甘蓝型油菜半矮秆细胞质雄性不育系9162 A的选育及应用

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(贵州省农业科学院油菜研究所， 贵阳 550008)

油菜是我国重要的食用油料作物，在我国食用油消费中菜籽油占19%[1]，因此，菜籽油的产量和品质对我国食用植物油的供给安全有着极其重要的影响。倒伏已成为影响油菜产量和品质的一个重要因素。倒伏使得油菜的茎叶互相重叠荫蔽，形成一个高温、高湿的空间，抗逆抗病虫害能力下降；发生倒伏的油菜会将养分的供应中心从油菜上部的角果转移至中下部，导致再生出分枝，这些小分枝虽然开花但不结实，同时引发贪青晚熟现象，导致油菜植株正常的光合作用受到影响，阴角秕粒量增加，有效角果减少，产量及品质下降，倒伏油菜产量比正常油菜减少10%～30%，严重的可达50%以上，含油量比正常油菜低10%～30%[2]。倒伏会增加机械操作难度，甚至无法机收，加大损失量，严重影响油菜的经济效益，降低农户种植油菜的积极性。半矮秆小麦、水稻品种的育成开创了20世纪60年代绿色革命，矮秆或半矮秆品种较传统品种在产量和抗性上显著提高。半矮秆品种植株高度降低，促进收获指数由0.3左右提高到0.5，并且降低了株高，在大量使用氮肥情况下也能抗倒伏，总生物量增加[3-5]。

细胞质雄性不育是油菜杂种优势利用最广泛、最有效的途径，波里马和陕2 A不育是最具实际应用价值的油菜不育类型，利用波里马和陕2 A不育系已成功选育出系列油菜杂交种[6-9]。

为了适应油菜机械化生产的发展需求，利用自育的细胞质不育系9171 A与半矮秆品系3862 Sd杂交、回交、测交，育成了株高为135 cm左右的半矮秆抗倒伏细胞质不育系9162 A，该不育系与正常高秆恢复系配制的杂交组合株高均集中在155 cm左右，具有半矮秆、抗倒伏、适合机械化收获的特点。

1 材料与方法

1.1 供试材料

细胞质不育系9171 A：本课题组2008年发现并育成的新细胞质不育系，该质不育系的主要优点是育性彻底，不受温度影响；品质优良，长势强、配合力较好。主要缺点是植株高大，株高为220 cm左右，易倒伏。

半矮秆新品系3862 Sd(Semi-dwarf)：笔者于2008年3月下旬在本课题组选育的隐性上位核不育系杂交组合5824 CA×5771 R中发现一株矮缩株，经过5年7代连续套袋自交选择，于2014年育成的能稳定遗传的半矮秆新品系，该材料在抽苔前与正常高秆油菜的长势相比没有任何差别。主要表现为苗期生长速度快、叶片数较多、叶片上挺、株高为135 cm左右、抗倒伏、伸长茎段及苔茎段的节间明显缩短而分枝及花序正常伸长、分枝与主干角度较小等。3862 Sd的半矮秆性状受一对不完全显性主效基因控制。

材料母本或父本平均株高(cm)对应组合主要性状育性平均株高(cm)一次分枝位(cm)抗倒伏力平均产量(kg/667m2)9162A136.2不育699R193.8全恢154.921.4直立180.4秦7R186.6全恢156.125.5直立145.5华杂62R207.9全恢159.323.7直立167.9中油63R220.5全恢157.123.5直立177.5湘6R248.5全恢160.726.6直立180.2对照油研50———58.1倒伏166.7

注：2018年4月中旬试验地遭遇强风袭击，试验地的正常高秆油菜全部倒伏；-表示未考查。

质不育恢复系：699 R、秦7 R、华杂62 R、中油63 R、湘6 R，均为本所自育的正常高秆质不育恢复系，平均株高为186.6～248.5 cm。

1.2 转育方法

细胞质雄性不育系是通过保持系连续回交得以实现自身的繁殖，不育系的选育实质上是保持系的选育。质不育保持系9162 B采用杂交转育法，利用现有的保持系与半矮秆品系杂交，F1再与保持系回交，选择大量BC1F1半矮秆植株与不育系测交，在测交后代选择全不育的组合继续与对应的半矮秆株系测交，一边选择全不育系组合，一边选择对应的半矮秆稳定株系，直到育成株高稳定的半矮秆保持系及对应的不育系。

2 结果与分析

2.1 半矮秆细胞质雄性不育系9162 A的选育

2015年春利用质不育系9171 A的保持系9171 B作母本，与半矮秆品系3862 Sd进行杂交，夏繁时再利用9171 B与F1回交，其目的是导入半矮秆基因的同时，更多地保留原质不育系9171 A的优良性状。2016年春利用质不育系9171 A与BC1F1中的半矮秆植株大量测交，同时BC1F1自交。夏繁时选择全不育组合的半矮秆植株与BC1F2中的半矮秆植株大量测交，同时BC1F2自交。2017年春继续选择全不育组合的半矮秆植株与株高稳定的BC1F3半矮秆株系大量测交，同时BC1F3继续自交。夏繁选择株高稳定的半矮秆全不育组合与株高稳定BC1F4半矮秆株系测交，即育成了不育系与保持系株高均稳定的半矮秆质不育系9162 A。选育过程见图1。

2.2 半矮秆细胞质雄性不育系9162 A与高秆恢复系配制组合的表现

为了加快半矮秆组合在生产上的应用，于2017年夏繁期间，利用株高稳定的半矮秆全不育组合与5个正常高秆的细胞质不育恢复系组配了5个人工杂交新组合，于2017年秋播进行3次重复的品比试验，2018年春开花期考查组合育性，收获期考查株高及主要性状，结果见表1。由表1可知，不育系的平均株高为136.2 cm，正常高秆恢复系的株高在186.6～248.5 cm之间，杂交组合F1的平均株高集中在154.9～160.7 cm之间，均表现为半矮秆株型。一次分枝位高在21.4～26.6 cm之间，明显低于正常高秆对照品种油研50的58.1 cm。2018年4月中旬，试验地遭遇强风袭击，试验地的正常高秆油菜全部倒伏(倒伏时油菜已经全部终花)，唯有半矮秆的株行材料及组合没有出现倒伏现象，表现了半矮秆材料较强的抗倒伏能力。半矮秆组合的平均产量为145.5～180.4 kg/667 m2，比对照油研50产量高的组合有4个，表现出较高的产量潜力。因油研50遭遇强风袭击出现倒伏现象，对产量有一定的影响，产量数据只能作部分参考。

3 讨 论

半矮秆品系3862 Sd具有苗期生长速度快、叶片数较多、叶片上挺、株高为135 cm左右、抗倒伏、伸长茎段及苔茎段的节间明显缩短而分枝及花序正常伸长、分枝与主干角度较小等特点，3862 Sd的半矮秆性状受一对不完全显性主效基因控制。细胞质不育系9171 A的主要优点是育性彻底，育性不受温度影响；品质优良，长势强、配合力较好。主要缺点是植株高大，株高为220 cm左右，易倒伏。本文作者利用两亲本相互杂交、回交，将两亲本的优良性状综合在一起，育成了具有实用价值的半矮秆细胞质不育系9162 A，与恢复系配制组合的初步表现说明，9162 A具有较强的生产应用潜力。其组合具有较强的抗倒伏能力，因此更适宜机械化收获。

在半矮秆质不育系9162 A的选育过程中，没有选用质不育保持系9171 B与半矮秆品系3862 Sd杂交、F1自交、F2测交选择半矮秆保持系的方法，而是选用杂交、回交方法，主要目的是更多地保留原质不育系9171 A的优良性状，只需要导入3862 Sd的半矮秆性状，利用BC1F1群体比利用杂交一次的F2群体与不育系测交，更容易获得全不育组合，选育半矮秆保持系更容易。