甘蓝型杂交油菜不同花序生产力与产量关系的研究
2017-05-15张学财左尚云李守国徐黎峰庞春鹏
张 敏 张学财 左尚云 李守国 钟 凯 徐黎峰 张 洋 庞春鹏
(1四川国豪种业股份有限公司,绵阳621000;2重庆市酉阳大溪镇人民政府,重庆409811)
甘蓝型杂交油菜不同花序生产力与产量关系的研究
张 敏1张学财1左尚云1李守国1钟 凯1徐黎峰1张 洋1庞春鹏2
(1四川国豪种业股份有限公司,绵阳621000;2重庆市酉阳大溪镇人民政府,重庆409811)
以14个四川盆地宜栽甘蓝型杂交油菜为材料,进行了不同来源的花序生产力大小及其对单株产量贡献研究。结果表明,一次分枝花序对单株产量贡献最大,关系最为密切且在品种间变异不大。主花序生产力和一次分枝花序生产力相互促进,二者均对二次分枝花序生产力有一定抑制作用,通径分析表明直接作用一次分枝花序最大,二次分枝花序大于主花序。杂种优势育种时,一次分枝花序生产力作首要考虑的同时,还应重点考虑一次分枝花序在单株产量中贡献程度限度和二次分枝花序的生产力。
甘蓝型杂交油菜;不同来源花序;生产力;单株产量;贡献率
近几年杂种优势在油菜育种上利用研究表明油菜不仅在种子产量上杂种优势明显,在其他许多农艺及经济性状上也存在明显的杂种优势。其杂种优势强弱顺序一般表现为:一般营养体性状>产量性状>品质>抗性性状[1-4]。基于这种情况,国内外学者作了油菜生物学性状、经济性状及品质性状及其产量关系的研究,多数研究表明农艺性状与油菜单株有效荚果数呈正相关,如主花序长度、株高等[5];且油菜单株有效荚果数、千粒重等经济性状与产量呈显著正相关[6-7]。同时,浦惠明等[8]研究表明,随着种植密度的增加,主花序和一次分枝的生产力及其贡献率有所升高,而二次分枝的生产力及其贡献率却有所降低。本研究在前人研究的基础上,将产量性状细化到每一个不同花序来源,研究其对产量的贡献,以期为高产高效育种、杂种优势的性状选择与利用、合理的栽培措施及提高产量提供参考。
1 材料与方法
1.1试验材料 选用四川省推广面积较大的14个甘蓝型杂交油菜品种,分别为陕油8号、中油杂2号、蓉油8号、蓉油4号、杏油2号、蓉油11号、乐油5号、早杂2号、科乐521、德油5号、德油6号、德油9号、德杂10号、绵油11号。
1.2试验方法 试验于2013-2014年在四川绵阳四川国豪种业科研基地进行。试验地为紫色壤土,前茬水稻,肥力中等偏上,均匀一致。油菜于9月15日播种,10月15日移栽。每品种移栽4行,行长10m,行距45cm,株距25cm,每行40株。每667m2施尿素27kg(折纯氮12.5kg)、过磷酸钙40kg、氯化钾12.5kg。田间管理按本地高产栽培要求进行。
成熟时,在每品种中部两行取代表性植株10株,编号1~10,并将同株油菜不同来源花序分别放入不同尼龙袋中并进行标记,置于晾晒棚内风干。待风干后,考测不同来源花序的生产力及单株产量,分析不同花序生产力对单株总产量的贡献大小情况及内在关系。
1.3统计分析 以参试各油菜品种10株的平均数为基础,计算同一油菜品种不同来源花序生产力大小及其对单株产量的贡献、不同品种油菜同花序来源生产力的变异系数,用DPS 7.55软件计算不同花序来源生产力及其对单株产量贡献率与单株产量的相关和通径系数。
2 结果与分析
2.1不同来源花序的生产力及单株产量分析 从表1可知,对于单株产量而言,所选参试甘蓝型杂交油菜品种群体单株产量均值为47.01g,其中5个油菜品种单株产量达到50g以上,其按照大小顺序依次为:早杂2号>德杂10号>绵油11号>德油9号>蓉油4号;5个油菜品种单株产量较低,单株产量于45g以下,按大小顺序依次为:乐油5号>蓉油8号>德油6号>蓉油11号>科乐521。
表1 各品种不同来源花序生产力及单株产量
对于不同来源花序生产力,任何品种一次分枝花序的生产力均表现为最大,而主花序和二次分枝花序生产力则因品种不同表现出一定的差异。主花序生产力均值为7.44g,其中达到8g以上的油菜品种从大到小排序为:早杂2号>中油杂2号>陕油8号>蓉油4号>德油5号;一次分枝花序生产力均值为33.46,其中达到35g以上的油菜品种从大到小排序为:早杂2号>蓉油4号>德杂10号>德油9号>中油杂2号;二次分枝花序生产力均值为6.11,其中达到6.5g以上的油菜品种从大到小排序为:绵油11号>德杂10号>杏油2号>蓉油11号>德油9号。
2.2不同来源花序对单株产量的贡献率分析 从表2可知,对于不同来源花序对单株产量贡献率:一次分枝花序对单株产量的贡献率最大,达到70%以上,主花序其次,二次分枝花序最小。
各来源花序对产量的贡献率大小在参试甘蓝型杂交油菜品种间存在较大的差异(表2)。主花序对单株产量贡献最大的油菜品种是陕油8号,占单株产量的19.18%,最小的是绵油11号,仅占单株产量的11.01%;一次分枝花序对单株产量贡献最大的是蓉油8号,占单株产量的77.03%,最小的是绵油11号,仅占单株产量的63.08%;二次分枝花序对单株产量贡献最大的是绵油11号,占单株产量的25.91%,最小的是蓉油8号,占单株产量的4.32%。故在主花序和二次分枝花序对单株产量的贡献上,蓉油8号与绵油11号差异最大,绵油11号在一次分枝花序最小的情况下,单株产量达到50g以上,说明二次分枝花序生产力在该品种油菜产量构成上的作用较大。大部分参试油菜品种的主花序对单株产量的贡献率大于二次分枝花序,二者贡献率差值最大的是蓉油8号,达到14.33个百分点,而杏油2号、蓉油11号、乐油5号、德杂10号和绵油11号主花序对单株产量贡献较二次分枝花序小,分别少4.23、2.95、1.22、6.25和14.9个百分点。
从各花序来源生产力对单株产量贡献率的变异系数(表2)来看,二次分枝花序对产量的贡献在品种间变异最大,变异系数为45.55%,其次是主花序,一次分枝花序生产力对单株产量贡献率在品种间差异最小,仅为5.87%。在参试品种间,一次分枝花序生产力对单株产量的贡献率表现相对稳定,而主花序和二次分枝花序对单株产量的贡献,在不同油菜品种上表现出较大变异,故对主花序和二次分枝花序生产力的改良和利用的空间更大,其中二次分枝花序表现会更为突出。
表2 14个甘蓝型油菜不同来源花序对单株产量的贡献率及其变异系数
2.3不同来源花序生产力及其贡献率与单株产量的相关性分析 作物杂种优势是各个性状相互作用的表现,各性状间存在不同程度的相关,对一个性状的选择势必会影响到另一个性状的遗传效果,其内在相关具体见表3。一次分枝花序生产力与单株产量相关达到极显著,而主花序和二次分枝花序生产力与单株产量表现出正相关但不显著,并且二者与单株产量的相关系数差异不大。单株产量与主花序和一次分枝花序贡献率呈不显著的负相关,而与二次分枝花序贡献率却呈不显著的正相关,说明在提高主花序和一次分枝花序生产力的同时,需特别注意其对单株产量的贡献率影响,当其贡献率增加到一定值时,再增加其生产力会对单株产量的增加有一定抑制作用。二次分枝花序的生产力及其对单株产量的贡献率与单株产量均表现出正相关的特点,说明二次分枝花序生产力增加无疑会提高单株产量,而且在很大程度上都不会对单株产量产生抑制效应,故通过提高二次分枝花序生产力来增加单株产量的操作空间较大。
表3 不同来源花序生产力及其贡献率与单株总产量相关分析
主花序与一次分枝花序生产力呈显著正相关,而与第二次分枝花序呈不显著的负相关,一次分枝花序与二次分枝花序生产力间也存在一定程度负相关。说明提高主花序和一次分枝花序生产力均对二次分枝花序生产力产生一定抑制作用,而主花序和一次分枝花序之间提高任何一个的生产力都对另一个有一定促进作用。
2.4不同来源花序生产力对单株产量的通径分析
通径分析是在相关分析与回归分析的基础上进一步研究因变量与自变量之间的数量关系,可将相关系数分解为直接作用和间接作用,以揭示各个因素对因变量的相对重要性。通过逐步回归分析,得出的回归方程为Y=-0.1654413395+0.9836860339X1+ 1.0082560691X2+1.0063939235X3,其中Durbin-Watson统计量d=1.96619705,表现出较好的统计效果。
通过不同来源花序生产力对单株产量作通径分析见表4。不同来源花序生产力对单株产量均为正向直接作用,其中一次分枝花序对单株产量作用最强,其直接通径系数为0.7533,其次为二次分枝花序,最小的是主花序。而在间接作用上,主花序和一次分枝花序生产力作用均为正向且差异不大,而二次分枝花序生产力对单株产量的间接作用表现为负向,且作用较强,为-0.1895,说明二次分枝花序生产力通过影响主花序和一次分枝花序生产力从而在一定程度上对单株产量有间接的抑制作用。主花序和一次分枝花序生产力相互作用对单株产量产生正向的间接作用,而二者通过影响二次分枝花序生产力对单株产量产生负向间接作用,抑制单株产量的增加。
表4 不同来源花序生产力对单株产量的通径分析
3 讨论
通过对油菜的3个来源花序对单株产量的贡献分析表明,一次分枝花序对单株产量的贡献最大且在油菜品种间变异较小,与主花序生产力密切正相关,二者相互促进,带动单株产量的增加;二次分枝花序对单株产量的贡献虽然最小,但它与单株产量的密切程度大于主花序,通径分析表明二次分枝花序对单株产量的正向直接作用较大,它与主花序和一次分枝花序生产力呈现负相关,使得它影响主花序和一次分枝花序生产力而对单株产量产生一定的抑制作用。主花序和一次分枝花序贡献率与单株产量表现为负相关,说明二者来源花序的贡献率增大对产量增加有一定的限制,具体增加到什么程度会抑制单株产量还需要进一步研究。笔者认为,在育种上,改良一次分枝花序生产力的同时,适当增加二次分枝花序生产力及其对产量的贡献率(在单株产量中的比重),无疑是获得较高单株产量较理想的做法,与黄露等[9]通过聚类分析的第三类品种主花序和一次分枝生产力适中,对二次分支花序抑制相对较弱,从而提高了单株产量的结论相吻合。因此,在实际生产中,可将不同油菜品种的这些规律与相应的栽培措施结合,有效地调整不同来源花序对单株产量的贡献率,使贡献率分配达到最优化,从而提高油菜单株产量。
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2017-01-10)