秦信蓉, 喻時(shí)周, 高志宏, 張星星, 梁龍兵1, 杜才富
(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院油菜研究所, 貴陽(yáng) 550008; 2.貴州禾睦福種子有限公司, 貴陽(yáng) 550008)
油菜是我國(guó)南方的主要冬季作物,早熟高產(chǎn)油菜品種的育成,對(duì)爭(zhēng)季節(jié)奪取全年糧油雙豐收有重要意義。寶油早12系貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院油菜研究所和貴州禾睦福種子有限公司選育的甘藍(lán)型隱性核不育雜交油菜品種,是集早熟優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的一個(gè)甘藍(lán)型雜交油菜品種。
甘藍(lán)型油菜隱性細(xì)胞核雄性不育(GMS)兩系制種,人工拔除50%的可育株,不但制種成本高,而且制種產(chǎn)量低;化學(xué)雜交劑誘導(dǎo)雄性不育制種具有經(jīng)濟(jì)有效的優(yōu)點(diǎn)[1-3],利用化學(xué)殺雄技術(shù)使GMS中的可育株雄性敗育(化殺除雜),使其雜交結(jié)實(shí),提高制種單產(chǎn),降低制種成本,保證了種子純度,其純度可達(dá)95%以上,2種制種方式所得雜交種其雜種優(yōu)勢(shì)無(wú)顯著差異。從而使GMS兩系制種由“人工除雜”向“化殺除雜”轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)GMS系統(tǒng)的高產(chǎn)、低成本制種。
油菜化學(xué)殺雄制種技術(shù)是通過(guò)利用化學(xué)藥劑使油菜中的乙烯、可溶性蛋白含量、游離氨基酸、游離脯氨酸、氧化酶這些生理生化指標(biāo)的變化失調(diào)導(dǎo)致了雄蕊畸形、小孢子發(fā)生異常、花粉粒發(fā)生敗育、形成無(wú)活力的花粉或不能形成花粉[4]。影響了育性的正常表達(dá),從而達(dá)到不拔除可育株制種的目的。
化殺制種的關(guān)鍵是化學(xué)殺雄,而化學(xué)殺雄過(guò)程是指對(duì)母本正常發(fā)育花粉經(jīng)過(guò)雜交劑處理后使花粉發(fā)育從正?!讲徽!氩挥綇氐撞挥倪^(guò)程。
YD 3361 AB屬于甘藍(lán)型弱冬性、早熟高油黃籽雙低不育系。直播條件下生育期為186 d;密度為10.5萬(wàn)株·hm-2時(shí),株高180 cm,單株一次有效分枝數(shù)10.33個(gè),單株有效角果數(shù)940個(gè),角長(zhǎng)5.35 cm,角粒數(shù)21.35粒,千粒重3.87 g。2011—2012年連續(xù)檢測(cè),種子芥酸含量平均0.97%,硫甙含量平均24.92μmol·g-1,平均含油量45.63%[5]。
YD 1021 R屬甘藍(lán)型、半冬性、雜黃籽雙低高油份恢復(fù)系;株高中等(172.40 cm),分枝位低,抽薹開(kāi)花整齊,單株一次有效分枝數(shù)8.36個(gè),單株有效角531個(gè),角粒數(shù)21.8粒,千粒重4.19 g,芥酸0.15%,硫甙27.52μmol·g-1,含油量47.49%。
寶油早12具有早熟優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)等特性。該組合為甘藍(lán)型油菜弱冬性隱性核不育兩系雜交種,在2011—2013年2年貴州省早熟油菜區(qū)域試驗(yàn)的平均全生育期為189.69 d,比所有參試品種的平均全生育期晚熟0.3 d,平均株高162.87 cm,一次有效分枝部位96.03 cm,一次有效分枝數(shù)5.58個(gè);單株有效角果數(shù)為191.17個(gè),每角粒數(shù)為18.26粒,千粒重3.30 g,單株產(chǎn)量為10.48 g。種皮色為黃褐色??沟剐詮?qiáng)。芥酸含量為0.60%,硫甙含量為32.54μmol·g-1,含油量平均為44.46%,居2年所有20個(gè)參試早熟品種首位[5]。
表1 寶油早12父母本及品種特征特性
材料名稱(chēng)生育期/d株高/cm一次有效分枝/cm單株有效角/個(gè)每角粒數(shù)千粒重/g芥酸/%硫甙/(μmol·g-1)含油量/%YD3361AB186.00180.0010.33940.0021.353.870.9724.9245.63YD1021R—172.408.36531.0021.804.190.1527.5247.49寶油早12189.69162.875.58191.1718.263.300.6032.5444.46
YD 3361 AB屬隱性核不育兩系不育系,不育株與可育株分離比例為50%,育性不受外界環(huán)境影響。不育株花藥退化,無(wú)花粉,完全不育??捎昊ㄋ幷#谢ǚ?,育性正常可育。
供試用的化學(xué)雜交劑SX-1(陜西省雜交油菜研究中心研制)為二元復(fù)合藥物,主要成分為除草劑。具有殺雄徹底、作用時(shí)間長(zhǎng)、易分解、無(wú)殘留、成本低、用量少、操作方便等特點(diǎn),已在西北地區(qū)和四川、貴州雜交油菜生產(chǎn)中大面積應(yīng)用。SX-1能抑制植株生長(zhǎng),降低GMS不育系株高,有利于花期授粉結(jié)果,提高制種產(chǎn)量[6]。噴施殺雄劑SX-1后,植株的生理機(jī)制也發(fā)生了相應(yīng)的變化:首先, 葉片葉綠素含量下降。葉片失綠會(huì)影響蛋白質(zhì)及碳水化合物向生殖器官中運(yùn)轉(zhuǎn)。其次,經(jīng)SX-1處理植株葉片脯氨酸含量升高而花蕾脯氨酸含量反而降低?;ńz的退化也許是阻礙葉片脯氨酸向花蕾轉(zhuǎn)運(yùn)的主要原因。由于花絲和藥隔維管組織發(fā)育不健全,絨氈層過(guò)早退化、解體,脯氨酸及其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或生理活性物質(zhì)不能正常轉(zhuǎn)運(yùn)到不育花藥,使花粉母細(xì)胞及小孢子的發(fā)育不能得到必要的、足夠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或生理活性物質(zhì),從而表現(xiàn)花粉母細(xì)胞不能正常地進(jìn)行減數(shù)分裂,最終導(dǎo)致小孢子的徹底解體。
油菜是常異花授粉作物,必需選好隔離區(qū),空間隔離距離必須在1 000 m以上或采用自然屏障隔離。制種區(qū)海拔600~1 000 m為宜,向陽(yáng)且風(fēng)向條件好的中上肥力地塊做制種基地。從2014年—2018年貴州禾睦福種子有限公司都在貴州省長(zhǎng)順縣盧山鎮(zhèn)進(jìn)行化殺制種,寶油早12累計(jì)制種面積達(dá)200 hm2。
3.2.1苗床選擇
選擇向陽(yáng)無(wú)蔭蔽、地勢(shì)平坦易排灌,近2年未種植油菜和無(wú)留種十字花科植物的壤土或沙壤土的旱地作為苗床[7],苗床地遠(yuǎn)離菜地等綠色植物種植地,防止害蟲(chóng)遷移危害,每667 m2制種大田留足133 m2苗床地并培肥,父母本嚴(yán)格分開(kāi)并標(biāo)記,不在同一苗床地,以防混雜。
3.2.2適期播期
由于寶油早12父母本偏早熟,父本YD 1021 R約在9月15日播種,母本比父本遲播5~10 d,在9月20—30日播種。每667 m2苗床播種量為0.3~0.4 kg,均勻撒于廂面,用渣肥或細(xì)土蓋種,用作物秸稈覆蓋,用敵殺死噴霧防治害蟲(chóng)危害,確保土壤墑情,防止大雨沖刷,有利出苗。
3.2.3苗床管理
出苗后及時(shí)揭開(kāi)覆蓋物,保證菜苗生長(zhǎng),防蟲(chóng)1次,3葉時(shí)勻苗后每667 m2用清糞水加尿素5 kg追肥。苗床地注意去雜保純,移栽前5~7 d用尿素2~3 kg兌清糞水施送稼肥。
3.3.1移栽時(shí)間
播后30 d左右,葉齡5~6葉開(kāi)始移栽,10月25日前移栽結(jié)束,先栽父本并培育大壯苗,父本返青后再移栽母本。剩余苗不得遺留田間。
3.3.2配方施肥
整地前將有機(jī)肥(牛糞等)施于田中混勻整地,移栽前每667 m2用配方復(fù)合肥30 kg加硼沙1 kg混勻撒施于移栽溝內(nèi)。栽后立即用清糞水澆施作活棵肥,促進(jìn)移栽菜苗早成活,早發(fā)棵。
3.3.3合理密植及移栽行比
父母本行比為1∶3,母本行距0.33 m,株距0.3 m,密度5 000株·(667 m2)-1。父本兩側(cè)行距0.5 m,株距0.25 m,密度1 350株·(667 m2)-1左右。父母本栽苗6 000~7 000株·(667 m2)-1。
3.4.1追 肥
每667 m2施尿素10 kg,需在11月25日前追施結(jié)束,后期嚴(yán)格控氮。結(jié)合追肥,及時(shí)進(jìn)行培土擁根,防止凍害和后期倒伏。
3.4.2加強(qiáng)父本管理
延長(zhǎng)父本花期。抽薹期,對(duì)父本進(jìn)行隔株打薹,促進(jìn)分枝生長(zhǎng),可有效延長(zhǎng)父本花期,提高母本結(jié)實(shí)率。
3.4.3及時(shí)鏟青、拔除異型株
必需在油菜親本開(kāi)花前將制種區(qū)和隔離帶周?chē)氖只浦参飶氐诅P除,并隨時(shí)清除父母本的異型株,確保制種隔離安全和父母本的純度,以免影響制種純度。
供試用的化學(xué)雜交劑SX-1共有2種劑量,分別標(biāo)有藍(lán)色(體積:1 mL,濃度6.0 mg·L-1)和綠色(體積:1 mL,濃度7.0 mg·L-1)2種藥劑,通常在4 ℃左右低溫條件下保存,用于誘導(dǎo)油菜雄性不育時(shí)可采用噴施或涂莖等方法。在大田制種中主要采用噴施,具體使用方法如下:
3.5.1藥劑配制
對(duì)于誘導(dǎo)正常油菜雄性核不育(包括GMS中的正常株)需2次噴藥,即第1次在母本YD 3361 A主花序最大花蕾長(zhǎng)1.5~2.5 mm(花粉母細(xì)胞在單核期,即油菜花蕾和功能葉平頭達(dá)80%以上)時(shí)用藍(lán)色藥劑噴施。將藍(lán)色藥劑取5支,再加高純硼1包,加水定容到1 L母液,再取0.5 L母液倒入容量為18 kg的噴霧器中,充分?jǐn)噭蚝髧娛?/p>
3.5.2藥劑施用
每667 m2制種田(父母本行比為1∶3,母本行距0.33 m,母本密度5 000株)用藥液9 kg(每桶水噴施油菜1 334 m2)。第1次施藥后根據(jù)生育進(jìn)程再定第2次施藥時(shí)間,母本YD 3361 A約40%的植株一次分枝達(dá)2個(gè)以上,用綠色藥劑5支再加高純硼1包,加水定容到1 L母液,再將0.5 L母液倒入容量為18 kg的噴霧器中,充分?jǐn)噭蚝髧娛?。噴施劑量與第1次相同(每667 m2地用9 kg藥液)。
(備注: 以上配制方法在溫度低時(shí)可適當(dāng)增加劑量。第1次施用時(shí)溫度低,可適當(dāng)增加劑量,第2施用時(shí)溫度高可適當(dāng)減少劑量。)
3.5.3注意事項(xiàng)
噴藥前需組織專(zhuān)人培訓(xùn),合格后才能進(jìn)行作業(yè)。作業(yè)時(shí)需由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo),專(zhuān)業(yè)隊(duì)噴藥,以確保效果好,無(wú)藥害;噴藥前注意天氣預(yù)報(bào),48 h內(nèi)有雨、吹風(fēng)及露水天不能?chē)娝帲环乐顾幰猴h移到父本上;開(kāi)花后每隔3~4 d觀察1次雄蕊敗育及微粉變化情況;該藥低濃度刺激(促進(jìn))油菜生長(zhǎng),過(guò)高濃度產(chǎn)生藥害,一旦發(fā)現(xiàn)藥害,應(yīng)停止第2次噴藥或2次噴藥濃度減半;“化殺”母本苗應(yīng)分類(lèi)、等距移栽、勻植或噴藥前人工間苗,防止葉片相互摻搭影響效果;化殺效果出現(xiàn)異常,應(yīng)及時(shí)報(bào)告并組織鏡檢,必要時(shí)及早拔除可育株。
先割除父本并帶出田塊,經(jīng)驗(yàn)收合格后,再統(tǒng)一組織母本高樁收割,并攤曬在高樁上,收獲后4~6 d脫粒,做到單打、單收、單藏,避免機(jī)械混雜和人為混雜,確保種子足額入庫(kù)。
4.1由于寶油早12父母本生育期中偏早熟,母本可在9月中旬播種,父本比母本早播5~10 d,確保花期相遇。
4.2寶油早12熟期早、品質(zhì)優(yōu),其不育系不育性穩(wěn)定、徹底,同時(shí)注意硼肥施用。
4.3寶油早12由于熟期較早,花期較集中,化殺效果較好,產(chǎn)量較高,每667 m2產(chǎn)量高的可達(dá)70~75 kg,純度可達(dá)95%;商品籽產(chǎn)量與傳統(tǒng)制種拔除可育法相當(dāng)。