双低高油分矮杆甘蓝型油菜材料H 538 R的选育

韩宏仕， 张敏琴， 高志宏， 伍林涛， 雷绍林， 向 阳， 喻时周， 张星星， 梁龙兵

(贵州省油菜研究所， 贵阳 550008)

我国是油菜种植大国，在《国家粮食安全中长期规划纲要》中提出了到2020年保障我国食用植物油的自给率不低于40%的目标，而据国家粮油信息中心数据显示，2014—2015年度我国食用油自给率仅为34.2%，相比上一年度下降了2.6个百分点，差距越来越大，保障食用油供给安全任务日益紧迫。所以发展油菜生产是有效缓解我国食用油安全危机主要途径之一[1]。随着杂种优势的利用，油菜植株的株高不断增高，对油菜的抗倒性带来挑战。Islam和Evans研究发现，甘蓝型油菜倒伏导致每果粒数下降17.5%，种子产量下降了16.2%[2]。水稻和小麦的矮化育种带来了巨大成功，但在油菜育种应用上，长期以来一直以追求高产为目标，通过不断改良油菜“架子”等途径来获得高产，在矮秆油菜研究与应用方面探索较少。从油菜矮源基因的发掘与应用来看，主要有自然突变、远缘杂交、化学诱变、太空诱变等几种方式[3]。当前我国农村劳动力少，油菜种植比较效益较低，机械化轻简化的栽培将成为必然趋势，矮秆油菜更适于机械化收获。本研究利用小孢子培养辅助技术，成功选育成了矮杆高油分甘蓝型油菜材料H 538 R，本文对该材料的育种过程及其特征特性进行介绍，以期为同行提供育种思路等方面的参考。

1 选 育

1.1 选育材料

材料为隐性上位互作核不育三系组合15538，该材料株高203 cm，一次分枝高69 cm。品质性状为芥酸含量0.23%，硫苷含量26.98μmol·g-1(饼)，含油量42.36%，种子蛋白质含量26.57%。

1.2 选育方法

主要通过小孢子培养技术辅助育种，对分离材料开展株高、品质等性状综合系统选择。

1.3 选育过程

1.3.1小孢子培养

2014年2月，气温达到5～15 ℃的情况下，在株行编号为15538(隐性上位互作核不育三系组合)的株行里选择生长旺盛、健壮、无病虫害、主花序开花前3 d或开花5～10朵、侧枝开花1～5朵的植株作试验材料，单株选取单核靠边期至双核早期的花蕾作小孢子培养材料，10%～12%次氯酸钠灭菌，B 5液体培养液抽提花粉，NLN-16液体培养基32 ℃暗培养24 h加倍，加倍后未污染花粉换NLN-13液体培养基25 ℃暗培养10 d至有肉眼可见的颗粒状胚形成，移至50 r·min-1摇床上继续暗培养，摇床培养10～15 d后，将获得的子叶型胚、鱼雷型胚转固体MS培养基进行植株再生诱导，再生植株于5月份移栽于威宁，进行花期倍性鉴定，对加倍成功的可育株直接套袋自交收获种子。

1.3.2系统选择

2015年9月，在贵州省油菜研究所开阳禾丰育种基地，将收获的小孢子培养获得的种子全部育苗，分别种植成小区，共16个小区，小区植株数为62～216株。在初花期调查材料性状时，发现16个小区中均有部分植株株高明显较矮，株高为112～136 cm，分别套袋自交，同时选择综合性状较好的5株较高单株套袋自交。共收获矮杆植株单株27株。

2016年5月，将收获的27株矮杆植株和5株较高植株种子到贵州省威宁县夏繁，种植成株行，在角果期进行调查材料株高性状，发现矮秆植株种子株行均为矮秆性状，高秆植株种子株行均为高秆性状。在矮秆株行选择综合性状较好的单株套袋自交。共收获62个矮秆单株，按单株分别收获脱粒。

2016年9月，在我所贵州省长顺县育种基地，将夏繁所收获的单株按株行种植，每个单株种植2行。2018年春进行观察，全部株行仍为矮秆性状，选择综合性状较好的单株套袋自交，按单株分别收获脱粒，对种子进行品质分析。

2017年9月，筛选5个品质性状较好夏收种子育苗移栽成小区，每小区栽10行，每行栽10株，共栽100株，分别编号为H 538 R-1、H 538 R-2、H 538 R-3、H 538 R-4、H 538 R-5。在角果期和成熟期进行考种，并继续选择综合性状较好的单株套袋自交，按单株分别收获脱粒，对种子进行品质分析。

2 特征特性

2.1 植株性状

2018年4月， 在5个小区中，每小区从第5行和第6行的第3株开始取，各取5株，进行株高、一次分枝高度、一次有效分枝数、二次有效分枝数、单株有效角数等性状进行考种，取平均值，结果见表1。

表1 H 538 R植株性状考种情况

材料株高/cm 一次分枝高度/cm一次有效分枝数/个二次有效分枝数/个单株有效角数/个H538R-113522134468H538R-213218126447H538R-313724135436H538R-413320134459H538R-513521125443平均1342112.64.8450.6

从表1可以看出，H 538 R植株较矮，单株间变幅不大，材料一致性较好，一次分枝位较低，一次有效分枝个数较多，二次分枝个数较少，单株有效角果数中等。同时，H 538 R茎秆较硬、分枝较绵，根系较为发达。

2.2 籽粒性状

2018年8月，对夏收的5个小区单株种子进行千粒重考种和品质分析，千粒重随机取20个样、品质分析66份，取平均值。结果见表2。

表2 H 538 R籽粒性状

性状变幅平均千粒重/g4.52～4.854.73芥酸/%0.42～0.740.65硫苷/(μmol·g-1)22.7～29.925.3含油量/%42.4～51.648.5蛋白质含量/%18.5～29.624.3含油量+蛋白质含量/%71.9～73.272.8

H 538 R籽粒圆滑丰满、呈黄褐色。从表2可以看到，该材料千粒重较高，品质双低，含油量和蛋白质含量变幅较大，但含油量+含蛋白质含量总和较为稳定。

3 讨 论

3.1本研究表明，通过小孢子培养辅助技术可以选育出稳定的双低高油分矮杆油菜材料。但在小孢子培养技术应用中，对材料的选择似乎比较挑剔，花蕾取样的时期、环境要求较高，加倍效果也不是很理想。需要多次、大量取样实验。

3.2本研究仅是从材料选育角度取得了一定进展、选育思路上有一定突破，但还需要开展遗传规律及组合测配等研究，以提升材料的实际应用价值。

3.3矮秆油菜育种是基于解决油菜抗倒性和适于机械收获的一种探索，具体育种实践中，还需要挖掘矮秆与高产、矮秆与品质、矮秆与抗性等方面的协调问题，最终实现减少劳动力投入、提高油菜实际收获产量，才会增加收益，提高油菜种植的积极性的目标，保障我国的食用油安全。