西藏甘蓝型春油菜网室制种效率提升措施探讨

2021-03-02张晓强

南方农业·上旬 2021年1期

摘要高效的制种措施是油菜育种工作顺利开展及大面积示范推广安全用种的前提和保障。回顾网室在西藏甘蓝型春油菜制种中的应用现状，重点论述网室制种产量低的原因，同时围绕昆虫辅助授粉、人工辅助授粉对网室制种产量的影响进行探讨，提出进一步提高网室制种产量的改进措施。

关键词甘蓝型春油菜;网室;制种;改良措施;西藏

中圖分类号：S634.3 文献标志码：BDOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.01.005

甘蓝型油菜属常异花授粉植物，存在一定的天然异交率（10%～30%）[1]。在自然条件下，由于风媒和虫媒作用，甘蓝型油菜容易发生种质的生物学混杂。对于育种单位，通常采用花序套袋、单株网罩隔离、株系网室隔离等方法获取自交系、扩繁亲本及生产株系比较、品系比较试验用种[2-3]。而区域试验、示范推广及原种世代用种通常采用空间隔离的方法进行大面积制种，由于制种田白菜型油菜和芥菜型油菜杂株的存在，彻底拔除难度大，易发生种间杂交，得到的甘蓝型春油菜种子纯度并不高[3-4]。网室隔离扩繁甘蓝型春油菜种子，由于种植面积不大，可以做到全面清除杂株，保证种子纯度达99%以上，极大地克服了种间杂交发生的概率，供给大田生产，能最大限度保持优良品种的性状表现。

在进行西藏甘蓝型春油菜网室制种时发现，结籽率、成角率不高成为限制网室制种产量的最主要因素，因此，探讨西藏甘蓝型春油菜网室制种效率不高的成因及其改进措施，最大限度地提高网室中甘蓝型春油菜的制种产量，对于高效选育和示范推广新品种具有极其重要的现实意义。

1 现状及存在的问题

在西藏，白菜型油菜种植面积大，几乎所有农区均有种植，加之农田中自生的芥菜型油菜、野生油菜普遍存在，开展空间隔离生产甘蓝型春油菜种子极易引起串粉，性状退化严重，表现不一，优良性状难以得到保持。而网室制种可在很大程度上克服不同品种或亚种间由于昆虫携粉及风传粉造成的花粉混杂问题，同时可打破油菜空间隔离制种过程中直线隔离距离及杂株混杂的限制[5]。此外，网室制繁种还具有防冰雹的作用，可避免西藏极端天气条件造成的甘蓝型春油菜优良种质资源的丢失问题，因此甘蓝型春油菜网室制种在西藏各科研单位得到普遍应用。

油菜具有籽粒小、播种用种量少、繁殖系数大等优点，这就为油菜在网室中制种提供了可能[2]。但目前西藏在实施甘蓝型春油菜网室制种的过程中，经常出现结籽率低、成角率低、产量不高的问题，极大阻碍了甘蓝型春油菜网室制种效率。对于这些问题产生的原因，却鲜有文献报道。

2 西藏甘蓝型春油菜网室制种效率不高的成因

在西藏，甘蓝型春油菜自交系、纯合株系的获得通常采用硫酸纸套花序、网罩隔离单株或株系的方法，而原种扩繁通常采用网室隔离的方法。在多年的实施过程中观察发现，硫酸纸套花序、网罩隔离单株或株系的方法对油菜结籽率、成角率影响不大，可获得较为理想的种子质量和数量;而网室隔离的油菜存在明显的分段结角现象，成角率较低，结籽率下降显著，而且随着网室面积的增大，分段结实现象更为明显，结籽率下降趋势更为显著，极大降低了网室制种产量。

在同样隔绝昆虫的条件下，不同隔离方式对结实率、成角率的影响可能与自然风的作用效果有关。对于硫酸纸套花序、网罩隔离单株或株系，自然风能促进硫酸纸袋、网罩来回晃动，促使花粉散开和飘逸，利于传粉授粉过程的完成。而网室隔离，由于种植面积大，自然风仅能作用于网室四周，而中心区域的油菜植株开花期株间郁闭，空气流动性差，花粉难以逸散，自然风效果并不明显，这就造成了网室四周油菜植株的结籽率、成角率显著高于中心区域油菜植株。

此外，有研究发现，油菜雄蕊、雌蕊的发育状况、花粉活力和萌发率能够影响油菜的传粉受精效率，这些因素受气候环境条件特别是温、湿度的影响[6-7]。网室小环境与室外环境存在一定差异，一般表现为网室温、湿度高于室外，高温、高湿也可能对结实率、成角率具有一定影响。但目前尚未有关于温度、湿度对网室油菜结实率、成角率影响的相关报道。

3 西藏甘蓝型春油菜网室制种效率的提升措施

3.1 昆虫辅助授粉

在西藏，油菜传粉昆虫主要有蛾类、蝶类、蝇类及一些拟布甲科昆虫，少有蜂类[8]。自然条件下，通过风和昆虫可以完成油菜的传粉授粉过程，但网室条件下，由于昆虫被隔绝，网室中几乎不存在传粉昆虫。目前，国内一些科研单位在进行网室生产油菜种子时，常通过释放蜂类、蝇类来提高网室油菜的结籽率、成角率，从而提高油菜制种产量。马志峰等向油菜制种小网棚中释放角额壁蜂，极大提高了小网棚油菜的制种产量[9];王俊刚等向油菜网室大棚中释放大头金蝇、蜜蜂、家蝇，探索3种昆虫对油菜产量的影响，研究发现通过释放昆虫，能取得较为理想的增产效果[10];咸拴狮等向油菜制种网棚中释放角额壁蜂，可有效提高油菜制种产量和质量[11];王建文等发现油菜钢架网棚中释放蜜蜂，可提高油菜亲本种子纯度，保证杂交油菜制种产量和油菜大田生产的产量[12]。截至目前，西藏关于油菜网室制种过程中释放昆虫可增加产量的研究尚属空白。这可能与西藏特殊的气候条件有关，西藏春油菜花期多集中于6—8月，此时的月均温最高，但月平均气温仅为13.0～16.3 ℃，其他月份温度更低，低温限制昆虫活动，造成西藏本土蜂源少，适宜蜂群只能通过内地或西藏低海拔地区引进，并经严格驯化才有可能投入到农业生产中，这方面的工作仍需科研部门付出极大努力[8，13]。

目前，较为可行的一个方法是利用昆虫的趋光性、趋化性，在网室入口设置缓冲区或隔离区，通过灯光或特定化学物质引诱本土昆虫进入网室缓冲区，经过5 d以上的隔离[14-15]，人工剔除蛾类、蝶类等昆虫，避免因其进入网室产卵生成幼虫，对油菜茎、叶、花、角果产生为害，之后将蝇类（如食蚜蝇）等对油菜不会产生为害的昆虫人工捕捉放入网室，起到昆虫辅助授粉的作用。但存在工作量大，蛾类、蝶类剔除不干净易产生虫害等问题，其可行性仍需实践探索。

3.2 人工辅助授粉

网室条件下，人工辅助授粉的方式通常有绳子、竹竿赶花[15-18]、机械赶花等[2]。绳子、竹竿赶花在西藏甘蓝型春油菜开花期每天要进行2次以上，一般在11：00—17：00进行，但存在费工、费时、费力问题，而且操作不当容易造成花序、花器损伤，增产效果并不明显。机械赶花是采用复杂的机械装置进行机械授粉，赶花频率高，花粉与雌蕊接触的几率大，授粉次数多，省工、省时、省力，但前期投入较大，目前并未得到大面积推广。绳子、竹竿赶花是西藏甘蓝型春油菜网室制种过程中促进结籽率、成角率最常用的方法。

人工辅助授粉也可采用提高空气流动性的方法，通过在网室中安装大功率风扇促进网室空气流动，可以起到风媒传粉的作用，但关于此方法的研究尚未见报道，其可行性仍需进一步验证。

4 小结

昆虫辅助授粉能有效提高油菜网室制种产量，但西藏本土蜂源稀少，且没有可直接利用的蜂类种源，今后需开展一些西藏低海拔蜂源及引进蜂源的驯化工作，同时对西藏本土有益昆虫（如食蚜蝇）的昆虫密度、访花频率、授粉效率、在网室中的存活时间及其活动规律进行探索，以期在西藏春油菜网室制种产量的提高方面发挥作用，填补西藏没有昆虫辅助授粉研究的空白。此外，对大功率风扇风媒传粉作用的可行性进行验证，以期在较短时间内找到能够替代人工赶花的辅助授粉方式。

参考文献：

[1] 刘平.杂交油菜混杂退化和防杂保纯措施[J].安徽农业技术师范学院学报，1998（03）：3-5.

[2] 李殿荣，任军荣，田建华，等.化学诱导雄性不育油菜杂种高效选育及种子生产技术[J].西北农业学报，2015，24（02）：1-5.

[3] 蒲辅成，田小平.油菜品质育种中期试验种子繁育方法探讨[J].作物研究，1999（04）：3-5.

[4] 汤百高，徐国锐.杂交油菜制种保纯措施[J].种子世界，2011（09）：59.

[5] 徐军.繁殖优质油菜种子所需隔离距离研究[J].种子科技，1994（04）：32-33.

[6] 陈苇，俎峰，罗延青，等.影响甘蓝型油菜每角粒数因素分析[J].中国油料作物学报，2019，41（03）：331-339.

[7] 代文东，代继跃，黄泽素，等.气候及栽培因子对黔油14号母本结实率及制种产量的影响[J].贵州农业科学，2008（04）：31-33.

[8] 土艳丽，王力平，王喜龙，等.利用昆虫携带的花粉初探西藏入侵植物印加孔雀草在当地传粉网络中的地位[J].生物多样性，2019，27（03）：306-313.

[9] 马志峰，王荣花，徐爱遐，等.壁蜂在小网棚油菜制种授粉中的应用[J].陕西农业科学，2012，58（03）：73-74，76.

[10]王俊剛，赵福，雷朝亮.大头金蝇授粉对油菜产量的影响[J].中国油料作物学报，2005（04）：31-34，37.

[11]咸拴狮，杜春芳，范建春，等.壁蜂生物学特性及其在油菜杂交制种中的应用研究[J].农学学报，2015，5（04）：44-47.