长江中游南部油菜产区低产原因及育种对策

为明确长江中游南部地区影响油菜产量的关键气象因子,提高油菜育种效率,本文以长江中游2018-2020三年试验点的气象数据及参加国家冬油菜品种试验的106个油菜品种为基础数据进行分析。结果表明:相同油菜品种栽培条件下,南部地区的单产为2307.15 kg/hm^(2),比北部偏低25.28%,其中千粒重、每角粒数、有效分枝数和菌核病病情指数差异最大,分别降低16.09%、4.43%、9.19%和27.84%。通径分析表明南部地区油菜品种产量构成与北部显著不同,南部地区对小区产量直接作用大小依次为有效分枝数(0.2538)>千粒重(0.2887)>每角粒数(0.1469)>菌核病病情指数(-0.3981),北部地区对小区产量直接作用大小依次为全生育期(0.5798)>单株有效角果数(0.2128)>每角粒数(0.1624)>千粒重(-0.1630)。气象因子与产量回归分析表明,南部地区油菜产量与11月平均温度显著负相关,1月和3月昼夜温差显著正相关,11月和12月最低温显著负相关,2月和4月最低温极显著正相关,2月和4月降雨量显著负相关。从整个生育期看,长江中游南部地区主要影响油菜产量气象因子为昼夜温差、最低温度和降雨量。育种策略中,南部地区除了选育耐高温性和耐渍涝的油菜品种外,还应加强对千粒重、有效分枝数、每角粒数的选择,为进一步提高南部地区油菜单产提供理论依据。

分子标记辅助选育高饲用价值低硫苷油菜新品种

低硫苷育种是油菜(Brassica napus L.)遗传改良的重要方向之一,随着上世纪80年代低硫苷油菜种质‘Bronowski’的引进,中国油菜品种种子硫苷含量显著降低,从100μmol/g以上降低到30μmol/g以下。然而现有菜籽饼粕的硫苷含量(20~30μmol/g)还是影响了其在饲用饼粕(由大豆饼粕,菜籽饼粕等按比例混合而成)中的添加比例,利用新的低硫苷基因资源进一步降低现有油菜品种种子硫苷含量从而提高菜籽饼粕在饲用饼粕中的添加比例,对保障现阶段中国饲用蛋白安全具有重要意义。前人研究表明:BnaA3MYB28基因的自然变异并不是来源于‘Bronowski’,这一基因的低硫苷等位基因在现有双低品种中并未固定下来(Liu et al.,2020a)。为了利用这一基因的功能缺失等位变异进一步降低现有品种(硫苷含量为20~30μmol/g)的种子硫苷含量,本研究以长江中游已大面积推广的双低常规油菜品种‘中双11’(‘ZS11’)为轮回亲本,以‘6502B’为供体亲本,通过温室加代一年种植3~4季,并在温室和大田分别通过1次杂交、3次回交和2次自交得到BC3F3后代。在BC3F2代获得目标基因型纯合单株。在BC3F3代将目标基因基因型纯合的低硫苷株系及轮回亲本‘ZS11’进行重要农艺性状和品质性状(如含油量和油酸等)考察,同时用覆盖全基因组的1010个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)标记进行低硫苷株系的背景回复率检测。结果表明:本研究获得了与轮回亲本‘ZS11’综合农艺性状最接近的株系Z6-32,其种子硫苷含量为(11.46±0.31)μmol/g,可作为轮回亲本对应的低硫苷新品种。对获得的2个低硫苷株系的遗传背景进行SNP标记基因型检测,发现Z6-13、Z6-32株系的背景回复率分别为85.2%和86.1%。本研究为进一步提高现有油菜品种饼粕的饲用价值提供了科学依据。