CN105993924B - 一种耐密植高产甘蓝型油菜杂交品种的选育方法及所获油菜杂交品种的应用 - Google Patents

一种耐密植高产甘蓝型油菜杂交品种的选育方法及所获油菜杂交品种的应用 Download PDF

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Abstract

一种耐密植高产甘蓝型油菜杂交品种的选育方法，包括以下步骤：利用现有的n1个甘蓝型杂交油菜不育系和n2个甘蓝型油菜恢复系进行不完全双列杂交，得到F1代杂交种；将F1代杂交种进行田间随机区组多次重复品种比较栽培试验，对获得的试验品种进行籽粒产量测定，筛选出其中增产5%以上的高产品种；对获得的试验品种进行收获指数测定，筛选出其中收获指数达到3.0以上的高收获指数品种；将同时满足增产和收获指数要求的品种确定为高产甘蓝型油菜杂交品种；最后将其对应的F1代杂交种进行高密度种植，筛选出存株数≥80%定苗数的品种确立为耐密植高产甘蓝型油菜杂交品种。本发明的方法具有产品产量高、适用性强、通用性强等显著优点。

Description

一种耐密植高产甘蓝型油菜杂交品种的选育方法及所获油菜 杂交品种的应用
技术领域
本发明涉及农业种植栽培及选育技术领域，尤其涉及甘蓝型油菜杂交品种的选育方法。
背景技术
自利用油菜杂种优势成功解决优质和高产的矛盾以来，我国油菜产业得到快速发展，种植面积居于世界第一位，菜籽油产量占据国内自产食用植物油的50%以上。但我国传统油菜生产多采用育苗移栽，以低密度、稀植方式为主，选育的品种多为高大株型，旨在通过杂交油菜的个体优势获得高产。
近年来，随着农村劳动力日益紧张，油菜生产逐渐从传统的育苗移栽低密度种植向机械化直播高密度种植转变。以往的高大株型的油菜品种在高密度条件下，难以满足个体单株的竞争发育，不耐密植的品种在密植条件下部分单株会被抑制生长，进而导致群体优势受到影响。而且在密植条件下个体单株营养生长过盛，往往造成田间通风不好、病害严重、易于倒伏，既不利于充分发挥其产量优势，也不适合于机械化收获。新的生产方式急需与之相匹配的新型品种。
以往研究表明，油菜籽粒产量与生物学产量成极显著正相关，与收获指数不相关。长久以来，这一观念引导油菜品种选育主要以生物量大的株型性状为选择目标，培育的油菜品种普遍收获指数较低，一般仅为2.4左右，未能达到光温对产量贡献的利用率。因此，如何利用收获指数平衡群体发育和经济产量的关系，是本领域科技人员面向新的生产方式急需探讨的新课题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种以收获指数为选择目标、培育产量高、适用性强、通用性强的耐密植高产甘蓝型油菜杂交品种的选育方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种耐密植高产甘蓝型油菜杂交品种的选育方法，包括以下步骤：
（1）利用现有的n1个甘蓝型杂交油菜不育系和n2个甘蓝型油菜恢复系进行不完全双列杂交，得到n=（n1×n2）个F1代杂交种；
（2）将上述步骤（1）获得的F1代杂交种进行田间随机区组多次重复品种比较栽培试验，并以预先设定的高产品种作对照；
（3）对上述步骤（2）获得的试验品种进行籽粒产量（经济产量）测定，筛选出其中产量比对照增产5%以上（优选8%以上）的高产品种；
（4）对上述步骤（2）获得的试验品种进行收获指数测定，筛选出其中收获指数达到3.0以上的高收获指数品种；优选的，参试品种按收获指数划分为高、中、低三类，3.0以上为高收获指数品种，2.8以上至3.0左右的区间为中收获指数品种，2.8以下一般为低收获指数品种；为达到高收获指数选择效果，本试验将收获指数的筛选指标优选定义在3.3以上，最优达到3.5以上；
（5）将步骤（3）中的高产品种与步骤（4）中的高收获指数品种进行比对，将同时满足二者要求的品种确定为高产甘蓝型油菜杂交品种；
（6）将上述步骤（5）中获得的高产甘蓝型油菜杂交品种对应的所述F1代杂交种进行高密度种植，收获期调查正常结实的存株数，筛选出存株数≥80%定苗数的品种确立为耐密植高产甘蓝型油菜杂交品种。
本发明的技术方案主要基于以下原理和思路：以往的研究认为，油菜品种的经济产量与生物量成正比，可单纯通过生物产量来预测经济产量，由此所培育的品种多为植株高大类型。但自机械化生产技术普及推广后，生产上急需的油菜品种类型已转向为矮株型、耐密植、产量高，期待“像种小麦一样种油菜”。由此，此而，我们的研究发现，于以下原理和思路：以往进行过原有的油菜品种选育观念存在着明显的技术偏见和传统的思维局限。我们发现在油菜密植的生产条件下，经济产量和生物产量的均衡性更有利于品种产量优势的表达，体现个体与群体的优势平衡发育。为此，本发明引入了收获指数这一评价指标进行杂交油菜品种选育。更重要的是，通过收获指数与产量进行关联分析，可以揭示收获指数与油菜耐密植特性之间的关联关系，培育既高产又耐密植的新型杂交油菜品种，解决现代农业生产方式对油菜品种的特殊需求。基于这样的重大发现，我们提出了以上的耐密植高产甘蓝型油菜杂交品种的选育方法。
上述的选育方法中，优选的，所述甘蓝型杂交油菜不育系为湘5A、20A、19A、167A这四个pol细胞质不育系中的至少一种，所述n1≤4个。
上述的选育方法中，优选的，所述甘蓝型油菜恢复系为6150R、13R、SC3R、3164R、XWR、048R这六个恢复系中的至少一种，所述n2≤6个。
上述的选育方法中，优选的，所述n1个甘蓝型杂交油菜不育系为湘5A、20A、19A、167A这四个pol细胞质不育系，所述n2个甘蓝型油菜恢复系为6150R、13R、SC3R、3164R、XWR、048R这六个恢复系。
上述的选育方法中，优选的，所述F1代杂交种的种子生产是在隔离环境中种植1个父本和多个母本进行配组。
上述的选育方法中，优选的，所述步骤（2）中，田间随机区组多次重复品种比较栽培试验具体是指：试验按随机区组3次重复，小区面积5m2-20m2， 种植密度2.0万-3.0万株/亩，每个小区形状呈长条形，采用条播方式，播种行距0.2-0.4 m，每个小区25-35行；油菜3-4叶期间苗定苗，每行留苗20-30株。比较栽培试验一般选用当地生产上主要推广的具有代表的品种作为对照品种。
上述的选育方法中，优选的，所述步骤（4）中，所述收获指数的测定方法具体包括：
在特定小区的油菜品种成熟以后测定其子叶节以上的全部干物质的现存量，得该油菜品种的生物产量；再测定该油菜品种的籽粒产量，得该油菜品种的经济产量；再将经济产量与生物产量的比值所得百分数确定为该油菜品种的收获指数。
本发明的上述技术方案是选用甘蓝型油菜细胞质不育系统为育种平台，不完全双列杂交为品种选配方式，以品种比较试验为鉴定手段，以产量和收获指数为品种评价指标，育成的杂交油菜品种经多点试验和多年生产验证，既可达到“高产”的要求，又具有耐密植、适合机械化收获的特性。
作为一个总的技术构思，本发明还提供一种上述的选育方法获得的耐密植高产甘蓝型油菜杂交品种进行种植应用，该种植过程采用机械化种植，所述种植应用过程采用直播方式，且采用2～4万株/亩的高密度种植。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1）本发明的方法选育出的甘蓝型油菜杂交品种具有产量高、适用性强等优点，例如已成功选育的杂交油菜品种“沣油737”；
2）本发明的方法通用性强，可推广到其他各种高产耐密植的杂交油菜品种的选育，例如用此方法同样选育了杂交油菜品种“沣油679”；
3）本发明可作为高产耐密植油菜品种的培育方法，并为实践中更好、更高效地获得耐密植高产甘蓝型油菜杂交品种提供了前提和手段，具有重要意义。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例：
一种本发明的耐密植高产甘蓝型油菜杂交品种的选育方法，包括以下步骤：
1. 利用现有的湘5A、20A、19A、167A这四个pol细胞质不育系（湖南省农科院即可提供），与6150R、13R、SC3R、3164R、XWR、048R这六个甘蓝型油菜恢复系进行不完全双列杂交，得到24个F1代杂交种组合。
2. 将上述步骤1获得的24个F1代杂交种进行田间随机区组三次重复品种比较栽培试验，并以预先设定的高产品种中油杂2号作对照品种。
比较栽培试验设计如下：
2.1 试验地点：长沙市马坡岭湖南省农业科学院基地，土壤肥力中等且均匀，前茬为水稻。
2.2 试验设计：试验按随机区组3次重复，小区面积20m2，种植密度375株/小区（折合2.5万株/亩），施肥、管理按国家区域试验要求进行，对照为国家区试对照品种中油杂2号。
2.3 试验方法：当年10月2日播种，采用条播方式，每小区长×宽为10m×2m，播种行距0.33m，每小区30行。油菜3-4叶期间苗定苗，每行留苗25株。成熟期每小区调查前3行正常生长结实的株数。每小区前3行整株取样，装入大纱网袋，自然风干30天，再脱粒称重。小区剩余部分成熟后正常收获，实测籽粒产量。
3. 对上述步骤2获得的试验品种进行经济产量测定，筛选出其中产量比对照增产5%以上的高产品种。
4. 对上述步骤2获得的试验品种进行收获指数测定，筛选出其中收获指数达到3.3以上的高收获指数品种。收获指数的测定方法具体包括：在特定小区的油菜品种成熟以后测定其子叶节以上的全部干物质的现存量，得该油菜品种的生物产量；再测定该油菜品种的籽粒产量，得该油菜品种的经济产量；再将经济产量与生物产量的比值所得百分数确定为该油菜品种的收获指数。成熟期每个小区取3行测定生物产量和经济产量，计算收获指数。
5. 试验结果：
5.1 产量结果：经测定，比对照品种增产8%以上的品种有7个，分别为：
20A×SC3R 增产12.48%；
19A×048R 增产11.2%；
20A×048R 增产10.9%；
湘5A×6150R增产10.65%；
20A×XWR 增产10.1%；
20A×13R增产9.45%；
19 A×6150R增产8.77%。
5.2 收获期存株数调查结果：参试组合在成熟期正常结实的株数差异很大，且与收获指数成显著正相关，存株率≥80%以上的有以下5个组合，其余都<80%。
湘5A×6150R为23.5；
20A×XWR 为23.2；
20A×SC3R为21.2；
20A×048R为23.0；
167A×6150R为20.1。
5.3收获指数测定结果：根据收获期存株数，判断品种的耐密植能力，存株率≥80%以上的品种，收获指数在3.3以上，在比对照增产8%以上的组合中，收获指数表现差异较大，其中超过3.3以上的组合有4个，分别为：
湘5A×6150R为3.86；
20A×XWR 为3.43；
20A×SC3R为3.40；
20A×048R为3.37；
其余3个均在3.0以下，为：
20A×13R为2.89；
19A×048R为2.72；
19 A×6150R为2.60。
1个组合收获指数大于3.3，但产量比对照减产-4.55%，为：
167A×6150R为3.33；
将步骤3中的高产品种与步骤4中的高收获指数品种进行比对，将同时满足二者要求的品种确定为耐密植高产甘蓝型油菜杂交品种。
6. 耐密植高产甘蓝型油菜杂交品种实际验证。
上述本实施例获得的杂交组合（湘5A×6150R）F1（收获指数3.38），2008年-2010年参加国家长江下游区区试（代号5102），两年合计平均亩产180.45公斤，比对照秦优7号（平均亩产164.2公斤）增产8.2%。2010-2012参加国家长江中游区轻简化组（高密度）区试，两年合计平均亩产177.3公斤，比对照中油杂2号增产11.66%，同年参加长江中游区油菜生产试验，平均亩产163.13 公斤，比对照中油杂2号增产5.97 %。以品种名“沣油737”分别通过国家长江下游、长江中游农作物品种审定（国审油2009018、国审油2011015号），并获得国家植物新品种保护（CNA20090748.4）。
在生产应用中，该杂交组合充分展示了上述选择方法的可行性与高效性，尤其是适合直播栽培，在2-4万株高密度下生长稳键、发育均衡，株型矮壮，产量高，为国内最适于现代农业机械化种植的品种之一，连续6年列为农业部油菜主导品种。现已推广到湖南、湖北、安徽、江苏、甘肃等全国涵盖冬、春油菜区的十余个省份，累计应用面积已达3000万亩以上，对加速油菜品种更新、推动机械化轻简栽培转变等方面发挥了重要而积极的作用。

Claims (8)

1.一种耐密植高产甘蓝型油菜杂交品种的选育方法，包括以下步骤：
（1）利用现有的n1个甘蓝型杂交油菜不育系和n2个甘蓝型油菜恢复系进行不完全双列杂交，得到n=（n1×n2）个F1代杂交种；
（2）将上述步骤（1）获得的F1代杂交种进行田间随机区组多次重复品种比较栽培试验，并以预先设定的高产品种作对照；
（3）对上述步骤（2）获得的试验品种进行籽粒产量测定，筛选出其中产量比对照增产8%以上的高产品种；
（4）对上述步骤（2）获得的试验品种进行收获指数测定，筛选出其中收获指数达到3.3以上的高收获指数品种；
（5）将步骤（3）中的高产品种与步骤（4）中的高收获指数品种进行比对，将同时满足二者要求的品种确定为高产甘蓝型油菜杂交品种；
（6）将上述步骤（5）中获得的高产甘蓝型油菜杂交品种对应的所述F1代杂交种进行高密度种植，收获期调查正常结实的存株数，筛选出存株数≥80%定苗数的品种确立为耐密植高产甘蓝型油菜杂交品种。
2.根据权利要求1所述的选育方法，其特征在于，所述甘蓝型杂交油菜不育系为湘5A、20A、19A、167A这四个pol细胞质不育系中的至少一种，所述n1≤4个。
3.根据权利要求1所述的选育方法，其特征在于，所述甘蓝型油菜恢复系为6150R、XWR、048R这三个恢复系中的至少一种，所述n2≤3个。
4.根据权利要求1所述的选育方法，其特征在于，所述n1个甘蓝型杂交油菜不育系为湘5A、20A、19A、167A这四个pol细胞质不育系，所述n2个甘蓝型油菜恢复系为6150R、XWR、048R这三个恢复系。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的选育方法，其特征在于，所述F1代杂交种的种子生产是在隔离环境中种植1个父本和多个母本进行配组。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的选育方法，其特征在于，所述步骤（2）中，田间随机区组多次重复品种比较栽培试验具体是指：试验按随机区组3次重复，小区面积5m2-20m2，种植密度2.0万-3.0万株/亩，每个小区形状呈长条形，采用条播方式，播种行距0.2-0.4 m；油菜3-4叶期间苗定苗，每行留苗20-30株。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的选育方法，其特征在于，所述步骤（4）中，所述收获指数的测定方法具体包括：
在特定小区的油菜品种成熟以后测定其子叶节以上的全部干物质的现存量，得该油菜品种的生物产量；再测定该油菜品种的籽粒产量，得该油菜品种的经济产量；再将经济产量与生物产量的比值所得百分数确定为该油菜品种的收获指数。
8.一种如权利要求1～7中任一项所述的选育方法获得的耐密植高产甘蓝型油菜杂交品种进行种植应用，该种植过程采用机械化种植，所述种植应用过程采用直播方式，且采用2～4万株/亩的高密度种植。
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