崔 成 鄭本川 柴 靚 張 卡 蔣 俊 張錦芳 李浩杰 蔣梁材
(四川省農業(yè)科學院作物研究所/糧油作物綠色種質創(chuàng)新與遺傳改良四川省重點實驗室,成都 610066)
油菜是我國最主要的油料作物之一,作為國產植物油第一大油源,每年可提供優(yōu)質食用油約520萬t,占國產植物油的47%;作為我國第二大飼用蛋白源,每年生產高蛋白飼用餅粕約800 萬t,因此大力發(fā)展油菜產業(yè)生產對保障我國油料供給安全意義重大[1]。四川是我國油菜生產第一大省,也是菜籽油消費第一大省,據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計,2021 年四川油菜種植面積135.4 萬hm2,占全國油菜種植面積的19.37%,且擴大油菜種植面積還具有較大潛力[1-2]。
我國油菜生產上的第一大病害為菌核病,菌核病危害成為限制我國油菜高產穩(wěn)產的主要因子之一,生產上防治油菜菌核病最經(jīng)濟、有效和安全的措施是抗病品種的選育和種植[3]。油菜籽產量低、種植成本高直接導致油菜種植的比較效益低,也嚴重影響農民的種植積極性[1]。并且在單產和成本兩個方面,我國油菜與世界油菜主產國仍存在較大差距,因此我國油菜生產的戰(zhàn)略方向主要聚焦在提高單產和含油量,擴大冬閑田油菜種植面積,最終實現(xiàn)油菜產油量增加[4]。同時油菜機械化生產水平的提升對品種的抗倒、抗裂角、成熟一致等提出了更高的要求;生活水平的提高也迫切需要蔬用、肥用、蜜用、花用等多用途品種以滿足市民的需求[5]。油菜薹作為蔬菜具有科學基礎和群眾基礎,市民接受度高,選用早生快發(fā)長勢旺和再生能力強的品種,并配套高產高效技術,再收獲一季菜薹后,還可以收獲油菜籽,且菜籽基本不減產,整體效益非常可觀[6-7]。菜籽油以單不飽和脂肪酸為主,除了可以為人體提供脂肪酸和能量外,還富含大量的微量營養(yǎng)成分,如植物多酚、植物甾醇、維生素E 等,具有很好的營養(yǎng)功能和抗氧化能力,對人體健康具有重要促進作用[8-9]。因此培育高產、高抗、廣適、高含油量、高多酚、多功能利用等性狀聚合的突破性油菜品種成為育種單位的首要目標。
本文介紹了高抗、高產、優(yōu)質、油蔬兩用甘藍型油菜川油81 的選育過程、特征特性及產量,簡要闡述其輕簡化高效栽培技術和菜油兩用高產栽培技術,以便為川油81 輕簡化、機械化大面積推廣應用以及菜油兼豐、提質增效提供理論和技術支撐。
1.1 不育系JA9916雙低細胞質雄性不育系JA9916 是2012 年以不育材料NEA 為母本,以雜交選育的雙低保持系9916 連續(xù)多代回交轉育而成。2013 年春天在成都以F1為母本與9916 回交獲得BC1F1,同年夏天在馬爾康以BC1F1為母本與9916 回交獲得BC2F1;2014 年春天在成都以BC2F1為母本與9916 回交獲得BC3F1,同年夏天在馬爾康以BC3F1為母本與9916 回交獲得BC4F1;2015 年春天在成都以BC4F1為母本與9916 回交獲得BC5F1,同年夏天在馬爾康以BC5F1為母本與9916 回交獲得BC6F1;2016 年春天在成都以BC6F1為母本與9916 進行回交。逐代觀察,特異性、一致性、穩(wěn)定性好。2016 年完成JA9916 BC7F1回交轉育過程。該不育系花瓣大,側疊,雄蕊完全退化,雌蕊發(fā)育正常,抗倒性強。于2021 年3 月通過四川省級專家田間技術鑒定。
1.2 恢復系JR911雙低恢復系JR911 是2005 年利用自育的含NEA 恢復基因的自育材料6722 與自育雙低高油品系R9-ZS11 雜交,同年夏天以F1為母本與R9-ZS11 回交獲得BC1F1;2006 年春天在成都以BC1F1為母本與R9-ZS11 回交獲得BC2F1,同年夏天以BC2F1為母本與R9-ZS11 回交獲得BC3F1;2007 春天以BC3F1為母本與R9-ZS11 回交獲得BC4F1,同年夏天以BC4F1為母本與R9-ZS11回交獲得BC5F1;2008-2011 年對BC5F1連續(xù)自交7代。逐代觀察,特異性、一致性、穩(wěn)定性好。2011 年完成JR911 BC5F8回交轉育過程。該恢復系幼苗生長半直立,葉柄中等長短,對生裂片3~4 對,頂葉大而圓,葉緣鈍齒,葉片綠色,莖葉無毛具蠟粉,花瓣黃色平展側疊,花粉量充足且恢復力強。于2016 年3月通過四川省級專家田間技術鑒定。JR911 是突破性恢復系,不僅選育了川油81,還組配了川油70、川油75、榮香油001、德帝油528 并通過品種登記。
1.3 品種選育2016 年以雙低不育系JA9916 為母本與雙低不育恢復系JR911 配制雜交種川油81,經(jīng)2016-2018 年2 年度新品種比較試驗,田間表現(xiàn)為雜種優(yōu)勢強、營養(yǎng)體旺盛、豐產性好、抗病性強、熟期適中。2018-2019 年度參加四川省天府油菜高產試驗;2019-2020 年度續(xù)試。2021 年完成非主要農作物品種登記,登記編號:GPD 油菜(2021)510174。2023 年通過四川省油菜菜油兩用試驗第1 年試驗。
2.1 農藝性狀川油81 全生育期215d,苗期長勢強,苗期半直立,葉片中等綠色,葉緣缺刻弱到中,葉柄中等到長,植株蠟粉少。花瓣中等黃色,長度中等到長,寬度中到寬,呈側疊狀。籽粒為黑褐色。株高202.0cm,分枝部位高度106.0cm,一次有效分枝數(shù)7.1個,單株有效角果數(shù)311.8 個,每角粒數(shù)15.2 粒,千粒重3.97g。適宜在四川、廣西、貴州、陜西、云南、重慶、湖北、湖南、江西、安徽、江蘇冬油菜產區(qū)秋播種植。
2.2 品質2020 年經(jīng)農業(yè)農村部油料及制品質量監(jiān)督檢驗測試中心檢測:籽粒芥酸含量0.896%,商品籽硫苷含量25.32μmol/g(餅),含油量49.86%。2022 年經(jīng)農業(yè)農村部食品質量監(jiān)督檢驗測試中心(成都)測定:菜薹維生素C 1100mg/kg,鈣1350mg/kg(高于高鈣牛奶鈣含量),鋅6.51mg/kg,可溶性糖含量1.83%,氨基酸總量2.71g/100g。菜籽經(jīng)小榨機壓榨制得的菜籽毛油總酚含量1906.96mg/kg,canolol含量1616.34mg/kg。
2.3 抗性2019-2020 年連續(xù)2 年經(jīng)四川省農業(yè)科學院植物保護研究所鑒定:菌核病病情指數(shù)分別為28.78 和26.10,抗性等級均為中抗;病毒病病情指數(shù)分別為7.08 和4.20,抗性等級均為抗;且抗倒性強,抗裂莢性強,不串枝。
3.1 四川省天府油菜高產試驗2018-2019 年度參加四川省天府油菜高產試驗,每hm2平均產量3199.50kg,比對照德油6 號增產24.84%;2019-2020 年度續(xù)試,平均產量3558.60kg,比對照德油6號增產14.02%;2 年平均產量3379.05kg,較對照德油6 號增產19.43%。
3.2 四川省油菜菜油兩用試驗2023 年通過四川省油菜菜油兩用試驗,每hm2菜薹平均產量23809.50kg,同時收獲菜籽1579.35kg。
4.1 適時早播育苗移栽8 月下旬播種,9 月下旬移栽;直播種植則9 月中旬至9 月下旬播種。
4.2 合理密植中等肥力土壤移栽密度為12 萬~15 萬株/hm2,直播種植密度15 萬~18 萬株/hm2。
4.3 科學施肥早施重施底肥及苗肥,增施磷肥和硼肥,底肥、苗肥和薹前肥分別占總施肥量的50%、30%和20%。每667m2施油菜配方復合肥30kg;全生育期追肥3~4 次。在油菜摘薹前1~2d,視地力水平每667m2補施薹肥(尿素)5~6kg。
4.4 適時采收菜薹當主薹高40~45cm,選晴天的清晨或傍晚摘薹,采摘上部20cm,采摘時植株下部保留3~5 片葉,以利于側薹生長,可采收3 次左右。
4.5 適時收獲半數(shù)以上角果轉黃變色且主序中下部角果的種子呈成熟色或主序中下部籽粒變黑時,可進行人工或機械割曬使其后熟,之后人工或機械脫粒;全株完全黃熟時,可進行機械化聯(lián)合收割。
選育突破性品種,特別是抗病(抗菌核病和病毒?。⒏弋a、雙低、高含油量、高多酚、油蔬兩用等多個優(yōu)異農藝性狀聚合的突破性品種是一個漫長而艱巨的過程,川油81 從2005 年開始親本選育,到品種登記成功,歷時16 年,通過多親本復合雜交、小孢子培養(yǎng)、分子標記輔助選擇,在各世代進行抗性、含油量、產量等高強度篩選,實現(xiàn)多目標性狀的快速聚合。下一步研究重點就是培育聚合更多優(yōu)異性狀的超級油菜品種,如油菜株型(緊湊、耐密植、高光效等)、產量(角粒數(shù)、千粒重)、抗性(抗裂角、抗菌核病、抗根腫病、非轉基因抗除草劑等)、品質(高油酸、高含油量、高多酚、高植物甾醇等)等優(yōu)良性狀的聚合。