甘蓝型油菜三系杂交制种及栽培技术

摘要

一种甘蓝型油菜胞质雄性不育三系杂种优势利用的方法。选育不育系陕2A作母本，保持系陕2B作父本杂交繁殖不育系。用不育系陕2A作母本，恢复系垦C1作父本杂交，配制杂交种，以及相配套的制种技术和高产栽培技术。配制的杂交种秦油2号具有抗逆性强、适应性广、丰产稳产性好等特点，经试验一般亩产在180—220公斤，高产田可达250公斤以上，比当前生产上推广的当家品说种增产20-40％。同时具有角粒数高、叶丛健旺、营养体繁茂、生长势强、抗倒耐病等优点。

说明书

echnical-field id="technical-field001">

本发明属于甘蓝型油菜胞质雄性不育三系杂种优势利用领域。

油菜杂种优势利用，近十多年来，国内外都十分重视。尤其是国外在基本解决了单、双低优质品种选育之后，不少专家认为利用杂种优势来提高产量，将是下一阶段的主攻目标之一。研究油菜杂交优势的利用途径，主要有雄性不育系、自交不亲和系、化学杀雄等。目前，这些研究虽然都取得一定进展，但真正成功的用于生产而取得显著效益者国内外尚未见诸报导。

国外油菜细胞质雄性不育系有以下几种：

TCMS不育系：

Thompson（1972）报道了利用波兰春性甘蓝型油菜品种Bronowski与冬油菜品种杂交F₂中获得细胞质雄性不育株，经选育而成即称为TCMS不育系。该雄性不育的花明显的特征是花瓣狭窄、雄蕊短、带有少量花粉粒。这种不育材料不育程度是不完全的，它受环境因素所修饰，如在20-25℃较高温度下，会出现花粉。

SCMS不育系：

Shiga和Baba（1971、1973）从日本品种Chisayanatane（干荚油菜）和Hokuriku23（北部23）品种间杂交组合中分离得到的雄性不育材料，称为SCMS不育系，这个雄性不育株的花表现为小的花药带有少量或没有花粉粒。其缺点同TCMS一样，在气温较高时（＞20℃），表现不稳定，雄性不育系可形成可育的花。

以上两个雄性不育系，雄性不育不完全、不稳定，环境对花粉育性影响极大。

萝卜细胞质雄性不育系：

Ogura（1968）在日本萝卜（品种不清）中发现细胞质雄性不育，Bannerot（1974）采用连续四次回交，将甘蓝的细胞核导入日本萝卜CMS中，获得甘蓝胞质不育系，再用重复回交法转育而成甘蓝型油菜雄性不育系，称为萝卜质雄性不育系。这个雄性不育系不育株的不育特性表现优良，不育性彻底而稳定，所有品种都能保持它的不育特性，但这个不育系至今未能找到恢复系，同时还存在缺乏叶绿素和蜜腺数目与泌蜜量下降的问题，所以也未能用于F₁种子生产。

墙生二行芥雄性不育系：

日本Hinata（1979）把白菜型的核导入墙生二行芥中育成白菜型细胞质雄性不育系。但要成功地应用这个不育系，需要获得更好的保持系。而保持系涉及自交不亲合性问题，因此雄性不育系与保持系杂交成为困难的事，所以尽管研究者已找到这个系统，但保持不育性可能比恢复更成问题。

其他胞质雄性不育系：

Rouselle（1981）把甘兰型油菜的细胞核间接导入黑芥细胞质中去，获得了甘蓝型油菜不育系;Brar.G.S等（1980）报道了他在芥菜型油菜品种间杂交以及芥菜型和甘蓝型种间杂种后代中发现了芥菜型油菜的雄性不育，这些新的不育材料还在继续研究中。

国内胞质雄性不育系的研究情况：国内关于胞质雄性不育三系研究得较多的有两家。一是四川农科院1965年首先发现白菜型胞质雄性不育材料，曾育成阿油A不育系，但不育株率、不育度和杂交一代优势不强，不能在生产上应用;二是湖南农科院育成“湘矮A系”育三系，也因不育株率和不育度恢复率都未能达到规定指标，不育系不稳定、恢复率不高而影响杂种优势的发挥，所以也未能在生产上持续推广开来。而选配的雄性不育杂种，也未能通过审定。

综合以上国内外情况，我们认为，在胞质雄性不育三系研究方面，国内外都未能真正实行三系配套，我国虽比国外进展大，但也未能选育出高质量的胞质三系和选配出强优势的组合应用于生产。

本发明的目的是选育甘蓝型油菜胞质雄性不育三系（不育系、保持系、恢复）其用它选配的强优势组合，使杂种含油量（同当前推广品种相比）不降低的前提下，能够较大幅度地提高产量。

本发明的特征在于制种技术，选育不育系陕2A作母本，保持系陕2B作父本杂交，繁殖陕2A不育系。用不育系陕2A作母本，恢复系垦C₁作父本杂交，配制秦油二号杂交种，以及配套的高产栽培技术，从而提高油菜单位面积产量。

三系品种标准：

一、陕2A：

1、品种来源：

陕2A1975年选配杂交组合，经连续回交于1983年育成。

2、特征特性：

（1）、形态特征：甘蓝型，半直立;深裂叶，顶裂片较园，心叶紫色，，叶色浅绿，叶柄短，叶脉白色，叶缘锯齿状、色紫;幼茎紫绿，苔茎微紫，苔期头微弯;花期壮而直;花蕾色黄绿，形状皱楔卵状;小花瓣，雌蕊发育正常，花药呈三角状戟形、败育无花粉，但雌蕊可接受保持系花粉正常结实，雌雄蕊相对高度大于2;花瓣开裂较好，蜜腺正常;分枝匀生。当阴雨影响授不上粉时，发生分段结实现象。

株高150cm，分枝部位50cm，一次有效分枝7个，单枝有效角果140个，每果粒数14.0粒左右，千粒重4.0克，种子黑褐，芥酸含量46.7%。

（2）、生物学特性：半冬性，在陕西关中东部全生育期257天左右。耐肥抗倒，长势较强，较抗菌核、病毒病，轻感白锈病。

3、产量表现：一般亩产50公斤左右，高产田可达75-100公斤。

4、适应地区：陕西省关中和黄淮区均可繁育或配制杂交种。

二、陕2B：

1、品种来源：1974年从引进品种资源“6”的品种中选育成。

2、特征特性：

（1）形态特征：甘蓝型，半直立，深裂叶，顶裂片较园，心叶紫色，叶色浅绿，叶柄短、叶脉白色，叶缘锯齿状、色紫，幼茎紫绿、苔茎微紫。花器正常，但花蕾分化较少，角果粗短，分枝匀生。

株高137cm，分枝部位25cm，一次有效分枝11个，单枝有效角果280个左右，每果粒数23粒，千粒重3.3克，种子黑褐，芥酸含量45.0%。

（2）生物学特性：半冬性，在陕西关中东部，全生育期256天，中熟、耐肥、抗倒、长势较强。与雄性不育系陕2A杂交，能100%保持陕2A的不育特性。较抗菌核、病毒病，轻感白绣病。

3.产量表现：一般亩产150公斤左右，高产田可达175公斤以上。

4.适应地区：陕西省关中和黄淮区均可种植。

三、垦C₁：

1、品种来源：1974年杂交育成。

2.特征特性

（1）形态特征：甘蓝型，近葡萄。深裂叶、顶裂片较长，苗期心叶微紫、叶片光滑，无刺毛，叶色深绿、有蜡粉、叶柄短、叶脉白色、叶缘波状，幼茎淡紫，苔茎绿色;花橙黄、较大，雄蕊花粉多;分枝匀生，角果中长。

株高150cm，分枝部位44.0cm，一次有效分枝10个，单株有效角果300个左右，每果粒数20.0粒，千粒重3.8克，种子黑棕、芥酸含量45.0%。

（2）生物学特性：冬性。在陕西关中东部全生育期255天，耐寒抗倒，长势较强，与雄性不育系陕2A杂交，能100%恢复陕2A的不育特性。抗毒素病、菌核病，轻感白锈病。

3.产量表现：一般亩产150公斤，高产田可达200公斤以上。

4.适应地区：陕西省和黄淮区均可种植。

本发明实现了甘蓝型油菜胞质雄性不育“三系”配套及其杂种优势利用，其杂种与常规品种相比主要有如下优点：

一、产量高：油菜杂交种秦油二号1983-1984年度参加陕西省区域（关中组）6点试验，全部增产，产量居首位，平均亩产205.4公斤，比对照陕油3号平均亩产147.4公斤，平均增产39.4%。每亩净增58公斤。1984-1985年在陕西省区试（关中组）8点试验中，全部增产，产量仍居第一位，平均亩产210.9公斤，比对照秦油一号平均亩产175.3公斤，平均增产20.3%，每亩净增35.6公斤。1986年在陕西省区试（关中组）9点试验中平均亩产192.5公斤，比照秦油一号平均亩产156.7公斤，平均增产22.6%，每亩净增35.8公斤。秦油二号在多点多年试验示范中均表现增产，且一般亩产180-220公斤，高产田可达250-300公斤。

2、叶丛健旺，营养体繁茂，据1984年越冬前对各项试验取样调查，杂交油菜“秦油二号”营养生长和生殖生长的各项指标都比亲本为高，表现主根深长，叶片肥大，花芽较多。这种优势集中表现在单株鲜重上。经测定，“秦油二号”单株平均鲜重186.2克，比亲本不育系“陕2A”131.4克多54.8克，比恢复系“垦C₁”117.5克多68.7克，比二者均值增长49.6%;比标准品种对照“秦油一号”127.65克，多58.55克，增长45.87%。另据汉中地区南郑县农科所1986年测定，“秦油二号”在试验中根颈为2.08cm，比当地对照品种“早丰三号”1.63cm粗0.45cm。“秦油二号”冬前营养产长优势在翌年蕾苔期也表现较明显的。它的这一生长发育特点对越冬前配育壮苗、翌年搭好丰产架子，无疑是极其有利的。由于旺盛的营养生长是良好的生殖生长的前提和基础，所以这种旺盛的生长，必然能为高产打下物质基础。但由于它生长快，长势强，株型大，在栽培上应注意适期播种，合理密植问题。

3.抗逆性强，适应性广。“秦油二号”又一较突出的优点是抗倒抗病。1984-1986年陕西省区试，23个点次，除一个点次外均未发生倒伏现象。在示范中，不但在每亩200-250公斤的产量水平下未见倒伏现象，就是每亩250-300公斤的产量水平以上的产量也只部分稍有倾斜。在抗菌核病方面，三年区试平均发病率为4.91%，比对照品种6.36%平均低1.45%，是区试中发病率较低的品种之一。在江西、浙江、湖北、安徽等省试验，示范均反映抗病性较好。

杂交油菜“秦油二号”角粒数高，叶丛健旺，生长势强，抗倒耐病，也使它具有较强适应性，能在不同的水肥、不同耕作栽培条件下获得丰产。

下面以杂种“秦油二号”的制种及栽培技术为例详细叙述本发明的实施例。

一、三系的繁殖制种技术

由于“秦油二号”的亲本不育系陕2A和恢复系垦C₁是一个长势强，株型较大、生产力较好的品系，所以它制种能够获得较高的产量。一般可亩产杂交种50公斤以上。不育系陕2A与保持系陕2B杂交繁殖不育系一般可亩产不育系40公斤以上。由于繁殖不育系和杂交制种技术相同，在此以秦油二号杂种的制种技术为例叙述：

制种技术主要是采取安全隔离、适期播种、合理密植、适宜行比、调节花期、人工辅助授粉、去杂去劣措施，从而使杂种纯度好、产量高。

1、安全隔离。陕2A的不育系繁育和秦油二号杂交制种均采用空间隔离。原种陕2A繁育空间隔离距离为3.5公里以上，杂交制种空间隔离距离为1.5公里以上，其隔离区不种植非父本油菜和其它十字花科作物。在蜂群布局上再各向油菜种植区内围回缩0.5公里左右，使蜜蜂串花的可能距离至少在2公里以上，并在秦油二号的杂交制种隔离区可种上一些恢复系父本垦C₁，既大大减少昆虫串花混杂的机会，又为制种的不育系提供大量花粉。在不育系陕2A繁殖田周围可种植陕2B这种作法经田间调查测定，其保纯率可达99%左右。

2、适期播种。过去甘蓝型油菜播种，在陕西关中地区一般认为冬前≥0℃的有效积温1000℃左右为适播期。而陕2A为半冬性，如按照这个积温播种必须会生长过头，地上抽苔徒长，地下糠心老化，不利于培育壮苗和安全越冬。几年来，经试验观察，播期安排在冬前≥0℃的有效积温880-940℃为宜。

3、合理密植，父本摘苔，调节花期。陕西地区油菜盛花期约在四月中旬，这个时期气温平均在12-20℃，正是油菜授粉的有利时期。初花期一般在4月5日-10日，此时气温虽然偏低，但清明前后一般多有小雨，湿度、光照都比较合适，授粉结实率尚好。但到了四月下旬多出现阴雨，特别是四月低前后还经常出现大风、高温等天气，对不育系授粉结实不利。鉴于此种情况，应采取：（1）加大母本留苗密度，促使母本早开花，依靠主序和一级分枝夺高产。一般适宜的行比为父母本按1∶2或1∶3行比配制，在1∶2行比时，母本亩留苗8500-9500株，父本亩留苗3800-4200株;在1∶3行比时，母本亩留苗10000-10500株，父本亩留苗2800-3200株;（2）由于父本在正常情况下约比母本早开花两天左右，采取抽苔期父本隔1或隔2摘苔的方法，既可使父母本花期相遇良好，又保证盛花期有大量花粉供应。（3）初花到盛花期在无风时可于10-12时进行人工辅助授粉，当日或隔日进行。按5亩制种配置一箱强盛蜂群授粉。通过这些措施抓好初花到盛花期的授粉，可拿回80%左右的产量和粒饱质高的种子。4、去杂去劣。抓住能显现亲本典型性状的关键生育时期，把不符合亲本典型特征的杂株除去，如越冬期可按照叶色和苗相进行。该期的典型特征是：陕2A叶淡绿色，半直立，垦C₁深绿色、近平伏;抽苔期陕2A茎微紫，而垦C₁茎淡绿;初花期陕2A小花瓣，雄蕊败育无花粉，不育性彻底，垦C₁大花瓣，花色黄，雄蕊正常，花药大花粉饱满。在去杂的同时，再把父母本行中的畸形株、矮变株、病弱株拔去，以保证亲本的纯好和配制优质的杂交种子。

二、杂交种秦油二号的特点：

1、品种来源

陕西省农垦科教中心，用甘蓝型油菜雄性不育系陕2A与恢复系垦C₁配制的雄性不育一代杂交种，原代号为“杂37”，1985年经陕西省农作物品种审定委员会审定推广，并命名为“秦油二号”。

2、特征特性

（1）形态特征：甘蓝型，半直立，深裂叶型，顶裂片较园，苗期叶色较深绿，越冬期叶色浅绿，叶柄较长而粗壮，叶脉白色，叶缘微波，叶片较厚，腊粉较少，幼茎紫色，苔茎微紫，花色黄，花瓣大，株高1.4-1.7米，分枝部位0.41米，一次有效分枝9.1个，单株有效角果300个左右，每角粒数23.5粒，种子黑褐色，千粒重3.6克。

（2）生物学特性：半冬性，全生育期在陕西关中东部254天左右，中熟，耐肥抗倒，长势强，整齐度好，适应性广，较抗菌核病、病毒病、轻感白锈病。

（3）品质分析结果：

芥酸含量45.59%，硫代葡萄糖甙含量13.05%0含油量40.11%。

3、产量表现

一般亩产200公斤左右，高产田可达250-300公斤。

4、适应地区

陕西省关中、陕南以及黄淮区和长江流域部分地区可以种植。

三、杂交种“秦油二号”高产栽培技术

“秦油二号”系甘蓝型半冬性杂交油菜，具有长势强、生长快、植株高大、枝叶繁茂、根茎粗壮、角繁粒多、耐寒抗倒等特点，栽培上如能发挥其优势，贯彻配套栽培技术，必能夺得高产。现根据几年来栽培试验和生产实践提出如下栽培技术要点：

1、选择中上肥力土壤种植，播前要施足低肥，增施磷硼肥，早施返青肥。在陕西关中每亩施肥总量，纯氮12-14公斤，纯磷3.5-5公斤，硼肥0.5公斤。

2、适期播种。冬前≥0℃积温880-940℃为适播期，在陕西关中东部水浇地，一般在9月14日-17日，旱薄地9月6日-10日，关中西部水浇地在9月8日-10日，旱薄地8月30日-9月5日。

3、坚持播种质量高标准。预留油菜地在伏前深耕的基础上，立秋前后要耙耘保墒，播前半月结合施肥进行播前整地，使其达到良好的待播状态。播量每亩0.3公斤，如果土壤墒情好还可按1∶4比例拌尿素调节播量，切忌墒情差带尿素或用过多尿素拌种，影响发芽。播深1寸左右，行距1.2-1.4尺或宽窄行：宽行1.8尺，窄行0.9尺。低墒足、口墒差可沟播，浅复土，播后进行播行镇压有利出苗。

4、搞好苗期及越冬期管理。未出苗以前降雨，地面板结，要及时破除板结，解放菜苗。为了培养壮苗，三、四片真叶期坚持定苗。水肥地每亩留苗1.2-1.3万株，旱肥地每亩留苗1.4-1.5万株，旱薄地1.6-1.8万株。根据土壤肥力及苗情长势，确定是否补施苗肥。如果地力差苗势弱，定苗后可补施尿素10公斤左右，地力好苗势强的11月下旬在油菜越冬前可施越冬肥7公斤左右。冬前要中耕1-2次，破除板结，消灭杂草。如发现菜蚜、兰跳甲、黄条跳甲、芜菁叶蜂、粉蝶幼虫等危害。应及时用三粉防治（三粉系敌百虫粉、1605粉或乐果粉）每亩喷1-1.5公斤。浇好越冬水，结合冬锄在11月底到12月上旬要进行培土拥根，保护根茎。苗弱小和较寒冷地区还应在12月下旬复培心叶，以利安全越冬。

5、加强早春及中后期管理。开春解冻时，凡盖心叶的田块要及时将心叶土拔开，解放菜苗，但不要过早扒掉根茎土，防止倒春寒受冻。二月下旬浇好返青水，施好返春肥。根据地力每亩施尿素8-10公斤，促进菜苗早发稳长。春季中耕除草1-2次。在初花期进行三喷一防：即喷0.2%磷酸二氢钾、0.2%硼砂、2%尿素与1500倍氧化乐果混合液，每亩50公斤，根外喷肥兼治蚜虫。如出现旱情有灌溉条件的可在初花期再浇一次水，利于增角增粒。终花后如出现蚜虫危害可用1500倍氧化乐果或2000倍敌杀死喷液防治，或者用敌敌畏熏蒸防治。

6、育苗移栽：育苗地要饱施有机肥，苗床与移栽田面积按1∶5比例配置，床宽4尺，埂宽1.2尺，比直播油菜早播7-10天。每亩播量0.5-0.6公斤，3片真叶定苗每平方市尺留苗20株，7叶期移栽，栽植密度每亩1.3万株。移栽时用锹挖苗，减少伤根，随挖随栽。苗子按大小分级，去杂去劣，按级移栽。还要边开沟、边施肥、边移栽，作到沟直、苗匀、埋住根颈。栽后要浇好定根水，合墒时浅锄破除板结，12月上旬浇好越冬水。以后管理与直播田相同。