積產量呈顯著或極顯著正相關。對雜交油菜植株性狀、品質性狀與產量進行回歸分析表明，含油率、分枝部位、有效分枝個數、角果密度、單株有效角、角粒數、千粒重對雜交油菜產量有顯著影響。

2.2.2 常規油菜性狀間的相關性 常規油菜單位面積產量與單株產量呈極顯著正相關，單株產量、單位面積產量均與有效分枝數、單株有效角、角粒數呈極顯著正相關。產量構成因素中，單株有效角與有效分枝數、主花序長、主花序有效角呈極顯著正相關，與分枝部位呈極顯著負相關；角粒數與株高、分枝部位、角果密度均呈極顯著負相關，千粒重與株高、分枝部位均呈極顯著負相關；含油率與分枝部位呈極顯著負相關，與有效分枝數、單株有效角、千粒重及單位面積產量呈顯著或極顯著正相關。對植株性狀、品質性狀與產量進行回歸分析表明，含油率、分枝部位、有效分枝個數、角果密度、角粒數和千粒重對常規油菜產量有顯著影響。

表2 雜交油菜組合和常規油菜品系植株性狀與品質性狀的相關性Table 2 Correlations between agronomic traits and quality traits in hybrid rape and conventional rape

3 討論

3.1 油菜主要產量因子角粒數與千粒重的選育趨勢

費錦宗等[6]研究表明，15年來(2002—2016)6個區域(長江上中下游、黃淮、早熟區、春油菜區)的國家油菜區域試驗油菜新品種平均千粒重整體表現為上升趨勢力，角粒數變化不大，平均單株產量、單株角果數整體表現呈降低趨勢，最終提出油菜遺傳改良的重中之重是提高千粒重和角粒數。據BERRY[11]推測，油菜要獲得400 kg/667m2產量，品種千粒重應達5.0 g；若油菜產量達600 kg/667m2，則品種千粒重應在6.10 g以上。對2006—2019年國家油菜區域試驗數據統計分析表明，10年來參試的雜交油菜組合或常規油菜品系在角粒數和千粒重上均沒有大的突破，雜交油菜角粒數最多為27.88粒/角，平均為20.13粒/角；常規油菜最多為25.50粒/角，平均為20.02粒/角。雜交油菜千粒重最高為4.78 g，平均為3.68 g；常規油菜最高為4.83 g，平均為3.88 g。因此，在油菜新品種選育中，選育千粒重5.0 g左右、角粒數穩定達25.0粒的品種具有重要現實意義，而要實現此育種目標，就目前育種技術看，雜交油菜較常規油菜更具可能性。

3.2 顯著影響雜交油菜和常規油菜產量的性狀差異

雜種具有明顯的增產優勢，是雜交油菜[12-13]得以大面積推廣應用的理論基礎。統計表明，雜交油菜平均產量較常規油菜高5.93%，具有明顯的產量優勢。雜交油菜較常規油菜增產的原因主要表現在有效分枝數增多、主花序長度增長、主花序有效角數和單株有效角增多、角粒數增加、單株產量高。回歸分析表明，雜交油菜和常規油菜含油率、分枝部位、有效分枝個數、角果密度、每角粒數、千粒重對產量均有顯著影響，不同之處是雜交油菜單株有效角對產量有顯著影響。

3.3 加強和重視常規油菜的選育

選育和推廣高產、抗病、適應性強的常規油菜品種具有重要的現實意義[14-23]，一是優良常規油菜品種可作為雜交油菜的轉育親本或直接作為恢復系，提升雜交油菜的育種水平；二是常規油菜品種種子生產成本較低，能滿足直播需種量大的生產實際，降低種子成本；三是農業現代化推行機播機收和智能化管理，而常規油菜有利于機播機收，符合油菜生產的機械化要求。因此，在積極開展雜交油菜選育的同時應加強常規油菜的選育。

4 結論

通過2006—2019年10個年度國家冬油菜新品種區域試驗數據統計分析表明，雜交油菜平均產量169.31 kg/667m2，常規油菜為159.83 kg/667m2，雜交油菜比常規油菜增產5.93%。雜交油菜較常規油菜具有明顯的產量優勢，其增產原因主要表現在有效分枝數增多、主花序長度增長、主花序有效角數和單株有效角增多、角粒數增加以及單株產量高。對雜交油菜和常規油菜產量產生主要影響的因子不完全相同，含油率、分枝部位、有效分枝數、角果密度、每角粒數、千粒重均對雜交油菜和常規油菜產量產生顯著或極顯著影響，而單株有效角僅對雜交油菜產量有顯著影響。