不同土壤环境对甘蓝型油菜萝卜胞质不育系制种产量及籽粒质量的影响

罗延青， 王敬乔， 李劲峰， 字德华， 赵凯琴， 董云松， 陈 苇， 张建昆， 张国建

（1.云南省农业科学院经济作物研究所， 昆明650205；2.云南省临翔区农业技术推广站， 云南 临沧677099； 3.云南农业职业技术学院， 昆明650212）

油菜是我国主要的食用植物油来源，在食油供应和农业生产中占有重要地位。随着杂种优势在农作物上的广泛应用，杂交油菜育种成为提高油菜产量和品质的重要途径［1］。为加大杂交种的推广应用和节约制种成本，科研工作者对制种技术进行了不断的探索和研究。在油菜杂交种生产过程中，提高制种产量与种子质量是制种研究的重要方向，其中种子质量的衡量指标为籽粒成熟度。在油菜制种过程中籽粒成熟度主要由含油量、蛋白质含量和千粒重所决定［2］。优良的种子生活力强，播种时用种量小，播种后苗齐、苗全、苗壮才能真正起到增产和增收的作用。制种研究结果显示，亲本的不同行比、氮磷钾的施用量、气候以及播期等栽培因子对油菜的制种产量和品质具有较大的影响［3－6］。目前，在杂交油菜三系育种中 Ogura胞质不育源是来源于萝卜的油菜细胞质雄性不育类型，其雄性败育彻底，不育性遗传稳定，转育研究取得了一些进展，已应用到杂交种生产中［7－8］。为加大 Ogura胞质不育源在生产中的应用，有必要对制种的条件进行试验，获得构成杂交种产量和质量的各因素间合理配置所需的适宜条件。本研究拟利用30份本课题组选育获得的甘蓝型油菜Ogura胞质不育系与同一恢复系在同一小气候环境下的旱地、水渍田两种不同土壤条件下进行杂交组配，并对制种产量、籽粒品质（千粒重、含油量和蛋白质）及其相互间的关系进行分析，探讨土壤环境对制种产量及籽种品质的影响。

1 材料与方法

1.1 材 料

供试的甘蓝型油菜杂交亲本由本课题组选育，以编号为E 07C的恢复系为父本（含油率为41.98%，蛋白质含量22.42%，千粒重4.15g），编号为01A－30A的30份核心萝卜胞质不育系为母本，进行田间组合配制。

1.2 方 法

1.2.1 田间试验

田间试验在云南省富民县永定镇麦场村进行。旱地试验田与渍水试验田相距约100m，前者为山坡梯田，排、灌水条件良好；后者为山谷洼田，排水条件较差，试验期间沟中均有积水，11月份有1周时间墒面积水，两试验点间光照时间和气温一致。播种时间为2013年10月18日，每个组合面积为50m2，父本与母本的行比为2∶6，株、行距均为30cm，每穴定苗2株，并设3个重复。底肥（氮磷钾复合肥）施用量为225 kg／hm2，农家肥30 000kg／hm2，硼肥15kg／hm2；苗期和薹期分别追施尿素225kg／hm2和150kg／hm2。旱地于播种期、苗期、薹期、盛花期、青荚期灌溉5次，水渍田在全生育期都不灌水。

对生育期较早的母本以及生育期较晚母本同墒的父本在薹期进行适度的摘薹处理，使父母本花期一致以利于不育系授粉。收获时按照成熟度进行分期收获。

1.2.2 数据采集和分析

成熟后按不同的不育系小区分别进行收获，脱粒、晾干后进行称重记录小区产量。每小区随机取3点3株混合样进行品质分析和千粒重测定。含油率、蛋白质含量采用近红外光谱仪进行分析，每个样品测3次，取平均值。测定时每隔20个样品设一组含油率分别高于50%和低于40%的对照，以控制测定误差。相关性分析和方差分析采用SPSS 19.0分析软件进行。

2 结果和分析

2.1 不同土壤条件下油菜的相关农艺性状表现

父、母本全生育期在180～187d。旱、渍田块父本的花期相差5d，旱地初花期为1月30日，而水渍田的初花期为1月25日。30个母本初花期分别在1月15日至2月10日之间；晚熟母本在不同试验点差异不明显，早熟母本在旱地初花期比水渍田最多晚开花6d。

对30个制种组合的产量、含油率、蛋白质含量和千粒重进行分析，结果（表1）显示：旱地（记为L 1）种子的含油率在38.43%～48.37%之间，平均为42.47%，变异系数为5.50；相对应的蛋白质含量在19.96%～25.96%之间，平均为23.61%，变异系数为5.84。水渍田（记为L 2）含油率在40.62%～49.14%之间，平均为46.34%，高出旱地3.87个百分点，变异系数为4.84，蛋白质含量在17.19%～25.45%之间，平均为20.40%，比旱地低3.61个百分点，变异系数为8.83。除E 07C－13A组合含油率旱地略高于水田外（分别为42.52%和42.45%），同一杂交组合间水渍田的含油率普遍高于旱地。

在旱地和水田2种不同土壤条件下，同一杂交组合籽种的千粒重稍有差异，其中18个组合的千粒重水渍田高于旱地，E 07C－23A 和 E 07C－13A组合的千粒重分别较旱地高出1.21g和1.30g，旱地E 07C－10A组合的千粒重高出水渍田1.17g。旱地千粒重平均为4.26g，水渍田千粒重平均为4.44g，变异系数分别为16.62和13.01。旱地制种产量在373.05～2 391.45kg／hm2，平均产量为1 383.30kg／hm2，水渍田制种产量在563.10～2 360.55kg／hm2，平均为1 497.15kg／hm2。旱地和水渍田产量的变异系数分别为34.85和33.71。综合不同地块和不同组合对产量的影响发现，半数以上的杂交组合在不同地块的产量存在较大差异；一些组合在不同地块的产量都较低，可能与母本生育期较晚等因素有关。

表1 油菜制种组合在不同地块的主要农艺性状

2.2 主要性状相关性分析

对旱地和水渍田制种组合的产量、含油率、蛋白质含量和千粒重进行相关性分析。由表2数据可知，旱地油菜制种组合中的含油率与产量呈不显著的负相关（－0.018），蛋白质含量与产量呈不显著的正相关（0.079），千粒重与产量呈极显著的正相关（0.682＊＊），含油率与蛋白质含量呈显著的负相关（－0.392＊）。

表2数据分析表明，水渍田油菜制种组合中含油率与产量呈不显著的负相关（－0.019），蛋白质含量与产量呈显著的负相关（－0.385＊），千粒重与产量呈不显著的正相关（0.232），含油率与蛋白质含量呈极显著的负相关（－0.489＊＊）。

以上分析结果说明，在不同土壤环境中，含油率、蛋白质含量和千粒重对制种产量的影响存在差异。油菜各相关性状间的相关规律也存在差异，在旱地中千粒重对产量具有较大的贡献率，但在水渍田中则表现为不显著的相关性。

2.3 不同地块和组合对油菜相关性状和产量的影响

分别对不同地块和制种组合的含油率、蛋白质含量和千粒重进行方差分析（表3）。主体间效应的检验结果显示，不同地块（旱地／水渍田）和不同制种组合（30个组合）这2个变量对于籽种的含油率、蛋白质含量以及千粒重的影响都是极显著的（sig＝0）。不同地块和不同制种组合对产量的影响也是极显著的（sig＝0.011和sig＝0）。

表2 主要性状的相关性分析

3 讨 论

本研究对地理位置相同的旱地和水渍田2个地块30个制种组合的含油率、蛋白质含量、千粒重和产量进行了分析。结果表明，在不同土壤环境中含油率、蛋白质含量和千粒重对制种产量的相关性存在差异，各相关性状间的相关规律也存在一定差异。在旱地地块，制种产量与千粒重呈极显著的正相关，而水渍田则表现出不显著的正相关，这在一定程度上表明旱地和水渍田种子千粒重对30个杂交组合的制种产量的贡献率存在着差异。含油率和蛋白质含量则对产量的相关性不大，且它们之间表现出显著或极显著的负相关，这与之前的研究结果相一致［9］。

方差分析结果显示，旱地和水渍田不同地块以及不同组合对含油率、蛋白质含量、千粒重的影响是极显著的。张子龙等的研究结果显示，油菜的品质如含油率除受基因型控制外，环境因素的影响也较大［10］。本研究对含油率和千粒重这两个衡量种子成熟度指标的分析发现，水渍田含油率普遍高于旱地（除E 07C－13 A组合外）。有9个组合水渍田含油率较旱地高出5个百分点以上，其中E 07C－01A组合水渍田的含油率较旱地高出7.37个百分点。此外，一些组合含油率受地块的影响较小，虽存在一定差异但差异不大，其中E 07C－26A和E 07C－27A 在旱地和水渍田的含油率都较高（47.08%～49.01%），这可能是由油菜的基因型所决定的。刘玉霞等的研究结果表明，不同成熟度下收获的种子含油率和千粒重间存在显著的负相关［2］。本研究中，旱地田块和水渍田不同组合的千粒重变异系数分别为16.62和13.01，相关性分析结果显示，千粒重与含油率均呈负相关。

表3 30个组合在不同地块的相关性状方差分析汇总结果

30个组合制种产量的变异系数较大，但旱地和水渍田间的变异系数相差不大。半数以上的制种组合，在旱地和水渍田中的产量相差较大，其中E 07C－13A旱地产量高出水渍田947.55kg／hm2，这可能是渍害影响了不育系植株的生长，与不育系耐渍性状较弱有关。

对本研究中30个制种组合在旱地和水渍地不同土壤条件下产量、含油率和千粒重间的相关性分析表明，为达到产量和质量构成因素间的最佳结合点，需对特定制种组合的制种条件进行小范围的测试。通过旱地和水渍地不同土壤环境对制种产量和质量影响的研究，获得了特定组合所适宜的土壤制种条件，特别是不育系能适应的环境条件，就本研究的结果显示：一些组合适宜于旱地种植，如 E 07C－12A、E 07C－13A 和E 07C－26A等组合，而 E 07C－02A、E 07C－19A 和E 07C－21A等组合适宜于水渍田种植。

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［10］张子龙，李加纳，唐章林，等.环境条件对油菜品质的调控研究［J］.中国农学通报，2006，22（2）：124－129.