隐性核不育三系杂交油菜品种油研998的选育

(贵州省油菜研究所， 贵阳 550008)

油菜是我国主要的油料作物，杂交油菜品种的推广应用又在油菜生产中占有主导地位。目前大面积应用的不育系主要有细胞质雄性不育和细胞核雄性不育。细胞质雄性不育由于其不育系受温度影响有大量的微粉产生，这样大大影响了杂交种的纯度；隐性细胞核雄性不育材料的优点是恢复源广，且其不育性彻底、稳定，不受环境影响。此类材料又分隐性细胞核雄性不育两系和隐性细胞核雄性不育三系，前者不育系中包含有50%的可育株，在生产杂交种时必须在开花前将其拔除，而后者可实现100%的不育，并且不育性彻底、恢复源广，这样就克服了隐性核不育两系材料在制种中要拔除50%可育株的缺点，大大节省了劳力投入，是目前油菜杂优育种较理想材料。

贵州省油菜研究所经过多年的研究，目前在品种选育上已构建完善的隐形核不育两系(不育系、恢复系)组合选育、隐形核不育三系(纯合两性系、临保系、恢复系)组合选育和常规品种选育等育种平台。

油研998是利用Q 02 A(隐性核不育三系材料)与J 24(双低恢复材料)配制成功的双低、高油分、高产的杂交油菜新组合。该组合于2013—2016年度参加贵州省油菜新品种联试和生产试验，其产量和品质均达到品种登记标准，已于2019年6月在全国农技中心进行登记。

1 组合来源及亲本选育过程

1.1 亲本名称及来源

不育系Q 02 A是由隐性核三系纯合不育系C 02 A与其临保系L 01 B配制的隐性核三系的全不育系；恢复系J 24是由本所育成的2个高油分的双低常规材料F 33与F 85杂交转育而成。

1.2 亲本的选育

下面就隐性纯合不育系、临保系、全不育系、恢复系的选育进行简述。

1.2.1隐性纯合不育系的选育

1) 纯合不育系转育的材料来源。纯合不育系C 02 A是以纯合不育系C 15 A为母本，827 R为父本杂交转育分离选择而成，其中C 15 A是从皖油9号(隐性核三系杂种)后代分离选择而来，其材料植株杆硬、分枝多，但油分含量低； 827 R是油研10号母本82278 A和可育株经世代分离，育性稳定不再分离不育株的优良材料，其油分蛋白总量在72%以上。

2) 转育步骤。核三系的育性受3对基因控制，且不育材料又有可育株与不育株，其中从基因型上又表现出杂和型和纯合型，遗传及杂交转育均较复杂，下面是本材料研究的一种转育技术(已申报并获专利授权)，其转育步骤如下：

图1 纯合不育系转育步聚

表1 C 02各代选育情况表

育成纯合不育系名称组合来源选育过程F2F3与临保系制种和育性鉴定恢复及与恢复制种F2自交株分离与所制杂种生产力鉴定F4F5C02A105A× 827R群体:250～300株自交100株分析淘汰后选择:65株① 用65株的部分种子与临保系L1702相间种植,行比1∶5;初花前调查13个株行达1/4的不育株率,拔出全部可育株和全可育株行,成熟收种备用。② 将收获的13个与临保系制种的种子与恢复系F17相间种植,行比:1∶4,母本条播不匀苗,花期调查有4个株行表现100%全不育,拔出其余有可育株的全部株行后让其开花授粉,成熟收种备用。① 种植在与临保系制种中表现1/4不育且育性鉴定为100%不育相对应的F2的4个单株,花期成对测交25个组合。②种植与恢复系制种的4个组合,成熟后有2个单生产力比油研10号高15%以上。种植上代单株生产力比油研10号高15%以上相对应的2个株系9个成对测交组合,花期有6个出现有1/2的不育株,选3个植株好的株系每个成对测交3～4个组合。通过分析选择入选4个成对测交组合种植,花期均表现一半左右的不育株,选2个植株性状好的测交保持。

步骤一：2006年夏用已经稳定的甘蓝型隐性核不育三系中的纯合不育系C 15 A作母本，用具有理想的优良经济目标性状的品种材料827 R作父本杂交，种植F1自交后再种植F2。F2群体种植150株左右，自交并分析淘汰后入选60余株。

步骤二：将所选的F2自交60余个单株(F3)，一分为二，一部分留存备用，一部分作为母本，用稳定的临保系作为父本，父母本行比1∶4，母本株行留苗50～60株，初花前调查不育株率并登记，同时拔出母本中的可育株和全可育株行，成熟时收获母本株行中大约有1/4不育株率的株行的种子备用。

步骤三：步骤二中母本收存的种子与优良的恢复系作父本相间种植 ，父母本行比1∶(4～6)，母本株行采取条播不匀苗，留苗100株左右，开花期对母本株行进行育性鉴定并登记，拔除全部表现为可育株的株行材料，仅保留100%不育株的材料，使其与优良恢复系杂交制种。成熟期收种备用。

步骤四：从保存备用的F2自交种子中选取步骤二中表现1/4不育株率及步骤三育性鉴定中又表现为100%不育并与其相对应的单株材料取出进行F3自交分离株行测交，每个株行留苗50～60株；同时步骤三所收的全不育系与优良恢复系杂交的种子，另种植株行进行组合观察。每个株行留苗50株左右，考查综合经济性状及其单株生产力。2种株行苗期、抽薹期均进行植株性状观察，开花期对F3自交分离株行中出现1/4可育株的株行套袋，并与不育株成对测交。成熟期杂种株行收获记产，计算单株生产力。F3自交分离株行成对测交株的测交种子收获备用。

步骤五：根据杂种株行单株生产力鉴定结果，选取单株生产力高、配合力及综合经济性状好的材料与相对应的F3株系成对测交材料种植下一代株行，花期选具有1/2不育株率的株行进行不育株与可育株成对测交，下代种植观察并继续测交，即可成为一个新的纯合不育系。

其过程如图1所示：

图2临保系选育过程

表2 全不育系Q 02 A制种中间试验产量与种子不育株率表现

年份亲本系别选用株系材料制种面积/m2父母本行比隔离环境主要技术措施制种产量/[kg·(667m2)-1]鉴定不育株率/%2010C02A1692AL01B1642671∶4周围玉米,无任何十字花科植物即时彻底拔出母本中可育株40.592.72011C02A1692A-2L01B164-213341∶4周围玉米,无任何十字花科植物即时彻底拔出母本中可育株56.298.3

1.2.2临保系的选育

1) 临保系转育的材料来源。

临保系L 01 B是以临保系1098-33为母本，827 R为父本杂交转育分离选择而成，其中1098-33是从皖油9号(隐性核三系杂种)后代分离选择而来，其材料植株杆硬、分枝多，但油分含量低； 827 R是油研10号母本82278 A种可育株种经世代分离其育性稳定不再分离不育株的优良材料，其油分蛋白总量在72%以上。

2) 临保系的转育。

2007年春，以临保系1098-33为母本，827 R为父本，其选育过程如图2：

1.2.3全不育系Q 02 A制种

全不育系Q 02 A来源于以纯合不育系C 02 A为母本，临保系L 01 B为父本杂交制种而成。其原理是纯合不育系的基因型为RfRf ms1ms1ms2ms2，临保系的基因型为rfrfms1ms1ms2ms2，两者杂交只产生一种基因型为Rfrfms1ms1ms2ms2，表现为全不育。

但纯合不育系的育性和隐系核不育两系一样，在上一代收获的不育株的自身群体中本身存在有50%左右的可育株，在进行全不育制种时，在初花前要将其可育株全部拔出(如下图)。

在纯合不育系和临保系初步育成后，用育成材料在工作威宁进行了2年的夏季全不育制种试验(表2)。

1.2.4恢复系的选育

F 33和F 85分别为本所自育的黄籽双低常规品系材料，两亲本含油率都在46%～48%之间。J 24育成过程如图3[1]：

图3恢复系选育过程

表3 油研998在贵州省两年区试中的植株及经济性状

品种 株高/cm分枝部位/cm一次有效分枝/个主 序T.ls有效长/cm有效角果数/个结角密度/(角·cm-1)单株有效角/个每角粒数/粒千粒重/g单株产量/g生育期/d油研998191.8106.85.5249.663.001.28164.819.03.9512.97203.0油研50(ck)184.299.55.0350.459.081.18150.817.04.2011.95204.3

表4 油研998在贵州省区试中的抗菌核病表现

项目品种区试20142015平均生产试验抗性鉴定试验平均油研9981.057.004.0326.448.2710.69发病株率/%油研50(ck)1.009.075.3536.7010.0414.19油研9980.181.590.8616.736.466.24病指数油研50(ck)0.252.341.3019.668.997.81

1.3 亲本特征特性

1.3.1C 02 A纯合不育系特征特性

甘蓝型， 中熟偏早熟类型，子叶肾形，顶叶椭圆，裂叶2～3对，分枝多，分枝长，籽黑色浅，茎杆坚硬，抗倒性较好。苗期长势强，株高中等170～180 cm，一次有效分枝8.7个，单株有效角394个，角粒数18.2粒，千粒重3.49 g，芥酸小于0.5%，硫甙小于29.9μmol·g-1。含油率44.2%，种子蛋白含量23.4%，油分蛋白总量67.6%。

1.3.2L 01 B临保系特征特性

甘蓝型， 中熟偏早熟类型， 叶柄长，无裂叶，分枝多，分枝长，籽浅黄色，茎杆粗髓部发达，抗倒性抗病性较差。苗期长势强，株高200～220 cm，一次有效分枝9～12个，单株有效角526个，角粒数20粒，千粒重4.36 g，芥酸小于1%，硫甙小于30.21μmol·g-1。含油率48.65%，种子蛋白含量25.3%，油分蛋白总量74%。

1.3.3Q 02全不育系特征特性

甘蓝型， 中熟偏早熟类型，子叶肾形， 叶椭圆形，裂叶2～3对，分枝多，分枝长，籽呈不均匀的浅黄色，茎杆坚硬，抗倒性较好。苗期长势强，株高180～190 cm，一次分枝9.9个，单株有效角464个，角粒数20.2粒，千粒重4.1 g，芥酸小于0.5%，硫甙小于30μmol·g-1。含油率44.38%，种子蛋白含量24.2%，油分蛋白总量68.58%。

1.3.4恢复系特征特性

甘蓝型，半冬性，中熟偏晚类型，叶色较深，植株中等，株高170～190 cm，一次分枝8.2个，单株有效角441个，角长6.8 cm，角粒数20.8粒，千粒重4.2 g，芥酸<0.5%，硫甙小于30μmol·g-1，含油率47.48%。

2 组合配制及表现

组合配制开始于2010年春，2010年秋进入新组合观察试验，2011—2013年在所内进行品种比较试验，于2013年秋进入贵州省油菜新品种区域试验，2015年进入贵州省新品种生产试验。

2.1 组合的特征特性

2.1.1植株性状及生育期

油研998为甘蓝型隐性核不育三系杂交种。苗期半直立，叶片顶叶较大，有裂叶2～4对，裂叶深，叶脉明显，叶缘有小齿，植株茎杆绿色，无腊粉；种子呈不均匀的浅黄色。区试中苗期和抽薹期长势较强，整齐；在667 m2植2.5万株的密度下，区试平均株高191.8 cm,分枝高106.8 cm,每株一次有效分枝5.52个,比对照油研50多0.49个，主序长49.6 cm, 结角密度1.28角·cm-1,单株有效角平均164.8个,比对照油研50多14.0个，角粒数19粒/角,比对照油研50多2.0粒/角，千粒重3.95 g,单株产量12.97 g，比对照油研50多1.02 g 。

油研998在9月下旬至10月上旬直播情况下，生育期平均为203 d,比对照油研50早1.3 d；生产试验中生育期平均比对照油研50早0.2 d。

2.1.2品种抗性

1) 抗病性。2014、2015年区试表现见表4,油研998菌核病发病株率和病指数分别为4.03%和0.86，比油研50分别低1.32%和0.44；生产试验菌核病发病株率和病指数分别为26.44%和16.73，比油研50分别低10.26%和2.93，在病圃菌核病的抗性鉴定中，菌核病发病株率和病指数分别为8.27%和6.46，比油研50分别低1.77%和2.53，前几项平均，菌核病发病株率和病指数分别为10.69%和6.24，比油研50分别低2.86%和2.72。表明油研998对油菜菌核病的抗性比对照油研50要好。

在2013—2015年两年区试中，油研998的病毒病的发病株率和病指数分别为1.06%,和0.33，比油研50的1.57%和0.4分别低0.51%和0.07。

表5 油研998在贵州省两年区试中的产量表现

品种 2014年产量/[kg·(667m2)-1]比ck±/%ck1ck22015年产量/[kg·(667m2)-1]比ck±/%ck1ck22年平均产量/[kg·(667m2)-1] 比ck±/% ck1ck2 增产点 ck1ck2油研998165.727.630.10174.275.971.78170.96.800.9412增3减4增10减1平ck1153.97164.45160.05ck2165.35171.23169.79油研99867.216.652.5378.278.0872.747.375.3113增2减10增5减ck163.0172.4167.78ck265.5572.8869.21

表6 油研998在贵州省生产试验中的产量表现

性状 试点湄潭贵阳思南金沙西秀平均油研998120.30169.50114.25138.50113.30131.37产量/[kg·(667m2)-1]比油研50增产/%4.02-0.59-8.7819.40-16.38-1.06比同组平均增产/%1.099.775.6410.84-4.025.01油研99852.8374.4450.1860.8349.7657.61产油量/[kg·(667m2)-1]比油研50增产/%10.735.82-2.9027.09-10.998.31比同组平均增产/%6.3215.4710.8316.531.2610.46

2) 抗逆性。抗冻性：冻株1.32%，指数0.34；抗倒性、耐旱性、耐湿性强，抗裂角性中等。

2.2 在所内各级试验中的产量表现

该组合在2010—2011年的所内组合观察试验中，平均产量达198.23 kg·(667 m2)-1，比对照油研10号增产21.56%；在2011—2013年所内2年的组合比较试验中，2年平均产量达211.82 kg·(667 m2)-1，比对照油研10号增产18.46%。

2.2.1在贵州省区试中产量表现

油研998 在2013年秋进入贵州省区域试验。在2014年区域试验中，平均产量和产油量分别达165.72、67.21 kg·(667 m2)-1，比同组品种平均(ck1)分别增产7.63%和6.65%(表5)；在2015年区域试验中，平均产量和产油量分别达174.27、78.27 kg·(667 m2)-1，比同组品种平均产量(ck1)分别增产5.97%和8.08%，2年平均产量和产油量分别达170.9、72.74 kg·(667 m2)-1，比同组品种平均产量(ck1)分别增产6.8%和7.37%。在2年区试15个点次中，产量比同组品种平均产量(ck1)增产12点次，占总点次的80%，减产3点次；产油量比同组品种平均产油量(ck1)增产13点次，占总点的86.7%，减产2点次。油研998与对照油研50相比，2年平均产量比油研50增产0.94%，产油量增产5.31%。

2.2.2生产试验中的产量表现

油研998在贵州省2016年5个点的生产试验中，产量比油研50有2个点增产，3个点减产，平均产量达131.37 kg·(667 m2)-1，比油研50减产1.06% ，产油量比油研50有3个点增产，2个点减产，平均产油量达57.61 kg·(667 m2)-1，比油研50增产8.31%；产量比生产试验同组平均产量增产的有4个点，1个点减产，比同组平均产量增产5.01%，产油量比生产试验同组平均产量全部试点均增产，平均增产10.46%。

2.3 品质表现

油研998经送样到农业部油料检测中心分析，商品种子的含油率为43.92%(表7)，列生产试验所有品种含油量第一位，比油研50含油量高2.76个百分点，比同组生产试验平均含油量高2.8个百分点； 硫甙含量分别为26.25μmol·g-1， 种子芥酸含量平均为0.5% ，蛋白质含量为26.25%，油分蛋白总量达70.17%，比其它品种高2～3个百分点。

3 品种栽培技术要点

3.1 播 期

9月中旬育苗,10月中、下旬移栽；直播9月下旬至10月中旬。

表7 油研998在贵州省区试中的品质表现

品种芥酸/%硫甙/(μmol·g-1)含油率/%蛋白含量/%油分蛋白总量/%油研9980.527.7543.9226.2570.17油研50(ck)0.523.9541.1625.8267.08其它品种平均0.6325.6641.1226.9968.11

3.2 密 度

移栽密度为6 000～8 000株·(667 m2)-1，直播密度10 000～12 000株·(667 m2)-1，若采用机播机收的高密度栽培技术，可提高到2.5万株·(667 m2)-1以上。

3.3 科学施肥

为发挥品种增产潜力，要少施氮肥，增施磷、钾、硼肥，实行配方施肥，有机肥与无机肥结合施。底肥：整地时施腐熟的农家肥1 500～2 000 kg·(667 m2)-1，氮肥5～10 kg·(667 m2)-1，磷肥40～50 kg·(667 m2)-1，硼砂0.5～1 kg·(667 m2)-1或施15∶15∶15的复合肥50 kg·(667 m2)-1。追肥：整个生育期根据油菜的需肥特点及长势来进行，第1次于苗期结合灌水追施，每667 m2追施尿素10～15 kg；第2次于薷薹期，追施尿素5～10 kg。

特别强调施用硼肥,用硼砂0.5～0.8 kg·(667 m2)-1作基肥沟施或兑水(结合追肥)作追肥,亦可用0.3%硼砂水溶液在苗期、薹花期作根外追肥，常年结实差的缺硼土壤，更应强调根外追肥的应用。

3.4 加强病虫害、草害防治

病、虫、草害防治要坚持预防为，综合防治的原则，开好三沟，降低田间湿度。苗期防治跳甲、潜叶蝇、菜青虫等，用菊酯类农药为主；中后期主要防治蚜虫和菌核病，主要用吡虫淋和50%多菌灵进行防治。

对于草害，中耕除草结合化学除草进行，在播种或移栽前用乙草胺进行防除。

4 品种亲本繁殖及制种技术要点

4.1 纯合不育系和临保系的亲本整理与繁殖

在品种亲本选择定型的基础上，通过规定的相应程序整理选择高质量的一级亲本纯合不育系和临保系原原种入库长期低温、低湿长期保存，其中临保系纯度要求达100%，纯合不育系达99.5%，种子量分别达10 kg和2 kg以上。每年从中提取部分种子进行全不育制种 。其亲本不允许繁殖第二代。

4.2 用纯合不育系和临保系进行全不育制种

严格选择制种隔离区，临保系与纯合不育系按1∶2行比移栽，菜苗开盘期严格拔除异型株，初花前严格即时彻底拔除纯合不育系中的可育株，收获时父、母本单收单打、单藏 ,制种的不育株率要求达95%以上。

4.3 品种的商品种子制种生产

严格选择制种隔离区，恢复系与全不育系按1∶4行比移栽，初花前即时拔除全不育系中少量可育株。

父本须采取偏施N肥增强长势，薹期隔行打薹延长花期。