紧凑型油菜新品种镇油7号的选育实践及体会

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  摘要:镇油7号系江苏丘陵地区镇江农业科学研究所育成的产量潜力大、抗病性强、株型紧凑、适合全程机械化作业的油菜新品种,2013年12月通过江苏省农作物品种审定委员会审定。对镇油7号的选育过程、产量表现、特征特性、产量形成以及因种高产栽培技术进行讨论,总结适合全程机械化油菜品种的选育体会,旨在为适合机械种植的油菜品种选育理念和方法提供借鉴,发挥紧凑型油菜品种在生产中的增产特性,加快其科学推广应用。
  关键词:紧凑;甘蓝型油菜;新品种;镇油7号;选育
  中图分类号: S634.303 文献标志码: A
  文章编号:1002-1302(2016)11-0116-03
  21世纪以来,油菜育种与生产发生了很大变化,油菜新品种不断涌现,与大田作物水稻、小麦相比,油菜的机械化程度仍然不高,发展速度依然缓慢[1-5],依赖育苗移栽、人工收割脱粒等费工费时的传统耕作方式,产业开发滞后,效益不明显[2],农民和种植户的积极性下降,极大阻碍了油菜产业的进一步发展。随着国民经济的发展、产业结构的调整,农业劳动力向其他非农产业转化明显,农村务农人员数量逐渐减少,传统的需要精耕细作的油菜生产受到的冲击愈来愈严重,加上油菜种植比较效益的明显下滑,已经成为制约油菜产业发展的因素。国家粮油信息中心数据显示,2011年我国油菜籽总产量较上年官方数据减少了58.3万t,降幅4.45%,油菜产量持续下滑[3];与之相对应的是,我国油菜籽制油产能却不断增加,产能和产量的矛盾愈显突出,目前我国植物油消费需求对外依赖度已高达66%,一旦取消油菜籽进口技术壁垒,我国油脂、油料的对外依赖度或将进一步加深,将对我国油脂安全产生较大影响,阻碍国民经济的良性发展[6]。
  近年来,为适应经济形势的需要,油菜耕作方式也发生了很大变化,正在由传统育苗移栽逐步向全程机械化作业转变。在耕作机械得到相应改变发展调整的同时,对油菜育种的要求也越来越高,在仍以优质高产作为主要育种目标外,千粒质量高、株型紧凑、株高适宜、熟期适当偏早、抗倒伏、耐裂角等适合机械化收获性状的选育也被列入主要育种目标[2,7-8]。油菜新品种镇油7号就是江苏丘陵地区镇江农业科学研究所(简称镇江农科所)根据油菜发展形势,调整育种目标,以优质高产为前提,强化适合机械收获的株型选育,以镇8901和镇8705为骨干亲本,聚合引进品种优点,在田间根据育种目标进行有目的的筛选,经系谱选育法育成的半冬性甘蓝型常规双低(低芥酸、低硫苷)油菜新品种。2013年12月通过江苏省农作物品种审定委员会审定(审定号:苏审油201302),并正式定名为镇油7号,已申请品种权保护,适宜在江苏省油菜区推广种植。本研究对镇油7号的育种策略、选育体会及相应的优质高产栽培技术作分析探讨,旨在为今后适合全程机械化油菜品种的选育提供借鉴,同时发挥镇油7号的增产作用,以利于新品种在生产上的科学应用。
  1 育种策略和技术路线
  自2000年以来,江苏省农业科技自主创新资金、江苏省科技支撑计划把优质双低、高产高油、适合全程机械化作业的油菜品种选育列为重要攻关项目,该项目已经成为江苏省油菜育种的重点课题。实施以来,江苏省已经成功选育多个油菜品种应用于全程机械化,但品种在具体应用过程中,产量、熟期、株型、落粒性等方面出现部分不足或缺陷。镇油7号在保持高产稳产、优质双低的基础上,强化适合全程机械化性状的选育,确立了优化产量构成因素,协调品种的综合农艺性状和素质,塑造高光效株型和群体,在保持每角粒数和千粒质量的前提下,增加单株角果数,追求“源丰”“库足”“流畅”的选育思路。根据上述总体思路,以高产优质双低为前提,筛选具有目标性状、不同遗传背景且性状优异的杂交后代进行复交,拓宽亲本材料的录用范围,增大遗传的多源性,实现优良性状的重组和聚合,对组合不同世代分别侧重优质、高产、适合全程机械化作业的油菜株型等进行不同强度筛选,其筛选强度程序遵循优质双低、高产稳产、适合全程机械化的原则。
  2 育种实践和体会
  2.1 亲本选配
  根据选育目标,以自选品系镇8901和镇8705为骨干亲本,与引进优良品系94Y16和史力丰(原名苏158)进行复合杂交,对后代系谱进行定向筛选。镇8901长相清秀、抗倒伏、高抗(耐)菌核病、熟相佳且一致性好,缺点是分枝数偏少,且分枝位偏高,产量潜力欠缺;镇8705产量潜力大、抗倒伏性好、千粒质量高、熟期稍迟;引进材料苏94Y16熟期早、花大粒重、各生育期表现一致;史力丰油菜稳产性好、丰产性佳、分枝多且分枝位低。亲本材料优点突出,能实现缺点互补,通过定向选择,实现优点聚合。
  2.2 保持品质双低,提高含油率
  油菜品质育种是为了满足随着人类社会发展,人们对食用油营养要求的不断提高和对动物蛋白饲料源需求的不断扩大,通过现代育种技术和现代科学检测技术相结合,创造一种新型油料作物的过程。目前,提高油菜单位面积的产油量、增加食用油供應是油菜育种的重要目标之一,油菜单位面积的产油量是油菜单位面积产量和含油率的乘积。我国一些地区,特别是江苏省油菜单产水平已处于相对高的水平,产量水平实现突破性飞跃相对困难,而提高含油率在目前相对容易。据研究,油菜籽每提高1百分点的含油率,相当于产量提高2.5百分点而产生的产油量,因此提高油菜籽粒含油率是目前增加油菜产油量的有效途径。镇油7号的选育过程中始终强化含油量的选择:在田间对双低骨干亲本套袋自交提纯复壮,在室内加强品质检测,筛选高油双低单株用作杂交亲本;从配组开始的每个世代都进行严格套袋自交,室内对在田间选择的单株进行双低品质和油分检测,加大双低品质和油分选择力度,对高世代株系繁殖进行严格隔离,以免发生天然杂交而影响品质和油分的含量与稳定性。因此,选育成功的镇油7号品质双低且稳定,芥酸含量0.2%,饼粉硫苷含量 21.6 μmol/g,全面符合国际油菜双低品质标准,含油率达40.6%。   2.3 优化产量构成因子,实现高产稳产
  前面已经提到,提高油菜单位面积的产油量、增加食用油供应是油菜育种的重要目标,另一方面,当前油菜全程机械化难以推广的一个重要原因是油菜机械收获时的籽粒损失影响群众接受度,而提高油菜产量基数是提高籽粒实际收获量的关键途径。因此,提高育成品种的产量是油菜育种的重点课题。选育单株角果数、每角粒数和千粒质量三者协调的油菜个体,提高单株生产力与油菜产量始终是油菜育种的重要目标。育成的镇油7号产量3要素比较协调。
  镇油7号于2007—2008年度参加江苏丘陵地区镇江农业科学研究所组织的鉴定试验,平均产量2 946.30 kg/hm2,比对照史力丰增产8.91%;2008—2009年度参加镇江市组织的优质油菜品种(系)比较试验,平均产量3 073.80 kg/hm2,比对照史力丰增产10.03%,增产极明显;2010—2011年度在江苏省区域试验中平均产量 2 665.20 kg/hm2,比对照苏油4号增产1.63%;2011—2012年度在江苏省区域试验中平均产量2 781.90 kg/hm2,比对照苏油4号增产10.45%,增产极明显;2012—2013年度在江苏省生产试验中平均产量 3 195.00 kg/hm2,比对照苏油4号增产8.90%(表1)。除2010—2011年度增产幅度较小外(本年度13个参试品系仅有2个品系表现增产),其余年份增产幅度均超过8%,表明镇油7号油菜品种高产特性比较稳定,在减产年亦能获得较高的产量。2010、2011年在江苏省尤其是镇江地区进行了百亩丰产机收机播示范,反馈信息显示,该品种后期成熟一致性好、熟相佳,农艺形态非常适合机械化收获且机收损失率低、产量稳定且潜力大。
  2.4 塑造高光效株型,适合机械化收获
  油菜的全程机械化种植技术的核心内容是机械播种和机械收获。长期以来,油菜收获主要靠人工收割后铺放晾晒、手工敲打、手搓、过筛清选等多个环节,劳动强度大,且易受天气、晾晒场地、后续延熟期等各种客观条件的影响。如果实行机械收割,以秸秆还田取代秸秆焚烧,不仅可以减轻劳动强度、提高生产力,而且对改善生态环境、推动农业产业结构调整具有十分重要的意义。但目前推广的主栽油菜品种大多是在育苗、移栽传统栽培模式下以高产稳产为主要育种目标选育出的,植株各部位的角果成熟度极不一致,青籽粒易被轧碎或裹在角果壳内随碎秸秆落入田内造成较大损失;此外,茎秆较粗、分枝较多,机收切割阻力增大,植株蔓枝牵连、高低落差大,其株型结构和产量性状大多不适合机械收获[7,9-10],严重地阻碍了油菜大面积种植及双低油菜的推广。由表2可见,镇油7号株高比对照苏油4号矮、二次分枝数和主轴长度均比对照少或短,分枝点高度适宜,属于株型紧凑型品种,不同于目前生产上的主栽品种。由于角果密度(角果密度=角果数/枝长度)大,角果数反而优势明显。分枝和角果向上斜生,受光姿态佳,后期光合作用强,容易获得较多的每角实粒数和较高的粒质量,表2还显示,镇油7号主轴角果数反而比对照多,单株总角果数比对照多25.05个,每角果粒数和千粒质量比对照多或高,其单株生产力比对照高2.31 g。表明镇油7号油菜品种具备适合机械收获的产量构成因素和植株农艺形态,且稳产性好。
  3 讨论
  从国内外的研究和生产实践来看,适合机收的油菜品种应具备以下特性:抗裂角、抗病、抗倒伏、植株较矮、株型紧凑、分枝部位适中、主花序结角密、角果层集中、成熟一致等[7-12]。通过品种改良,筛选符合目标性状的亲本材料进行复合杂交,对有利基因实现重组聚合,油菜的株高、株型、分枝及角果等一些符合机械种植的农艺性状比较容易在油菜品种中得到体现。目前,对影响油菜机械作业水平的抗菌核病、耐裂角和抗倒伏重要因素的利用研究虽然较多,但进展甚微;菌核病尚未发现有效抗源;耐裂角资源很难通过常规育种方法获得和利用;抗倒伏材料虽有但受环境条件影响巨大而无法直接利用[12-14]。目前,只能通过人工创造田间模拟小环境对抗倒伏、抗菌核病进行抗(耐)性筛选,通过自然变异对耐裂角性狀进行选择,无法保证获得性状的稳定性和广适性,从而影响育种效率。因此,应利用基因定位和转基因等生物工程技术进行相关种质资源的创新和利用研究。
  适合全程机械化油菜品种选育是全新的课题,是对以往油菜品种选育理念的继承、革新和升华。一方面要保持油菜高产稳产、优质双低和高含油率的选育目标,另一方面要克服以往传统油菜品种选育要求的分枝数尤以二次分枝数多、分枝节位低、植株高大等追求营养生长旺盛而对千粒质量要求相对不高的性状选择,在农艺性状上要注质量株高适中、一次分枝多且二次分枝相对少、分枝点高度适中的紧凑株型筛选,以提高角果密度、增加角果长度、每角果实粒数和千粒质量,塑造和优化在新的种植模式下提高单株生产力的产量构成因素,构建新型源库流协调发展的理想模式。
  油菜是“用地养地”相结合的作物,与粮食作物争地矛盾不突出,推广油菜种植,能增加土壤肥力而使后茬水稻增产。目前油菜种植仍以传统育苗移栽为主[15-17],油菜个体繁茂、茎秆粗壮、横生分枝多、机械切割难,造成产量损失大;种植零星,机械化操作难;机械直播油菜由于田块耕翻减少,杂草基数增加[7,9-11,18],从而对化控除杂草要求更高,目前除草剂对双子叶杂草的防效差,技术要求高;田间沟系难以配套,适合机械种植油菜品种栽培管理技术体系尚未完善。一方面,种植户由于产量损失难以接受机械操作,另一方面,机械人员由于操作难收益低,机械收割积极性不高,从而成为制约油菜机械化推广的一个重要因素。选育和推广适合机械化作业油菜品种,能有效降低工时成本,减轻劳动强度[1,2,8-11],提高油菜生产效率和综合效益,促进油菜标准生产,实现安全生产,进一步促进劳动力向第二、三产业转移并减轻产生的矛盾。同时,发展油菜生产的规模化种植模式,通过集成品种、栽培、肥料、植保、农机装备等多项技术创新,研究配套生产技术与集成,实现油菜种植的高效、优质、高产,维护我国的食用油安全,促进和推动油菜产业发展产生新的飞跃。   参考文献:
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