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.貴陽市農業農村局, 貴陽 550008; 2.貴州省油菜研究所, 貴陽 550008;3.四川確良種業有限責任公司, 成都 610066; 4.貴陽市農業試驗中心, 貴陽 550001)

油菜品種間雜交具有明顯的雜種優勢,利用雜種優勢是提高油菜產量最為有效的途徑之一。甘藍型油菜隱性上位互作核不育是油菜雜種優勢利用的重要途徑之一[1-2],該類不育系綜合了現有質不育三系和核不育兩系的優點,恢復源廣,易選配強優勢組合,同時不育系群體的不育株率理論上可達100%,且不育性穩定,在制種時免去了大量拔除可育株的工作,確保制種產量。迄今為止,已用該類不育系育成了多個品種在生產上大面積推廣應用[3-11]。在選育過程種中,根據侯國佐等[12]研究,油分蛋白總量的遺傳相對比單一的含油率或種子蛋白含量要強,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,表現出容易選擇出穩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之一,油菜籽含油率增加1.0%,相當于其產量增加2.3%～2.5%[13]。中國油菜高含油品種選育在世界處于領先水平,已成功選育出一批高含油率油菜品種,如中雙11號(含油率49.04%)[14]、秦雜油19(含油率49.49%)[15]、全油6號(含油率50.10%)[16]、大地199(含油率48.67%)[17]、農科08(含油率49.66%)[18]、中油雜19(含油率49.95%)[19]、浙農油8號(含油率52.61%)[20]、揚油12號(含油率49.91%)[21]。筆者對2020—2021年國家冬油菜參試品種含油率進行統計分析表明,192個參試驗品種(含對照)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,比例10.94%。通過登記的比例則更低,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年參加國家油菜長江上游區域試驗,品質和產量達到國家非主要農作物品種登記標準,2021年5月21日通過國家非主要農作物登記,登記編號: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;恢復系1233 R是由四川確良種業有限公司自育常規材料,是由2個高油分的雙低常規品系(中雙11選系)Z 1157×5133雜交轉育而成。

2 選育過程

2.1 不育系的選育

根據陳鳳祥等的隱性上位互作核不育遺傳假說,可以從存在隱性互作的雜交組合后代群體中分離出臨時保持系和純合兩型系。根據這一理論,2008年以隱性核三系雜交油菜品種油科1號作為分離對象。根據遺傳規律,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分離的小區中可育株套袋自交并且分別與不育株一對一測交,可從中挑選臨時保持系;在3∶1和15∶1分離的小區中進行兄妹交,能找到純合兩型系,從而完成三系配套。選育過程中將70%左右的油分蛋白總量作為高油分高蛋白的育種目標,結合品質、抗性篩選優株。天高油33的母本是HS 1 A,選育過程及來源與德孝油919[22]母本相同,是德孝油919母本的姊妹系。

2.2 恢復系的選育

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

圖1 1233 R的選育流程圖

2.3 組合的選育過程

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

3 產量及抗性表現

3.1 天高油33在國家油菜新組合聯合鑒定試驗中的產量表現

2018—2019年度區域試驗中(表1),天高油33在陜西勉縣的產量最高,達196.78 kg/667 m2,重慶市萬州區的產量最低,為180.78 kg/667 m2,平均產量188.35 kg/667 m2,比對照增產11.93%;2019—2020年度區域試驗中,天高油33在四川德陽的產量最高,達225.89 kg/667 m2,陜西勉縣的產量最低,為182.45 kg/667 m2,平均產量199.56 kg/667 m2,比對照增產7.87%;兩年區試中,天高油33的產量極顯著高于對照,在兩年區試中的平均產量為193.95 kg/667 m2,比對照(176.78 kg/667 m2)平均增產9.71%。

表1 天高油33在區域試驗中的表現

3.2 天高油33的穩產性表現

天高油33的豐產性及其穩定性如表2和表3,其豐產性及其穩定性均優于對照。

表2 品種豐產性及其穩定性分析

表3 參試組合的豐產性及其穩定性的回歸分析

3.3 天高油33的植株性狀表現

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

表4 天高油33的植株性狀表現

3.4 天高油33的抗性表現

天高油33和蓉油18(ck)在兩年區試中的平均菌核病發病率分別為4.76%和4.69%,較為接近,菌核病發病指數分別為2.48和3.07;耐旱、耐漬性、抗倒伏性比對照強,無病毒病發生(見表5)。

表5 天高油33的抗性表現

3.5 天高油33的品質性狀表現

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 品種栽培技術要點

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2.0萬～2.5萬株/667 m2。

4.3 科學施肥

根據油菜高產的需肥特性,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合肥的形式作基肥外,應留一部分以尿素形式作提苗肥或臘肥。

整地時施腐熟的農家肥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,還應注重活棵肥的施用,用尿素6～8 kg/667 m2兌清糞水20～30擔澆施。

直播油菜提苗肥在出苗后至第一片葉長出之前,施用尿素5～7 kg/667 m2,選晴朗天氣下午油菜苗葉面無露水時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看苗補施臘肥:在大寒前,施尿素5～8 kg/667 m2加氯化鉀5～6 kg/667 m2。

4.4 加強病蟲害、草害防治

病、蟲、草害防治要堅持預防為主,綜合防治的原則。

5 品種親本繁殖及制種技術要點

5.1 親本的整理與繁殖

對于選育穩定的親本(純合兩型系、臨保系、恢復系),通過擴大繁殖嚴格選擇高質量的一級親本純合不育系、臨保系、恢復系原原種入庫長期低溫、低濕長期保存,其中臨保系和恢復系純度要求達100%,純合不育系達99.5%,種子量純合不育系10 kg以上,臨保系和恢復系純2 kg以上。每年從中提取部分種子進行全不育制種和恢復系繁殖[12]。

5.2 用純合不育系和臨保系進行全不育制種

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

5.3 品種的雜交種子制種生產

嚴格選擇制種隔離區,恢復系與全不育系按1∶4行比移栽,初花前即時拔除全不育系中少量可育株、制種區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長勢,薹期隔行打薹延長父本花期,提高制種產量;有條件的地方,利用養蜂,每667 m2地以上放置蜜蜂1桶,可大幅度提高制種產量。