甘蓝型黄子白花油菜恢复系ＲＷ１６的选育与应用

2012-04-29王俊生范小芳李成伟等

湖北农业科学 2012年15期

王俊生范小芳李成伟等

摘要：以显性白花油菜Ｗ６２为母本与显性黄子油菜Ｈ４４０杂交、回交，经多代连续定向选择育成了甘蓝型油菜（ＢｒａｓｓｉｃａｎａｐｕｓＬ．）双低恢复系ＲＷ１６，具有黄子和白花的特性。该恢复系具有较好的抗性和良好的品质性状，其芥酸含量平均为０．８４％，硫甙含量平均为２６．７１ μｍｏｌ／ｇ，含油量平均为４６．７８％，符合国家优质标准，属于高含油量油菜品种。该恢复系产量一般配合力良好，配制的杂种Ｆ１代子粒暗黄色，植株花色乳白，含油量和产油量杂种优势明显，普遍高于对照秦优７号。

关键词：甘蓝型油菜（ＢｒａｓｓｉｃａｎａｐｕｓＬ．）；黄子；白花；恢复系；选育

中图分类号：Ｓ５６５．４文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０12）15－3163-04

ＢｒｅｅｄｉｎｇａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＲａｐｅｓｅｅｄ（ＢｒａｓｓｉｃａｎａｐｕｓＬ．）ＲｅｓｔｏｒｅｒＲＷ１６ｗｉｔｈＹｅｌｌｏｗＳｅｅｄａｎｄＷｈｉｔｅＰｅｔａl

ＷＡＮＧＪｕｎ－ｓｈｅｎｇ，ＦＡＮＸｉａｏ－ｆａｎｇ，ＬＩＣｈｅｎｇ－ｗｅｉ，ＴＡＮＧｕａｎｇ－ｘｕａｎ

（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｌａｎｔＧｅｎｅｔｉｃｓａｎｄＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｒｅｅｄｉｎｇ，ＺｈｏｕｋｏｕＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｏｕｋｏｕ４６６０００，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＲＷ１６，ａｒｅｓｔｏｒｅｒｏｆｒａｐｅｓｅｅｄ（ＢｒａｓｓｉｃａｎａｐｕｓＬ．）ｗｉｔｈｙｅｌｌｏｗ－ｓｅｅｄ，ｗｈｉｔｅ－ｐｅｔａｌａｎｄｄｏｕｂｌｅ－ｌｏｗｑｕａｌｉｔｙ（lｏｗｅｒｕｃｉｃａｃｉｄａｎｄｌｏｗｇｌｕｃｏｓｉｎｏｌａｔｅ）ｗａｓｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｙｔｈｅｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅａｎｄｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｓｅｌｅｃｔｉｏｎｓｏｆｍｕｌｔｉ－ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｆｒｏｍａｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＦ１（Ｗ６２／Ｈ４４０）ａｓｆｅｍａｌｅａｎｄＨ４４０ｗｉｔｈｙｅｌｌｏｗｓｅｅｄａｓｍａｌｅ．ＲＷ１６ｈａｄｇｏｏｄｃｏｌｄ－ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｄｉｓｅａｓｅ－ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｑｕａｌｉｔｙｃｈａｒａｃｔｅｒｓ．Ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｅｒｕｃｉｃａｃｉｄｃｏｎｔｅｎｔｉｎｏｉｌ，ｇｌｕｃｏｓｉｎｏｌａｔｅｃｏｎｔｅｎｔｉｎｍｅａｌａｎｄｏｉｌｃｏｎｔｅｎｔｗas ０．８４％，２６．７１ μｍｏｌ／ｇａｎｄ４６．７８％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌｓｔａｎｄａｒｄ，ｉｔｂｅｌｏｎｇｅｄｔｏａｄｏｕｂｌｅ－ｌｏｗｒｅｓｔｏｒｅｒｗｉｔｈｈｉｇｈｏｉｌｃｏｎｔｅｎｔ．Ｉｔａｌｓｏｈａｄｂｅｔｔｅｒｇｅｎｅｒａｌｃｏｍｂｉｎｉｎｇａｂｉｌｉｔｙｉｎｙｉｅｌｄ，ｔｈｅＦ１ｈｙｂｒｉｄｓｆｒｏｍｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓｏｆＲＷ１６ｗｉｔｈｏｔｈｅｒｖａｒｉｅｔｉｅｓｓｈｏｗｅｄｂｅｔｔｅｒｈｅｔｅｒｏｓｉｓｉｎｏｉｌｙｉｅｌｄｓｐｅｒｕｎｉｔａｒｅａａｎｄｏｉｌｃｏｎｔｅｎｔ，ｂｌａｃｋ－ｙｅｌｌｏｗｓｅｅｄｃｏａｔａｎｄｍｉｌｋｙｗｈｉｔｅｐｅｔａｌ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｏｉｌｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔｈｅｍｗａｓｒｅｍａｒｋａｂｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆＱｉｎｙｏｕ７．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＢｒａｓｓｉｃａｎｕｐｕｓＬ．；ｙｅｌｌｏｗｓｅｅｄ；ｗｈｉｔｅｐｅｔａｌ；ｒｅｓｔｏｒｅｒ；ｂｒｅｅｄｉｎｇ

甘蓝型油菜（ＢｒａｓｓｉｃａｎａｐｕｓＬ．）花色突变体如白色、乳白色、金黄色和橘黄花油菜与普通黄花油菜易于识别，可稳定遗传，可以作为鉴别真假种子的标记性状［１，２］，因此引起了广大育种者的重视。王翊等［２］育成了白花油菜恢复系并应用于油菜杂种选育以提高杂交种纯度，于澄宇等［３］从Ｃ０２２中发现黄白相间花色的甘蓝型油菜突变体不育株，并选育出花色稳定遗传的隐性核不育系９９１Ｓ，文雁城等［１］育成了白花甘蓝型胞质不育系，并用于育种实践。甘蓝型黄子油菜相比黑褐子具有以下优点，如种皮薄、含油量高、毛油无色素、杂质少、金黄色清澈透明；既保持了菜油的香味和沸点高的特点，又减少了油烟和加工成本［４］。黄子油菜的饼粕蛋白质含量高，氨基酸组成更合理，纤维素和多酚含量低，饲料利用价值高，是生产植物蛋白质的优质原料［５，６］，因而黄子油菜育种已经成为油菜育种的主攻方向之一。目前，中国在黄子油菜育种方面已经取得了显著成效，如陕西省杂交油菜研究中心选育的黄杂１号含油量为４２．００％～４５．００％，选育的秦荣２号黄子杂交种含油量为４６．５２％，西南农业大学选育的甘蓝型黄子杂交油菜新品种渝黄１号含油量达４３．１８％［７］，江苏省农业科学院育成的中国第一个甘蓝型油菜低芥酸黄子新品种宁油１０号含油量为４３．４８％［８］，贵州省油料研究所选育的油研９号黄子杂交种含油量高达４３．７５％～５１．０８％，育成的鼎油１７含油量为４４．０５％［９］，黔黄油２１含油量高达４７．５０％［１０］，上海市农业科学院选育的申黄１号杂交种含油量平均为４５．６０％［１１］，这些品种均在中国油菜生产上发挥着重要作用。然而，把白花性状和黄子性状聚合于同一品种，选育白花黄子杂交油菜尚未见报道。因此，该研究主要报道选育显性黄子和白花油菜恢复系的过程、特性及其选配杂种的优势，旨在为其杂种优势利用提供理论依据。

１材料与方法

１．１试验材料

黄子亲本Ｈ４４０是对垦Ｃ１黄进行连续多代系统选育获得的低芥酸、低硫甙、高含油量黄子自交系；白花亲本Ｗ６２来自于品种间杂交后代，遗传性稳定，花瓣纯白色，品质为低芥酸、低硫甙，含油量中等；不育系３Ａ、４Ａ、５Ａ等是具有陕２Ａ不育细胞质的雄性不育系；自交系中双６号、中双９号、ＨＳＴＣ１０，骨干亲本０９Ｈ４５６、０９Ｈ７４６、０９Ｈ１０４４、０９Ｂ１２２、０９Ｑ１、０９Ｑ１７和０９Ｑ２２，均为双低自交系。秦优７号为黄淮区对照品种。

１．２RW16的选育方法及其过程

利用白花亲本Ｗ６２与黄子油菜Ｈ４４０杂交获得Ｆ１代，然后以黄子油菜Ｈ４４０为母本与Ｆ１代测交获得ＢＣ１Ｆ１代群体，在ＢＣ１Ｆ１群体中大量选择乳白花单株套袋自交，收获后进行品质分析，选留含油量较高、且为黄子的单株进入下一世代。每个世代至少保留２０个株系，每个株系内留４０株。在ＢＣ１Ｆ３代，芥酸、硫甙含量株系内大多表现变异幅度较小，遗传性稳定、黄子外显率和外显度均达９５％以上，因此，在ＢＣ１Ｆ４世代选株自交的同时，利用黑子不育系３Ａ、４Ａ、５Ａ进行了恢复能力测试（图1）。结果表明，编号为ＲＷ１２、ＲＷ１５、ＲＷ１６的３个株系不但具有完全恢复不育的能力，而且花色纯合稳定、植株生长势强，抗寒性强、株型紧凑、品质为双低，黄子外显率和外显度均达到９８％以上，其中ＲＷ１６品质性状相对最优。

１．３配合力测试与品质分析

利用化学杀雄剂ＳＸ－１诱导ＲＷ１６为雄性不育系做母本，与该试验中提供的自交系或品种杂交，获得１０个杂交种，把１０个杂交种和对照秦优７号、亲本ＲＷ１６按照区间随机排列，２次重复，种植密度１５万株／ｈｍ２，每个组合种植５行，行长２．５ｍ，行距０．４ｍ，栽培管理措施同一般大田。田间鉴定其抗菌核病、抗病毒病和抗寒性。成熟前每个小区取样１０株，考察其主要农艺性状，以平均值进行比较；各小区收获测定产量后抽样３０ｇ，利用ＤＡ７２００型近红外粮油品质分析仪（瑞典波通仪器公司）分析。

１．４方差分析

利用Ｅｘｃｅｌ统计分析功能对产量、含油量和产油量性状进行方差分析，品种（组合）间显著性比较采用新复极差法。

２结果与分析

２．１RW16的生物学特性

黄子白花恢复系ＲＷ１６属甘蓝型半冬性、中熟、黄子双低高油分恢复系，子叶肾形，苗期叶片半直立，顶叶中等大、椭圆形，叶缘锯齿状，叶柄中长，叶色绿，叶面无蜡粉，苗期长势强；分枝数较多，分枝部位低；花瓣白色、侧叠；角果长度中等偏长，子粒中等大小，种子黄色；中抗菌核病及高抗白粉病。

２．２RW16的主要农艺性状

在１５万株／ｈｍ２种植密度下，黄子白花恢复系ＲＷ１６株高和分枝部位高显著低于对照秦优７号，一次分枝数１０．５个，稍高于对照，主花序角果数７８．６个，略高于对照，单株角果数和千粒重与对照相当，单株产量２４．８６ｇ，略低于对照（表１）。

２．３RW16的主要品质性状和抗性表现

恢复系ＲＷ１６的芥酸含量为０．８４％，硫甙含量为２６．７１ μｍｏｌ／ｇ，含油量为４６．７８％，其品质符合国家优质标准，属于高含油量品种。田间自然病害和抗性鉴定结果（表２）表明，恢复系ＲＷ１６的菌核病发病率为７．２３％，病情指数为３．６０，其发病程度比秦优７号稍高；病毒病发病率为２．２２％，病情指数为１．６４，其发病程度稍轻于秦优７号。冻害发生率为３５．３２％，冻害指数为２．５１，均稍高于秦优７号。

２．４RW16所配组合单产、含油量和产油量的杂种优势表现

对１１个组合每公顷产量、含油量和每公顷产油量３个性状分别进行了方差分析。结果表明，11个组合的每公顷产量、含油量和每公顷产油量差异均达显著水平（Ｆ产量＝７．５９＞Ｆ０．０５＝２．３５，Ｆ含油量＝１６．９４＞Ｆ０．０５＝２．３５，Ｆ产油量＝９．０９＞Ｆ０．０５＝２．３５）。进一步对各组合每公顷产量、含油量和每公顷产油量进行品种间的多重比较，结果列于表３。

以ＲＷ１６为母本配制的１０个杂交组合，平均单产３８１２．６5 ｋｇ／ｈｍ２，比对照低０．２8％，其中有５个组合（ＲＷ１６×０９Ｑ１、ＲＷ１６×０９Ｈ１０４４、ＲＷ１６×０９Ｈ７４６、ＲＷ１６×中双９号、ＲＷ１６×０９Ｑ２２）增产，分别比对照增加２．５６％、２．３３％、１．８１％、１．６０％和１．２３％，但增产不显著，其他组合均减产；但１０个组合的含油量均高于对照秦优７号，最低和最高含油量组合分别比对照高０．３６和４．９９个百分点，而且其中有８个组合的含油量显著高于对照，因此，ＲＷ１６是一个适合选配高含油量杂交种的亲本；各组合每公顷产油量变异范围为１７１６．４４～１８６０．１８ｋｇ／ｈｍ２，均高于对照，其中８个组合显著高于对照，有２个组合每公顷产油量增加幅度达１０％以上。因此，选育的黄子白花恢复系ＲＷ１６是一个选配优质高含油量组合的优良亲本。

３讨论

垦Ｃ１黄是陕西省杂交油菜中心选育的黄子油菜亲本，其黄子种皮受两对独立遗传的显性互补基因Ｙ１－和Ｙ２－控制，其与任何黑子粒油菜品种杂交，Ｆ１代子粒均为黄子，Ｆ２代商品子粒均为杂黄色（既有黄子又有黑子）；利用垦Ｃ１黄作亲本成功选育出黄子杂交油菜黄杂１号和黄杂２号并应用于生产［１２］。该研究中使用的显性黄子亲本Ｈ４４０，是对垦Ｃ１黄进行连续多代系统选育获得的低芥酸、低硫甙、高含油量黄子纯合系，具有生长势强、抗寒性强和含油量较高以及配合力较高的优势，白花亲本Ｗ６２的白花性状受1对不完全显性基因控制。

该研究根据油菜显性白花和显性黄子性状的遗传规律，首先采用双亲杂交１次，Ｆ１代与亲本Ｈ４４０回交１次，然后连续多代自交、定向（以白花和黄子为标记性状）选育，使得后代ＲＷ１６保留了黄子亲本Ｈ４４０较多的优点。因此，选育的恢复系ＲＷ１６聚合了优质、显性白花和显性黄子性状，不但自身农艺性状优良，品质和抗性较好，而且用于杂交制种和亲本繁殖，使去杂工作方便可行，用其配制的杂交种Ｆ１代子粒为黄子，植株花瓣乳白色，Ｆ２代子粒为杂黄色（五花子），含油量和产油量也具有较明显的杂种优势，从而可以显著提高单位面积产油量和经济效益。因此，双低黄子白花恢复系ＲＷ１６的选育成功，为深入利用标记性状，开展白花黄子高油分油菜育种提供了良好基础。

秦优７号是目前生产上应用面积较大的优质杂交油菜品种，不但高产、稳产，抗病、抗逆性强，而且是一个广适性杂交种，目前是中国黄淮区和长江下游区对照品种。因此，该试验中选用秦优７号杂交种作对照，研究所配组合的超标优势，具有较强的生产实践意义。尽管没有筛选出显著增产的组合，但仍然有５个组合表现出一定的增产潜力，更重要的是该恢复系配制的组合含油量大多数显著高于对照，使得其所配组合每公顷产油量也显著高于对照秦优７号，因此，恢复系ＲＷ１６更适合于选配高含油量的杂交种。进一步通过与恢复系ＲＷ１６大量配制组合，相信一定会选育出产量和产油量均大幅度提升的白花黄子粒杂交种用于生产。

致谢：感谢河南省周口市农业科学院提供品质分析仪器。

参考文献：

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［３］于澄宇，胡胜武，张春红，等．一种花色突变雄性不育油菜的发现［Ｊ］．遗传，２００４，２６（３）：３３０－３３２．

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［６］ＶＡＮＤＥＹＮＺＥＡＥ，ＢＥＶＥＲＳＤＯＲＦＷＤ，ＰＡＵＬＳＫＰ．Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｅｆｆｅｃｔｏｎｓｅｅｄｃｏｌｏｒｓｉｎｂｌａｃｋａｎｄｙｅｌｌｏｗ－ｓｅｅｄｅｄｒａｐｅｓｅｅｄ［Ｊ］．ＣａｎＪＰｌａｎｔＳｃｉ，１９９３，７３：３８３－３８７．

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［１０］魏忠芬，王军，李德文，等．优质黄籽杂交油菜新品种黔黄油２１号的选育研究［Ｊ］．西南农业学报，２００８，２１（２）：５３７－５４０．