?湖南省油菜品种主要性状鉴定与利用研究
2020-09-02涂义秋谢培庚惠荣奎郭一鸣
涂义秋 谢培庚 惠荣奎 郭一鸣
摘 要:为了建立湖南省油菜品种的主要农艺性状、抗病性、品质性状的数据库,对2019年全省市场销售的224份油菜品种主要性状进行了鉴定。成熟期考种结果表明:湖南省推广的品种株高在160~190 cm之间,分枝起点多在70~90 cm之间,一次分枝数多在6~9个,结角密度多在1.4~1.8个/cm,主序长度在50~65 cm,角果长度集中在5~6.5 cm,每角粒数18~24粒,千粒重3.5~4.5 g;从菌核病的抗性评价结果来看,湖南省推广品种以中感品种为主(占比59.4%),高感品种仍占有10.7%,而低感品种仅占比28.6%,中抗品种只有1个,没有高抗品种;从芥酸和硫苷检测结果来看,有63个品种芥酸未达标,60个品种硫苷未达标,达到双低标准的仅有 154 个,占比68.8%。
关键词:油菜;品种;性状;品质;菌核病;鉴定
中图分类号:S565.4 文献标识码:A文章编号:1006-060X(2020)07-0015-05
Abstract: Rapeseed is the second-largest crop in Hunan Province. In recent years, many varieties sold on market are originated widely and phenotype diversified. This study made identification of 224 rapeseed varieties collected from 2019 market in Hunan Province, which could be used to create data library of phenotypic traits, disease resistance and quality traits of Hunan rapeseed, therefore providing basis for evaluating species safety and utilizing scientifically. The results show that the plant height of the rapeseed varieties promoted in Hunan Province is between 160-190 cm, the branch starting point is mostly between 70-90 cm, the number of branches at one time is mostly 6-9, and the silique-setting density is mostly 1.4-1.8/cm, the length of the main inflorescence is 50-65 cm, the silique length is concentrated between 5.0-6.5 cm, the number of seeds per silique is 18-24, and the 1000–seed weight is 3.5-4.5 g. According to the evaluation results of resistance to Sclerotinia sclerotiorum, most of the rapeseed varieties popularized in Hunan Province are moderately susceptible varieties (accounting for 59.4%), high susceptible varieties still account for 10.7%, while low susceptible varieties only account for 28.6%. There is only one moderately resistant variety, high resistant varieties are not found. The test results of erucic acid and glucosinolate, 63 varieties fail to meet the standard of erucic acid content, 60 varieties fail to meet the standard of glucosinolate content, and only 154 reach the double-low standard, accounting for 68.8%.
Key words: rapeseed; variety; traits; quality; Sclerotinia sclerotiorum; identification
油菜是湖南省僅次于水稻生产面积的第二大农作物,也是湖南省主要油料作物,种植面积、菜籽品质均居全国前列[1],目前,杂交品种的应用度在80%以上,“双低”品种普及率在95%以上,均领先于全国,是国家优质油菜生产保护区。随着油菜退出主要农作物品种管理体系,而非主要农作物的品种管理制度尚不完善,导致湖南省种子市场上油菜品种数量众多、来源广、表型性状多样化,良莠不齐,目前油菜种子质量和菜籽品质下降的趋势已初露端倪。
种子是农业生产最基本的生产资料,也是保障国家粮食安全的基石,油菜品种在品质改良和杂种优势大规模利用方面均取得了巨大的成就[2-3],为了解当前湖南省种植的油菜品种农艺性状及品质等状况,保护和提升湖南省油菜产业发展,课题组对征集的224份油菜品种进行表型、抗病性、品质等重要性状进行精准鉴定与分析,全面客观地评价了湖南省推广的油菜品种主要农艺性状和菌核病抗性水平,以及菜籽芥酸、硫苷和含油量等品质状况,为评价品种种性安全和科学用种提供依据。
1 材料与方法
1.1 材 料
2019年8—9月,根据湖南省油菜种植习惯和种植面积的大小,在全省油菜主要产区30个县市的种子市场上,购买了400份以上油菜品种,剔除各种不合格的品种后选定224份品种做为试验材料。
1.1 试验方法
1.2.1 主要农艺性状鉴定 2019年10月上旬将参试品种播种在湖南省农业科学院高桥基地油菜试验田。试验田土壤为沙壤土,肥力均匀,小区面积0.33 m2,3次重复,直播,控制密度24 000株/667m2。试验田按当地传统生产习惯进行田间管理,只防虫不防病,只除草不除杂,同一重复各项田间管理措施要求同一天内完成。田间调查记载与室内考种严格按照有关项目标准执行,主要测试各品种的株高、一次分枝起点、一次分枝数、主序长度、结角密度、单株角果数、角粒数、千粒重等性状,要求数据采集全面详实。
1.2.2 菌核病抗性田间鉴定 田间菌核病抗性鉴定参照《油菜品种菌核病抗性鉴定技术规程》(NY/T 3068—2016)的方法和鉴定标准实施。参试品种同期播种在人工病圃,小区面积5 m2,行距0.33 m,定苗后每行留苗20株左右,对照品种为“中油821”,试验重复3次,油菜成熟期统计菌核病感病率、病情指数及抗性指数,判断品种对菌核病感(抗)情况。
1.2.3 品质分析 参照国家《低芥酸、低硫苷油菜种子标准》(NY 414—2000)提出的油菜品种“双低”品质要求,对收集品种菜籽的含油量、芥酸及硫苷含量进行检测。首先采用近红外分析技术对样品是否为低芥酸、低硫苷种子进行定性分析,非双低品种送农业农村部油料及制品质量监督检验测试中心进行检测,收获后采用近红外分析技术分析品种含油量。
1 结果与分析
1.1 主要农艺性状
2.1.1 株 高 测量子叶节到植株顶端的长度(单位cm)。以10 cm为一个区间来分析。如图表1,224个品种株高在141~209 cm之间,71.9%的品种株高在160~190 cm之间,分布最多的区间是170~180 cm。株高在190 cm以上的有38个品种、在160 cm以下的有25个品种(图1)。
2.1.2 一次有效分枝起点 测量子叶节到第一个有效分枝的长度(单位cm)。以10 cm为一个区间进行分析。图2中,224个品种,一次有效分枝起点从50~140 cm均有分布,超过110 cm的仅有2个品种。70~90 cm的占59.4%。分布最多的区间是80~90 cm。分枝起点在100 cm以上的15个品种,在60 cm以下的有7个品种。
2.1.3 一次有效分枝数 从图3一次分枝分布图来看,224个品种的一次分枝数在5~13个之间,其中6~9个分枝占品种总数的81%,7~8个分枝占34%。一次有效分枝数在10个以上的有 10个品种,在6个以下的有7个品种。
2.1.4 结角密度 结角密度是调查主序中段20 cm的有效角果数,以角果数/cm为单位。如图4所示:参试品种的结角密度从1.05~2.05之间。其中1.4~1.8区间有160个品种,占71%。结角密度在1.9以上的有7个品种、在1.2以下的有5个品种。
2.1.5 主序长度 主序长度是测量主花序上第一个有效角果到顶端有效角果间的距离。 如图5所示,主轴长度分布范围较广泛,短的仅有35 cm,长的接近75 cm;其中50~65 cm之间的有180个品种,占80.4%。
2.1.6 角果长 每小区考查5株代表株,每株取5个角果:其中主軸2个、分枝3个,测量果身长度数值,该数值不包括果柄和果喙。从图6来看,224个品种角果长在2.0~8.5 cm之间。其中5.0~6.5 cm之间有150个品种,占53.8%。5~5.5 cm这个区间有74个品种,占33%。角长在7 cm以上的有34个品种,在4.5 cm以下的有5个品种。
2.1.7 每角粒数 每小区考查5株代表株,每株取5个角果,其中主轴2个、分枝3个,调查其粒数,取3次重复的平均值。如图7所示:224个品种的每角粒数在10~29之间,其中18~24粒之间有156个品种,占70.0%。20~22粒有69个品种,占30.8%。每角在26~29粒的有3个品种,每角在16粒以下的有15个品种。
2.1.8 千粒重 每个品种取考种的3个重复的种子混合,用数粒仪数1 000粒,称重,重复3次,取其平均值。如图8:各品种千粒重在2.0~6.5 g之间。其中3.5~4.5 g之间有135个品种,占60.3%。品种数最多的区间为4~4.5 g,有73个品种,占32.6%。千粒重小于3.0 g的有6个品种,在5.5 g以上的有4个品种。
2.1.9 单株角果数 如图9所示:各个品种的单株总角果数在75~375个之间。单株总角果数受土壤肥力、种植密度和单株个体影响很大。从分布图来看,单株角果数的主要分布在150~250区间,共有147个品种,占65.6%。单株角果数在300个以上的有4个品种。
2.2 抗性调查
通过对224个品种3个重复的菌核病分级调查,计算出病情指数,取其平均值,与对照品种作比较,得到抗病指数RRI(见图10。)。鉴定结果表明:参试的224个品种中,高感品种24个,中感品种133个,低感品种64个,低抗品种2个,中抗品种1个,无高抗品种。
2.3 菜籽品质
2.3.1 种子芥酸、硫苷含量 在224份参试品种中,芥酸低于5%的品种有161份,占总品种数的71.9%。硫苷低于30 μmol/g的有164份,占总品种数的73.2%。“双低”均没达标的品种有52个,占23%。硫苷含量在0~20 μmol/g的有50个品种,在60 μmol/g以上的有32个品种。芥酸含量高于20.0%的有39个品种、最高芥酸含量达42%(图11)。
2.3.2 含油量 由于近红外的含油量分析不能作定量分析,含油量的分析结果仅作参考。参试品种的含油量在36.0%~50.0%之间,在40.0%~46.0%区间有159个品种,占总品种数的71.0%。含油时低于40.0%的有9个品种、高于48.0%的有17个品种(图12)。
3 讨论与结论
3.1 主要农艺性状
通过在成熟期拷种,湖南省推广的品种株高在160~190 cm之间,分枝起点多在70~90 cm之间,一次分枝数多在6~9个,结角密度多在1.4~1.8个/cm,主序长度在50~65 cm,角果长度集中在在5~6.5 cm,每角粒数18~24粒,千粒重3.5~4.5 g。同以前的研究相比,可以看出当前油菜遗传改良取得了更大进展[4-6],特别是在角果长和角果粒数2个性状,有长度增长和角果粒数增加的趋势,反应了湖南省油菜品种的主要农艺性状的特点,也是适应市场需求的油菜品种的性状特征,可供油菜种植者和种子公司参考。
3.2 菌核病抗性
菌核病是湖南省油菜主要病害,发生面积大,危害时间长,对油菜生产造成严重威胁[7],从省内推广品种菌核病抗性评价结果来看,湖南省推广品种以中感品种为主(占59.4%),高感品种仍占10.7%,而低感品种仅占28.6%,中抗品种只有1个,没有出现高抗品种。选用抗病品种是解决菌核病危害的根本办法,在抗菌核病品种选育还没有突破性进展时,建议在生产上结合农艺性状选用低感品种。
3.3 芥酸和硫苷的改良
油菜品质改良主要是降低芥酸和硫苷。我国低芥酸、低硫甙油菜育种始于20世纪70年代后期,目前优质双低油菜品种已在生产中大面积推广,湖南省“双低”油菜品种覆盖率更是达到98.1%。从该次的检测结果来看,有63个品种芥酸未达标,60个品种硫苷未达标,达到双低标准的有154个,占比 68.8 %。2000年以后,湖南省所在的长江中游地区,已明确规定非双低品种一律不予审定[8-9],市场上审定的品种均为双低品种。在油菜品种由审定改为登记制后,对品质把控放松,随着这些品质不达标的品种进入种子市场,有逐步挤压优质油菜市场的风险,严重影响湖南省菜籽油的品质,需要引起相关部门的高度的重视。
对湖南省2019—2020年生产上应用的224个油菜品种主要农艺性状、抗性及品质进行了鉴定分析,旨在了解湖南省内推广油菜品种现状,建立湖南省油菜品种的数据库。今后将继续考查各品种的生育期等性状,并对其他抗性进行考查,以期充实完整湖南省油菜品种的数据库。
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