一種耐密植高產(chǎn)甘藍型油菜雜交品種的選育方法及所獲油菜雜交品種的應(yīng)用
【專利摘要】一種耐密植高產(chǎn)甘藍型油菜雜交品種的選育方法,包括以下步驟:利用現(xiàn)有的n1個甘藍型雜交油菜不育系和n2個甘藍型油菜恢復(fù)系進行不完全雙列雜交,得到F1代雜交種;將F1代雜交種進行田間隨機區(qū)組多次重復(fù)品種比較栽培試驗,對獲得的試驗品種進行籽粒產(chǎn)量測定,篩選出其中增產(chǎn)5%以上的高產(chǎn)品種;對獲得的試驗品種進行收獲指數(shù)測定,篩選出其中收獲指數(shù)達到3.0以上的高收獲指數(shù)品種;將同時滿足增產(chǎn)和收獲指數(shù)要求的品種確定為高產(chǎn)甘藍型油菜雜交品種;最后將其對應(yīng)的F1代雜交種進行高密度種植,篩選出存株數(shù)≥80%定苗數(shù)的品種確立為耐密植高產(chǎn)甘藍型油菜雜交品種。本發(fā)明的方法具有產(chǎn)品產(chǎn)量高、適用性強、通用性強等顯著優(yōu)點。
【專利說明】
一種耐密植高產(chǎn)甘藍型油菜雜交品種的選育方法及所獲油菜雜交品種的應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)種植栽培及選育技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及甘藍型油菜雜交品種的選育方法。
【背景技術(shù)】
[0002]自利用油菜雜種優(yōu)勢成功解決優(yōu)質(zhì)和高產(chǎn)的矛盾以來,我國油菜產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展,種植面積居于世界第一位,菜籽油產(chǎn)量占據(jù)國內(nèi)自產(chǎn)食用植物油的50%以上。但我國傳統(tǒng)油菜生產(chǎn)多采用育苗移栽,以低密度、稀植方式為主,選育的品種多為高大株型,旨在通過雜交油菜的個體優(yōu)勢獲得高產(chǎn)。
[0003]近年來,隨著農(nóng)村勞動力日益緊張,油菜生產(chǎn)逐漸從傳統(tǒng)的育苗移栽低密度種植向機械化直播高密度種植轉(zhuǎn)變。以往的高大株型的油菜品種在高密度條件下,難以滿足個體單株的競爭發(fā)育,不耐密植的品種在密植條件下部分單株會被抑制生長,進而導(dǎo)致群體優(yōu)勢受到影響。而且在密植條件下個體單株營養(yǎng)生長過盛,往往造成田間通風(fēng)不好、病害嚴(yán)重、易于倒伏,既不利于充分發(fā)揮其產(chǎn)量優(yōu)勢,也不適合于機械化收獲。新的生產(chǎn)方式急需與之相匹配的新型品種。
[0004]以往研究表明,油菜籽粒產(chǎn)量與生物學(xué)產(chǎn)量成極顯著正相關(guān),與收獲指數(shù)不相關(guān)。長久以來,這一觀念引導(dǎo)油菜品種選育主要以生物量大的株型性狀為選擇目標(biāo),培育的油菜品種普遍收獲指數(shù)較低,一般僅為2.4左右,未能達到光溫對產(chǎn)量貢獻的利用率。因此,如何利用收獲指數(shù)平衡群體發(fā)育和經(jīng)濟產(chǎn)量的關(guān)系,是本領(lǐng)域科技人員面向新的生產(chǎn)方式急需探討的新課題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是,克服以上【背景技術(shù)】中提到的不足和缺陷,提供一種以收獲指數(shù)為選擇目標(biāo)、培育產(chǎn)量高、適用性強、通用性強的耐密植高產(chǎn)甘藍型油菜雜交品種的選育方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種耐密植高產(chǎn)甘藍型油菜雜交品種的選育方法,包括以下步驟:
(1)利用現(xiàn)有的m個甘藍型雜交油菜不育系和112個甘藍型油菜恢復(fù)系進行不完全雙列雜交,得到n=(mXn2)個Fl代雜交種;
(2)將上述步驟(I)獲得的內(nèi)代雜交種進行田間隨機區(qū)組多次重復(fù)品種比較栽培試驗,并以預(yù)先設(shè)定的高產(chǎn)品種作對照;
(3)對上述步驟(2)獲得的試驗品種進行籽粒產(chǎn)量(經(jīng)濟產(chǎn)量)測定,篩選出其中產(chǎn)量比對照增產(chǎn)5%以上(優(yōu)選8%以上)的高產(chǎn)品種;
(4)對上述步驟(2)獲得的試驗品種進行收獲指數(shù)測定,篩選出其中收獲指數(shù)達到3.0以上的高收獲指數(shù)品種;優(yōu)選的,參試品種按收獲指數(shù)劃分為高、中、低三類,3.0以上為高收獲指數(shù)品種,2.8以上至3.0左右的區(qū)間為中收獲指數(shù)品種,2.8以下一般為低收獲指數(shù)品種;為達到高收獲指數(shù)選擇效果,本試驗將收獲指數(shù)的篩選指標(biāo)優(yōu)選定義在3.3以上,最優(yōu)達到3.5以上;
(5)將步驟(3)中的高產(chǎn)品種與步驟(4)中的高收獲指數(shù)品種進行比對,將同時滿足二者要求的品種確定為高產(chǎn)甘藍型油菜雜交品種;
(6)將上述步驟(5)中獲得的高產(chǎn)甘藍型油菜雜交品種對應(yīng)的所述Fl代雜交種進行高密度種植,收獲期調(diào)查正常結(jié)實的存株數(shù),篩選出存株數(shù)多80%定苗數(shù)的品種確立為耐密植高產(chǎn)甘藍型油菜雜交品種。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案主要基于以下原理和思路:以往的研究認(rèn)為,油菜品種的經(jīng)濟產(chǎn)量與生物量成正比,可單純通過生物產(chǎn)量來預(yù)測經(jīng)濟產(chǎn)量,由此所培育的品種多為植株高大類型。但自機械化生產(chǎn)技術(shù)普及推廣后,生產(chǎn)上急需的油菜品種類型已轉(zhuǎn)向為矮株型、耐密植、產(chǎn)量高,期待“像種小麥一樣種油菜”。由此,此而,我們的研究發(fā)現(xiàn),于以下原理和思路:以往進行過原有的油菜品種選育觀念存在著明顯的技術(shù)偏見和傳統(tǒng)的思維局限。我們發(fā)現(xiàn)在油菜密植的生產(chǎn)條件下,經(jīng)濟產(chǎn)量和生物產(chǎn)量的均衡性更有利于品種產(chǎn)量優(yōu)勢的表達,體現(xiàn)個體與群體的優(yōu)勢平衡發(fā)育。為此,本發(fā)明引入了收獲指數(shù)這一評價指標(biāo)進行雜交油菜品種選育。更重要的是,通過收獲指數(shù)與產(chǎn)量進行關(guān)聯(lián)分析,可以揭示收獲指數(shù)與油菜耐密植特性之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,培育既高產(chǎn)又耐密植的新型雜交油菜品種,解決現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式對油菜品種的特殊需求?;谶@樣的重大發(fā)現(xiàn),我們提出了以上的耐密植高產(chǎn)甘藍型油菜雜交品種的選育方法。
[0008]上述的選育方法中,優(yōu)選的,所述甘藍型雜交油菜不育系為湘5A、20A、19A、167A這四個pol細胞質(zhì)不育系中的至少一種,所述m<4個。
[0009]上述的選育方法中,優(yōu)選的,所述甘藍型油菜恢復(fù)系為61501?、131?、5031?、31641?、XWR、048R這六個恢復(fù)系中的至少一種,所述n2< 6個。
[0010]上述的選育方法中,優(yōu)選的,所述111個甘藍型雜交油菜不育系為湘54、2(^、19八、167六這四個?01細胞質(zhì)不育系,所述112個甘藍型油菜恢復(fù)系為61501?、131?、3031?、31641?、乂.、048R這六個恢復(fù)系。
[0011]上述的選育方法中,優(yōu)選的,所述Fl代雜交種的種子生產(chǎn)是在隔離環(huán)境中種植I個父本和多個母本進行配組。
[0012]上述的選育方法中,優(yōu)選的,所述步驟(2)中,田間隨機區(qū)組多次重復(fù)品種比較栽培試驗具體是指:試驗按隨機區(qū)組3次重復(fù),小區(qū)面積5m2-20m2,種植密度2.0萬-3.0萬株/畝,每個小區(qū)形狀呈長條形,采用條播方式,播種行距0.2-0.4 m,每個小區(qū)25-35行;油菜3-4葉期間苗定苗,每行留苗20-30株。比較栽培試驗一般選用當(dāng)?shù)厣a(chǎn)上主要推廣的具有代表的品種作為對照品種。
[0013]上述的選育方法中,優(yōu)選的,所述步驟(4)中,所述收獲指數(shù)的測定方法具體包括:在特定小區(qū)的油菜品種成熟以后測定其子葉節(jié)以上的全部干物質(zhì)的現(xiàn)存量,得該油菜品種的生物產(chǎn)量;再測定該油菜品種的籽粒產(chǎn)量,得該油菜品種的經(jīng)濟產(chǎn)量;再將經(jīng)濟產(chǎn)量與生物產(chǎn)量的比值所得百分?jǐn)?shù)確定為該油菜品種的收獲指數(shù)。
[0014]本發(fā)明的上述技術(shù)方案是選用甘藍型油菜細胞質(zhì)不育系統(tǒng)為育種平臺,不完全雙列雜交為品種選配方式,以品種比較試驗為鑒定手段,以產(chǎn)量和收獲指數(shù)為品種評價指標(biāo),育成的雜交油菜品種經(jīng)多點試驗和多年生產(chǎn)驗證,既可達到“高產(chǎn)”的要求,又具有耐密植、適合機械化收獲的特性。
[0015]作為一個總的技術(shù)構(gòu)思,本發(fā)明還提供一種上述的選育方法獲得的耐密植高產(chǎn)甘藍型油菜雜交品種進行種植應(yīng)用,該種植過程采用機械化種植,所述種植應(yīng)用過程采用直播方式,且采用2?4萬株/畝的高密度種植。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點在于:
1)本發(fā)明的方法選育出的甘藍型油菜雜交品種具有產(chǎn)量高、適用性強等優(yōu)點,例如已成功選育的雜交油菜品種“灃油737” ;
2)本發(fā)明的方法通用性強,可推廣到其他各種高產(chǎn)耐密植的雜交油菜品種的選育,例如用此方法同樣選育了雜交油菜品種“灃油679” ;
3)本發(fā)明可作為高產(chǎn)耐密植油菜品種的培育方法,并為實踐中更好、更高效地獲得耐密植高產(chǎn)甘藍型油菜雜交品種提供了前提和手段,具有重要意義。
【具體實施方式】
[0017]為了便于理解本發(fā)明,下文將結(jié)合較佳的實施例對本發(fā)明作更全面、細致地描述,但本發(fā)明的保護范圍并不限于以下具體的實施例。
[0018]除非另有定義,下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語只是為了描述具體實施例的目的,并不是旨在限制本發(fā)明的保護范圍。
[0019]除非另有特別說明,本發(fā)明中用到的各種原材料、試劑、儀器和設(shè)備等均可通過市場購買得到或者可通過現(xiàn)有方法制備得到。
[0020]實施例:
一種本發(fā)明的耐密植高產(chǎn)甘藍型油菜雜交品種的選育方法,包括以下步驟:
1.利用現(xiàn)有的湘5A、20A、19A、167A這四個pol細胞質(zhì)不育系(湖南省農(nóng)科院即可提供),與6150R、13R、SC3R、3164R、XWR、048R這六個甘藍型油菜恢復(fù)系進行不完全雙列雜交,得到24個Fl代雜交種組合。
[0021]2.將上述步驟I獲得的24fFi代雜交種進行田間隨機區(qū)組三次重復(fù)品種比較栽培試驗,并以預(yù)先設(shè)定的高產(chǎn)品種中油雜2號作對照品種。
[0022]比較栽培試驗設(shè)計如下:
2.1試驗地點:長沙市馬坡嶺湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院基地,土壤肥力中等且均勻,前茬為水稻。
[0023]2.2試驗設(shè)計:試驗按隨機區(qū)組3次重復(fù),小區(qū)面積20m2,種植密度375株/小區(qū)(折合2.5萬株/畝),施肥、管理按國家區(qū)域試驗要求進行,對照為國家區(qū)試對照品種中油雜2號。
[0024]2.3試驗方法:當(dāng)年10月2日播種,采用條播方式,每小區(qū)長X寬為1mX 2m,播種行距0.33m,每小區(qū)30行。油菜3-4葉期間苗定苗,每行留苗25株。成熟期每小區(qū)調(diào)查前3行正常生長結(jié)實的株數(shù)。每小區(qū)前3行整株取樣,裝入大紗網(wǎng)袋,自然風(fēng)干30天,再脫粒稱重。小區(qū)剩余部分成熟后正常收獲,實測籽粒產(chǎn)量。
[0025]3.對上述步驟2獲得的試驗品種進行經(jīng)濟產(chǎn)量測定,篩選出其中產(chǎn)量比對照增產(chǎn)5%以上的尚廣品種。
[0026]4.對上述步驟2獲得的試驗品種進行收獲指數(shù)測定,篩選出其中收獲指數(shù)達到3.3以上的高收獲指數(shù)品種。收獲指數(shù)的測定方法具體包括:在特定小區(qū)的油菜品種成熟以后測定其子葉節(jié)以上的全部干物質(zhì)的現(xiàn)存量,得該油菜品種的生物產(chǎn)量;再測定該油菜品種的籽粒產(chǎn)量,得該油菜品種的經(jīng)濟產(chǎn)量;再將經(jīng)濟產(chǎn)量與生物產(chǎn)量的比值所得百分?jǐn)?shù)確定為該油菜品種的收獲指數(shù)。成熟期每個小區(qū)取3行測定生物產(chǎn)量和經(jīng)濟產(chǎn)量,計算收獲指數(shù)。
[0027]5.試驗結(jié)果:
5.1產(chǎn)量結(jié)果:經(jīng)測定,比對照品種增產(chǎn)8%以上的品種有7個,分別為:
20AXSC3R 增產(chǎn) 12.48%;
19AX048R 增產(chǎn)11.2%;
20AX048R 增產(chǎn) 10.9%;
湘5厶父61501?增產(chǎn)10.65%;
20AXXWR 增產(chǎn) 10.1%;
20八父131?增產(chǎn)9.45%;
19 八\61501?增產(chǎn)8.77%。
[0028]5.2收獲期存株數(shù)調(diào)查結(jié)果:參試組合在成熟期正常結(jié)實的株數(shù)差異很大,且與收獲指數(shù)成顯著正相關(guān),存株率多80%以上的有以下5個組合,其余都〈80%。
[0029]湘5厶父61501?為23.5;
20AXXWR 為23.2;
20AXSC3R*21.2;
20AX048R 為 23.0;
167AX6150R*20.1。
[0030]5.3收獲指數(shù)測定結(jié)果:根據(jù)收獲期存株數(shù),判斷品種的耐密植能力,存株率多80%以上的品種,收獲指數(shù)在3.3以上,在比對照增產(chǎn)8%以上的組合中,收獲指數(shù)表現(xiàn)差異較大,其中超過3.3以上的組合有4個,分別為:
湘5八父61501?為3.86;
20AXXWR 為3.43;
20AXSC3R*3.40;
20AX048R*3.37;
其余3個均在3.0以下,為:
20AX13R*2.89;
19AX048R*2.72;
19 AX6150R為2.60。
[0031 ] I個組合收獲指數(shù)大于3.3,但產(chǎn)量比對照減產(chǎn)-4.55%,為:
167AX6150R 為 3.33;
將步驟3中的高產(chǎn)品種與步驟4中的高收獲指數(shù)品種進行比對,將同時滿足二者要求的品種確定為耐密植高產(chǎn)甘藍型油菜雜交品種。
[0032]6.耐密植高產(chǎn)甘藍型油菜雜交品種實際驗證。
[0033]上述本實施例獲得的雜交組合(湘5AX6150R)F1 (收獲指數(shù)3.38),2008年-2010年參加國家長江下游區(qū)區(qū)試(代號5102),兩年合計平均畝產(chǎn)180.45公斤,比對照秦優(yōu)7號(平均畝產(chǎn)164.2公斤)增產(chǎn)8.2%。2010-2012參加國家長江中游區(qū)輕簡化組(高密度)區(qū)試,兩年合計平均畝產(chǎn)177.3公斤,比對照中油雜2號增產(chǎn)11.66%,同年參加長江中游區(qū)油菜生產(chǎn)試驗,平均畝產(chǎn)163.13公斤,比對照中油雜2號增產(chǎn)5.97 %。以品種名“灃油737”分別通過國家長江下游、長江中游農(nóng)作物品種審定(國審油2009018、國審油2011015號),并獲得國家植物新品種保護(CNA20090748.4)。
[0034]在生產(chǎn)應(yīng)用中,該雜交組合充分展示了上述選擇方法的可行性與高效性,尤其是適合直播栽培,在2-4萬株高密度下生長穩(wěn)鍵、發(fā)育均衡,株型矮壯,產(chǎn)量高,為國內(nèi)最適于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械化種植的品種之一,連續(xù)6年列為農(nóng)業(yè)部油菜主導(dǎo)品種?,F(xiàn)已推廣到湖南、湖北、安徽、江蘇、甘肅等全國涵蓋冬、春油菜區(qū)的十余個省份,累計應(yīng)用面積已達3000萬畝以上,對加速油菜品種更新、推動機械化輕簡栽培轉(zhuǎn)變等方面發(fā)揮了重要而積極的作用。
【主權(quán)項】
1.一種耐密植高產(chǎn)甘藍型油菜雜交品種的選育方法,包括以下步驟: (1)利用現(xiàn)有的m個甘藍型雜交油菜不育系和112個甘藍型油菜恢復(fù)系進行不完全雙列雜交,得到n=(m Xn2)個Fl代雜交種; (2)將上述步驟(I)獲得的^代雜交種進行田間隨機區(qū)組多次重復(fù)品種比較栽培試驗,并以預(yù)先設(shè)定的高產(chǎn)品種作對照; (3)對上述步驟(2)獲得的試驗品種進行籽粒產(chǎn)量測定,篩選出其中產(chǎn)量比對照增產(chǎn)5%以上的尚廣品種; (4)對上述步驟(2)獲得的試驗品種進行收獲指數(shù)測定,篩選出其中收獲指數(shù)達到3.0以上的尚收獲指數(shù)品種; (5)將步驟(3)中的高產(chǎn)品種與步驟(4)中的高收獲指數(shù)品種進行比對,將同時滿足二者要求的品種確定為高產(chǎn)甘藍型油菜雜交品種; (6)將上述步驟(5)中獲得的高產(chǎn)甘藍型油菜雜交品種對應(yīng)的所述Fl代雜交種進行高密度種植,收獲期調(diào)查正常結(jié)實的存株數(shù),篩選出存株數(shù)多80%定苗數(shù)的品種確立為耐密植高產(chǎn)甘藍型油菜雜交品種。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選育方法,其特征在于,所述甘藍型雜交油菜不育系為湘5A、20A、19A、167A這四個pol細胞質(zhì)不育系中的至少一種,所述m<4個。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選育方法,其特征在于,所述甘藍型油菜恢復(fù)系為6150R、13R、SC3R、3164R、XWR、048R這六個恢復(fù)系中的至少一種,所述n2彡6個。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選育方法,其特征在于,所述m個甘藍型雜交油菜不育系為湘5八、2(^、194、1674這四個?01細胞質(zhì)不育系,所述112個甘藍型油菜恢復(fù)系為61501?、131?、SC3R、3164R、XWR、048R 這六個恢復(fù)系。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的選育方法,其特征在于,所述Fl代雜交種的種子生產(chǎn)是在隔離環(huán)境中種植I個父本和多個母本進行配組。6.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的選育方法,其特征在于,所述步驟(2)中,田間隨機區(qū)組多次重復(fù)品種比較栽培試驗具體是指:試驗按隨機區(qū)組3次重復(fù),小區(qū)面積5m2-20m2,種植密度2.0萬-3.0萬株/畝,每個小區(qū)形狀呈長條形,采用條播方式,播種行距0.2-0.4 m;油菜3-4葉期間苗定苗,每行留苗20-30株。7.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的選育方法,其特征在于,所述步驟(4)中,所述收獲指數(shù)的測定方法具體包括: 在特定小區(qū)的油菜品種成熟以后測定其子葉節(jié)以上的全部干物質(zhì)的現(xiàn)存量,得該油菜品種的生物產(chǎn)量;再測定該油菜品種的籽粒產(chǎn)量,得該油菜品種的經(jīng)濟產(chǎn)量;再將經(jīng)濟產(chǎn)量與生物產(chǎn)量的比值所得百分?jǐn)?shù)確定為該油菜品種的收獲指數(shù)。8.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的選育方法,其特征在于,所述步驟(3)中,篩選出其中產(chǎn)量比對照增產(chǎn)8%以上的高產(chǎn)品種。9.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的選育方法,其特征在于,所述步驟(4)中,篩選出其中收獲指數(shù)達到3.3以上的高收獲指數(shù)品種。10.—種如權(quán)利要求1?7中任一項所述的選育方法獲得的耐密植高產(chǎn)甘藍型油菜雜交品種進行種植應(yīng)用,該種植過程采用機械化種植,所述種植應(yīng)用過程采用直播方式,且采用2?4萬株/畝的高密度種植。
【文檔編號】A01G1/00GK105993924SQ201610475242
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】李莓, 陳衛(wèi)江, 范連益, 曲亮, 王同華, 惠榮奎, 鄧力超
【申請人】湖南省作物研究所