化学杀雄两系杂交油菜庆油1 号高产制种技术
2019-01-05胡承伟刘希忠唐世义黄桃翠
胡承伟 刘希忠 朱 程 唐世义 黄桃翠
(重庆市农业科学院/重庆中一种业有限公司,重庆 400060)
通过化学杀雄剂诱导油菜产生生理性雄性不育来生产杂交种,是油菜杂种优势利用的重要方式,是培育油菜杂交品种的重要途径[1]。我国早在20世纪70 年代初就开始油菜化学杀雄剂和化学诱导雄性不育系的研究,是世界上最早研究、利用化学杀雄杂交油菜的国家,具有世界领先水平[2]。国家对油菜实行登记制以来,通过化学杀雄剂诱导登记的油菜品种占总登记油菜品种的近一半,而且还在不断增加,化学诱导雄性不育技术已成为油菜新品种选育的有效便捷途径。
化学诱导雄性不育技术具有对不育基因型的依赖相对较小,杂交种产量优势更明显;可以自由配制杂交组合,亲本选择范围更广,更容易选育出高产优质抗病的杂交组合;新品种投入生产应用的速度快,节省大量的人力、物力;且F2不存在育性分离,具有较高的生产力,不存在恢复系的恢复力不足的问题,制种结实率较高,即使杂种纯度不够,其母本自交种子也能保持原来亲本的产量而不显著减产;可以辅助解决细胞质不育系存在的微粉问题[3],也能解决光温敏不育系的育性波动问题,提高杂交种子纯度,减小种子生产企业的制种风险;还可以用于替代人工去雄,促进远缘杂交和无融合生殖等一系列优点。但化学杀雄诱导雄性不育也存在一定的缺点,如雄性不育的败育效果受到母本基因型、施药方式、喷药时期、药液浓度、植株个体差异的影响[4],化学药剂或多或少对植物或环境有一定的副作用,因此很有必要明确油菜化学杀雄杂交种子生产流程,减少制种风险。
庆油1 号是重庆市农业科学院联合重庆中一种业有限公司以0911 为母本、0802 为父本,通过化学杀雄剂诱导雄性不育配组而成的甘蓝型两系油菜品种,具有产量高,丰产、稳产性好,抗性强,熟期较早等特点,于2014 年通过重庆市和国家农作物品种审定委员会审定[5],审定编号分别为渝审油2014001和国审油2014001,并于2018 年通过国家非主要农作物品种登记,登记编号:GPD(油菜)500180。庆油1 号适宜稻油轮作[6],连续多年(2016-2019年)被确定为重庆市主导油菜品种。该品种适宜在重庆、四川、贵州、云南,陕西汉中、安康等长江上游的冬油菜区域种植,在长江中下游及北方春油菜区也有示范种植。2014-2018 年在陕西汉中、重庆垫江等多地制种,制种总面积达到1000hm2,平均产量1.2t/hm2左右,其中2018-2019 年度在陕西汉中制种,平均产量高达1.8t/hm2以上,具有良好的示范带动作用。
1 亲本来源
母本0911 是重庆市农业科学院用中双9 号//G11/3058,经连续多代自交选育,并通过化学杀雄、测不育度、测异交结果率、测品质,定型为双低品系0911,具有田间长势旺、抗病性好、产量高等特点。采用改良化杀灵wp2 能诱导产生100%的全不育株率,不育株的自然结实率高[7],可用于杂交组合配制。父本0802 是重庆市农业科学院以nc08 为母本、中油杂2 号为父本,经过冬季重庆和夏繁昆明穿梭选育而成,具有双低品质、含油量高、花粉量大等特点。
2 品种特征特性
庆油1 号在重庆地区种植,幼苗直立、叶色浅绿、叶片边缘锯齿状,裂叶3~4 对,叶面有少量蜡粉,无刺毛,株高201.7cm,单株有效角果数344.1 个,每角粒数19.9 粒,千粒重3.86g,全生育期215d。菌核病发病率4.74%,病情指数2.19;病毒病发病率0.11%,病情指数0.06,抗病性较好。籽粒含油量41.93%,芥酸含量0.15%,饼粕硫苷含量20.91µmol/g,品质较优。
3 高产制种技术
3.1 制种基地选择 制种基地良好的生态条件对母本化学杀雄和父本散粉特性有很大影响。制种基地应选择生态条件良好,隔离条件充分,一般山区、丘陵的自然隔离区要求在1km 以上,平坝、平原的隔离区要求在2km 以上。制种区要求土地肥沃、光照充足、排灌方便、花期阴雨天少、有充足蜜蜂来源的区域,制种地最好为稻油轮作田,若是旱地,则选择2 年以上未种植过油菜和其他十字花科作物的土地,以避免自生油菜而影响油菜纯度。
3.2 育苗 苗床地应选择土地肥沃、通风向阳、靠近本田、管理方便、近2 年未种过油菜和其他十字花科作物的地作苗床地,苗床地与大田用地比1∶10,父母本苗床地应间隔1m 以上,避免混杂。父本的大田用种量为225~300g/hm2,母本的大田用种量为1050~1350g/hm2,用种量可根据亲本发芽率做适当调整。
适时播种是获得高产的关键,根据庆油1 号亲本特性,父母本采取同期播种,播种时间在9 月下旬,最晚不超过10 月10 日。播种时将种子分厢过秤,并与细沙或尿素按1∶5 的比例充分混匀后多次匀播,播种后可用清水或粪水浇施苗床,浇施适当,不要浇水过量而使厢面板结。出苗后如有虫害可用高效氯氟氰菊酯防治,移栽前5~7d 可施送嫁肥15kg/hm2的尿素。
3.3 移栽 制种田四周开沟、中间开厢,注意排水,厢宽3m 左右。施足底肥,一般每hm2施复合肥750kg、硼肥15kg,施肥要均匀。庆油1 号采用的父母本行比为1∶4,为方便打化学杀雄剂,母本间行距为30cm,窝距20cm;父母本间行距为45cm 以上,父本间窝距25cm 以上,父母本的行向与风向保持垂直,有利于授粉。当苗龄在30d 左右,叶龄达到5~6 叶时,开始移栽。一般先移栽父本,后移栽母本。
3.4 田间管理 移栽7d 后及时查苗补缺,按父母本分别补苗,确保足够的基本苗。待苗成活30d 内,进行中耕除草,并追施尿素150kg/hm2。当父本薹高40cm 时,采取隔窝打薹的方式对父本进行摘薹,摘薹高度10cm 左右,摘薹后父本追施尿素30kg/hm2,摘薹可有效增加父本供粉时间,提高母本结实率。病虫害的防治根据当地植保部门的预测预报和油菜的田间表现,及时防治蚜虫、菜青虫、菌核病等病虫害,病虫害以预防为主、化学防治为辅,化学农药应选择高效、低毒、低残留的农药,农药的使用符合相关规定。
3.5 花期管理 及时严格彻底地去除制种田及隔离区的杂株是制种的关键,也是提高种子质量、确保种子纯度的有效措施。在油菜生长的任何阶段都可进行除杂,规模化、专业化的除杂在油菜初花前和初花后,组织专业队伍除杂2~3 次,主要去除隔离范围内的其他油菜和十字花科作物,去除制种区内与父母本生物学性状不一致的杂株、次生油菜及其他杂株,去除的杂株要及时带离制种田块。
3.6 打化学杀雄剂 采用磺酰脲类改良化杀灵wp2 作为化学杀雄剂,分2 次喷施,第1 次喷药时期为10%的油菜母本植株自然半露蕾,喷药质量浓度在30~35mg/L 之间;第2 次为平头期,喷药质量浓度在25~30mg/L 之间,2 次的喷药量均为140mL/m2,能诱导产生100%的全不育株率[7]。打化学杀雄剂时应注意均匀一致、只打母本,如遇打药后下雨,且下雨量达到叶片表面有雨滴落下,则天晴后补喷60%的化学杀雄剂。花期放蜂是提高结实率的有效措施,进入初花期后,按100 箱/hm2左右的密度放蜜蜂,蜜蜂箱放置点距隔离区边界不少于1km,以提高制种产量。
3.7 适时收割 终花期后及时割除父本,有利于母本通风透气和防止收种时的人工混杂。为提高种子质量、减少损失率,杂交种的收获采用分段割断、晾晒后机械收获。当油菜角果有85%以上为琵琶黄时人工割断,晾晒5d 左右后机械收获,一般选用久保田或洋马联合收割机,机械收获能一次完成脱粒、清选和秸秆粉碎还田,对降低制种成本和改良土壤结构有明显作用[8]。收获的杂交种种子含水量较高,应及时抢晴晒干,如遇阴雨天气可用卧式烘干机进行烘干,因种子含油量较高,烘干时严格控制温度,不能超过43℃,防止因温度过高而造成种子发芽率降低。当种子含水量低于9%时及时仓储,储藏在清洁、干燥、无虫鼠害的仓库。在收割、晾晒(或烘干)、储藏、运输等过程中严防机械和人工混杂,确保种子质量和纯度。