我国油菜育种和产业发展中若干问题的思考
2012-04-13莫鉴国李万渠彭云强
□莫鉴国 余 勤 李万渠 彭云强
油菜是我国最主要的油料作物,菜籽油是我国人民的主要食用油,约占国产食用植物油的40%。目前,我国年消费食用植物油约2300 万t,但自产不到1000 万t(其中菜籽油约450 万t),自给率约占40%多,自给安全水平低。我国油菜育种经历了系统选育、常规育种、品质育种、杂种优势利用以及目前的“品质+ 杂优”等阶段,品种潜力得到了显著提高。通过良种良法配套,使得我国油菜单产从1949年的32.5 kg/亩提高到2008年的120 kg/亩左右,新育成的高产优质杂交油菜品种单产达到了200 kg/亩以上。在我国油菜育种和产业发展取得显著成就的同时,仍面临着一些挑战和困难,本文仅就其中的若干问题谈一些看法,供同行参考。
一、关于低硫苷育种
强调高产优质,以“杂优+ 双低”选育双低杂交种是一段时期以来我国油菜育种和推广的主要方向。但笔者认为硫苷含量并非越低越好,理由是:
1.低硫苷带来抗性降低 有研究表明,在田间自然发生和人工接种条件下,高硫苷品系的病情指数均极显著小于低硫苷品系。高硫苷是自然选择长期进化的结果,人为超幅降低硫苷含量会带来抗性的降低和物种的退化。
2.低硫苷带来油菜环境胁迫增大,鸟、鼠、虫害加重 据研究,田鼠、野兔、鹿及鸽子等对油菜幼苗的啃食或啄食程度与油菜叶片中的硫苷含量呈负相关,硫苷还可作杀虫剂、杀菌剂或抗微生物制剂;早期培育的某些低硫苷品种因植株硫苷水平降低,潜在的自身保护功能下降,对病、虫、畜的抗逆力减弱。
3.低硫苷带来油菜的菜用保健作用弱化 据研究,经常食用十字花科蔬菜会降低癌症的发病率,比如肠癌。其主要机理在于十字花科蔬菜硫苷的降解产物可以作为致癌物的阻断剂。特别值得注意的是,萝卜硫素是硫苷(4- 甲基硫氧丁基硫苷)的降解产物,是迄今为止发现的最强烈的Phase Ⅱ酶诱导剂,它能使致癌基因失去作用。还有的研究表明,硫苷能提升肠道免疫功能,有望用于防治肠道感染和慢性肠炎。显然,降低硫苷含量会带来油菜的菜用保健作用的弱化。
从目前情况看,要使我国油菜籽大量出口并不现实,因而没有必要去盲目追赶“国际标准”。而兼顾饼粕饲用和品种抗性,40μmol/g 硫苷含量是现阶段较为适宜的选择。理论上讲,选育营养器官含量高、种子含量低的品种也应该是一种可供选择的技术方向。为了提高双低油菜的生态适应性,不宜一味降低而应维持油菜植株体内适当的硫苷水平,以保持其种性和生态协调性。
二、关于早熟育种
目前,我国油菜生产上对早熟品种的需求非常迫切:
1.是冬闲稻田扩种油菜的需要 如前所述,我国食用植物油生产不能满足国内市场需求,导致我国食用植物油高达约60%的对外依存度。而我国南方有2500 万亩的稻田面积,其中相当一部分可以种植油菜。我国油菜主产区全年轮作,但每年仍有大量的冬闲稻田被闲置,主要原因之一是茬口衔接不合理,没有合适的早熟油菜品种。
2.是机械化水稻种植的需要 油—稻栽培模式中水稻机械化插秧对油菜熟期的要求较高。中晚熟油菜品种腾田迟,易导致水稻大秧、老秧,影响机械化栽插;早熟油菜品种的推广则可以缓解这种矛盾,促进机械化水稻种植(插秧)。
3.是缓解双季稻区茬口矛盾的需要
南方双季稻区稻- 稻- 油三熟栽培制度下,油菜生育期较长与双季稻产生季节存在矛盾,采用早熟油菜品种是解决这一问题的有效途径。此外,为提高全年种植效益,与经济作物轮作和提高复种指数也迫切需要早熟油菜品种。
以前普遍认为早熟性和丰产性之间存在着矛盾,但实践证明,在某些生态区域,早熟品种产量潜力并不比中晚熟品种低。当然,早熟品种生育进程快,现蕾、抽薹、开花较早,开花期易遇上低温阴雨天气,如能选育开花相对较迟且籽粒成熟早的品种,并配以栽培良法,解决好抗寒性和早熟性的矛盾是可能的。
三、关于抗菌核病育种
1.致病机理比较复杂 菌核病是世界范围内油菜生产的一种重要病害。在中国,油菜菌核病居油菜三大病害之首,以长江流域最严重,轻病年减产10%~20%,重病年减产50%左右。菌核病抗病育种难度极大,首先是菌核病致病机理比较复杂,特别是致病因子中酶的作用,迄今的研究仅发现抗感材料中一些生化物质如酶活性存在一些差异,但这些差异是现象还是本质,仍然不清楚。
2.未发现免疫品种 油菜对菌核病的抗性属于微效多基因控制的数量性状,通过导入单个或者少数几个基因很难赋予油菜足够的抗性。现有油菜种质资源极其近缘野生种中,至今均未发现对菌核病免疫的抗原,因而难以获得免疫或真正的高抗品种。
3.品种发病轻主要为避病现象 目前生产上某些年份、某些区域、某些品种表现出的发病较轻实为避病现象。即油菜开花期如能避开子囊盘形成期,发病就轻;而且油菜开花期与子囊发生期间相吻合的时间长短对成熟期间病害的影响存在显著的回归关系。
在药剂研制、防治方法取得突破的条件下,笔者认为应适当放宽菌核病抗性的品种审定标准。
四、油菜多功能种质研究与应用
目前,从提高油菜产业竞争力着眼,无论是品种还是技术千方百计增加效益是当务之急。随着社会、经济、技术条件的变化,油菜的用途正悄然发生改变。从生物学特性来看,油菜除生产食用油脂而外,还有蛋白生产功能、工业原料生产功能、美化功能、间套栽培功能、菜饲肥兼用功能可以进一步挖掘,而这些功能的发挥对油菜增效具有重要作用。
此外,油菜秸秆粉碎后可作为良好的食用菌和花卉苗木培养基质,也可与畜禽粪便混合发酵生产沼气作再生能源;油菜花衍生产品如花粉、花蜜、蜂王浆是人体优良的天然保健品,具有极大的开发利用价值。