甘蓝型杂交油菜较常规油菜的产量优势分析

赵继献，胡 权，戴祥来

(贵州省油菜研究所，贵州 贵阳 550008)

0 引言

【研究意义】油菜是中国重要的食用植物油料作物。中国是世界上最大油菜生产国，油菜常年种植面积667万hm2左右，产量1 200万 t，种植面积和总产约占世界的三分之一。长江流域冬油菜种植面积占全国90%左右，占世界种植面积的四分之一，是世界上最大的油菜产区。中国食用油自给率仅40%，而菜籽油占国产食用油的55%以上，且菜籽油对国产食用植物油的贡献率近年来逐年提高，因此，发展油菜生产尤其重要[1-3]。【前人研究进展】国家油菜新品种区域试验是油菜育种过程中不可缺少的环节，是育种和用种的桥梁。区域试验的主要目的在于通过多年多点品种比较试验，了解新育成品种的单产潜力、品质表现、抗逆性、稳定性及其适应范围，为新品种评价提供参考，如经济技术指标、生态类型反应以及在参试期间对不同年份气候差异的适应情况等，是新品种审定、繁殖、推广的重要依据。咸拴狮等[4]运用 2008—2014年冬油菜区域试验的汇总资料，对长江上游、中游、下游以及黄淮和早熟 5个区组油菜新品种的产量性状、品质性状及抗病性状进行分析；祝利霞等[5]采用1987—2009年冬油菜区域试验的汇总资料，分析20年来我国油菜的产量、单株角数、千粒重、菌核病抗性变化；费锦宗等[6]通过2002—2016年油菜区域试验汇总资料，分析15年来我国油菜的产量、单株角果数性状(单株角果数、千粒重、角粒数)、品质性状(含油率、硫甙、芥酸)的变化以及产量与含油量、单株角果数、角粒数、千粒重、单株产量间的相关性；李殿荣等[7]采用2000—2012年国家油菜区域试验汇总资料，分析13年来我国油菜产量和含油率变化；李丹等[8]利用2001—2009年国家油菜区域试验汇总资料，分析我国油菜育种授粉控制系统利用情况、骨干亲本利用情况、产量和含油率的变化；俞琦英等[9]应用2000—2009年国家油菜区域试验汇总资料，分析我国油菜的产量、单株角果数性状(单株角果数、千粒重、角粒数)、品质性状(含油率、硫甙、芥酸)的变化以及双低品种数量的变化；单忠德等[10]利用江苏盐城市2个区试点资料对甘蓝型杂交油菜与常规油菜的产量及12个主要经济性状间的相关性进行分析。上述学者根据区域试验和生产示范的技术资料开展的研究，可为育种工作者确定阶段性的育种目标或育种方向，同时根据区域试验参试品种的性状演变，为当地育种提供理论指导。【研究切入点】参加国家区域试验的杂交油菜和常规油菜均为选育过程中表现较好的组合和品系，通过不同生态区域与不同年份的区域试验，更能准确反应杂交油菜与常规油菜的产量及性状差异。目前，关于利用多年多点杂交油菜与常规油菜产量及性状资料进行对比分析尚未见报道。【拟解决的关键问题】利用国家油菜区域试验资料，对甘蓝型杂交油菜与常规油菜植株性状、品质性状与产量的相关性进行分析，探明甘蓝型杂交油菜较常规油菜的产量优势机理，为油菜新品种的选育提供参考。

1 材料与方法

1.1 资料来源

数据资料来源于 10个年度(2006—2007、2007—2008、2008—2009、2009—2010、2010—2011、2011—2012、2013—2014、2015—2016、2016—2017、2018—2019)的国家冬油菜新品种区域试验总结报告(国家冬油菜品种区域试验汇总资料)。10年间参试组合(品系)共计 1 755个，剔除其中没有完整数据的组合(品系)395个，得到杂交油菜组合1 242个，常规油菜品系118个。

1.2 分析指标

分析的目标性状包括参试组合(品系)的芥酸、硫甙、含油率、株高、分枝部位、有效分枝数、主花序长、主花序有效角、单株有效角、每角粒数、千粒重、单株产量和单位面积产量。

1.3 数据统计分析

试验数据采用DPS V3.01及Excel 2003进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 杂交油菜与常规油菜的性状及产量表现

从表1看出，杂交油菜与常规油菜的植株及品质性状与产量表现存在差异。

2.1.1 植株性状 杂交油菜的平均株高为171.73 cm，分枝部位高64.87 cm，单株有效分枝数7.72个，主花序长58.97 cm，主花序有效角71.19个，角果密度1.23个/cm，单株有效角329.87个，角粒数20.13粒/角，千粒重3.68 g。常规油菜平均株高为165.07 cm，分枝部位高63.59 cm，单株有效分枝数7.42个，主花序长55.60 cm，主花序有效角66.42个，角果密度1.21个/cm，单株有效角296.70个，角粒数20.02粒/角，千粒重3.88 g。杂交油菜较常规油菜在株高、单株有效分枝数、主花序长、主花序有效角、单株有效角等性状上极显著提高，增幅分别为4.03%、4.04%、5.30%、7.18%和11.18%；千粒重杂交油菜较常规油菜极显著降低，降幅为5.15%。

2.1.2 植株性状变异系数 油菜植株性状和产量构成因素中，单株产量变异系数最大，其次是分枝部位。杂交油菜的植株性状变异系数为单株产量(30.61%)>分枝部位(28.87%)>单株有效角(26.03%)>有效分枝个数(14.79%)>主花序有效角(13.56%)>角粒数(11.24%)>株高(10.78%)>主花序长度(10.55%)>千粒重(9.48%)。常规油菜的植株性状变异系数为单株产量(34.62%)>分枝部位(28.63%)>单株有效角(26.40%)>有效分枝个数(15.86%)>主花序有效角(13.57%)>千粒重(10.48%)>角粒数(10.16%)>株高(10.02%)>主花序长度(9.95%)。表明，杂交油菜与常规油菜在株高、主花序长度、每角粒数、千粒重4个性状变异系数大小顺序上略有差异，但变异系数大小相差不大。变异系数大的性状易受栽培环境的影响。

2.1.3 品质性状 杂交油菜的平均芥酸含量为0.33%，硫甙23.60 μmol/g饼，含油率为42.74%。常规油菜的平均芥酸含量为0.24%，硫甙22.55 μmol/g饼，含油率为43.71%。含油率常规油菜较杂交油菜高0.97百分点，差异极显著。

2.1.4 产量 杂交油菜单株产量19.82 g，单位面积最高产量254.98 kg/667m2，最低产量90.62 kg/667m2，平均产量169.31 kg/667m2。常规油菜单株产量18.22 g，单位面积最高产量204.28 kg/667m2，最低产量102.25 kg/667m2，平均产量159.83 kg/667m2。杂交油菜比常规油菜平均产量高5.93%，差异达极显著水平。

表1 杂交油菜与常规油菜的性状及产量Table 1 Traits and yield of hybrid rape and conventional rape

2.2 油菜植株性状与产量的相关性

从表2可看出杂交油菜和常规油菜植株及品质性状与产量的相关性,并进一步分析出影响杂交油菜和常规油菜产量的主要性状因子。

2.2.1 杂交油菜性状间的相关性 杂交油菜单位面积产量与单株产量呈极显著正相关，单株产量、单位面积产量均与有效分枝数、主花序有效角、角果密度、单株有效角、角粒数呈极显著正相关。产量构成因素中，单株有效角与株高、有效分枝数、主花序长、主花序有效角、角果密度、单株产量均呈极显著正相关，与分枝部位呈极显著负相关；角粒数与株高、分枝部位、主花序长、主花序有效角、角果密度、单株有效角均呈极显著负相关，千粒重与株高、分枝部位、有效分枝数、角果密度、角粒数均呈极显著负相关；含油率与有效分枝数、角粒数、千粒重、单株产量和单位面积产量呈显著或极显著正相关。对杂交油菜植株性状、品质性状与产量进行回归分析表明，含油率、分枝部位、有效分枝个数、角果密度、单株有效角、角粒数、千粒重对杂交油菜产量有显著影响。

2.2.2 常规油菜性状间的相关性 常规油菜单位面积产量与单株产量呈极显著正相关，单株产量、单位面积产量均与有效分枝数、单株有效角、角粒数呈极显著正相关。产量构成因素中，单株有效角与有效分枝数、主花序长、主花序有效角呈极显著正相关，与分枝部位呈极显著负相关；角粒数与株高、分枝部位、角果密度均呈极显著负相关，千粒重与株高、分枝部位均呈极显著负相关；含油率与分枝部位呈极显著负相关，与有效分枝数、单株有效角、千粒重及单位面积产量呈显著或极显著正相关。对植株性状、品质性状与产量进行回归分析表明，含油率、分枝部位、有效分枝个数、角果密度、角粒数和千粒重对常规油菜产量有显著影响。

表2 杂交油菜组合和常规油菜品系植株性状与品质性状的相关性Table 2 Correlations between agronomic traits and quality traits in hybrid rape and conventional rape

3 讨论

3.1 油菜主要产量因子角粒数与千粒重的选育趋势

费锦宗等[6]研究表明，15年来(2002—2016)6个区域(长江上中下游、黄淮、早熟区、春油菜区)的国家油菜区域试验油菜新品种平均千粒重整体表现为上升趋势力，角粒数变化不大，平均单株产量、单株角果数整体表现呈降低趋势，最终提出油菜遗传改良的重中之重是提高千粒重和角粒数。据BERRY[11]推测，油菜要获得400 kg/667m2产量，品种千粒重应达5.0 g；若油菜产量达600 kg/667m2，则品种千粒重应在6.10 g以上。对2006—2019年国家油菜区域试验数据统计分析表明，10年来参试的杂交油菜组合或常规油菜品系在角粒数和千粒重上均没有大的突破，杂交油菜角粒数最多为27.88粒/角，平均为20.13粒/角；常规油菜最多为25.50粒/角，平均为20.02粒/角。杂交油菜千粒重最高为4.78 g，平均为3.68 g；常规油菜最高为4.83 g，平均为3.88 g。因此，在油菜新品种选育中，选育千粒重5.0 g左右、角粒数稳定达25.0粒的品种具有重要现实意义，而要实现此育种目标，就目前育种技术看，杂交油菜较常规油菜更具可能性。

3.2 显著影响杂交油菜和常规油菜产量的性状差异

杂种具有明显的增产优势，是杂交油菜[12-13]得以大面积推广应用的理论基础。统计表明，杂交油菜平均产量较常规油菜高5.93%，具有明显的产量优势。杂交油菜较常规油菜增产的原因主要表现在有效分枝数增多、主花序长度增长、主花序有效角数和单株有效角增多、角粒数增加、单株产量高。回归分析表明，杂交油菜和常规油菜含油率、分枝部位、有效分枝个数、角果密度、每角粒数、千粒重对产量均有显著影响，不同之处是杂交油菜单株有效角对产量有显著影响。

3.3 加强和重视常规油菜的选育

选育和推广高产、抗病、适应性强的常规油菜品种具有重要的现实意义[14-23]，一是优良常规油菜品种可作为杂交油菜的转育亲本或直接作为恢复系，提升杂交油菜的育种水平；二是常规油菜品种种子生产成本较低，能满足直播需种量大的生产实际，降低种子成本；三是农业现代化推行机播机收和智能化管理，而常规油菜有利于机播机收，符合油菜生产的机械化要求。因此，在积极开展杂交油菜选育的同时应加强常规油菜的选育。

4 结论

通过2006—2019年10个年度国家冬油菜新品种区域试验数据统计分析表明，杂交油菜平均产量169.31 kg/667m2，常规油菜为159.83 kg/667m2，杂交油菜比常规油菜增产5.93%。杂交油菜较常规油菜具有明显的产量优势，其增产原因主要表现在有效分枝数增多、主花序长度增长、主花序有效角数和单株有效角增多、角粒数增加以及单株产量高。对杂交油菜和常规油菜产量产生主要影响的因子不完全相同，含油率、分枝部位、有效分枝数、角果密度、每角粒数、千粒重均对杂交油菜和常规油菜产量产生显著或极显著影响，而单株有效角仅对杂交油菜产量有显著影响。