摘要:本文概述了我國(guó)油菜雜種優(yōu)勢(shì)的發(fā)展概況及油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用途徑的特點(diǎn),提出了應(yīng)利用多種雜種優(yōu)勢(shì)尋找性狀穩(wěn)定、品質(zhì)優(yōu)、抗性強(qiáng)的油菜雜種組合。
關(guān)鍵詞:油菜;雜種優(yōu)勢(shì);利用途徑
中圖分類號(hào): S565.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào): 1674-0432(2013)-16-12-1
油菜屬十字花科蕓薹屬,是僅次于大豆、花生、向日葵的重要的油料作物。進(jìn)行油菜雜種優(yōu)勢(shì)的利用研究,把優(yōu)質(zhì)育種與雜種優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái),選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的油菜品種是目前我國(guó)油菜育種的主要研究方向。
1 我國(guó)油菜雜種優(yōu)勢(shì)的發(fā)展
雜種優(yōu)勢(shì)指遺傳組成不同的兩個(gè)親本雜交后產(chǎn)生的F1代在抗逆性、生活力、繁殖力、產(chǎn)量以及品質(zhì)等方面明顯優(yōu)于雙親的現(xiàn)象。利用雜種優(yōu)勢(shì)能夠大幅度提高作物的產(chǎn)量,是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的突出成就之一。
我國(guó)從20世紀(jì)40年代就開始進(jìn)行油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用的研究,發(fā)展到如今大致可劃分為三個(gè)階段:第一階段(1940~1970年),主要是雜種優(yōu)勢(shì)的測(cè)定,探索其可能的利用途徑,是油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用研究的探索階段;第二階段(1970~1985年),選育了一批雜交種,并進(jìn)行大面積示范生產(chǎn),此為油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用的準(zhǔn)備階段;第三階段(1985年以后),多種高產(chǎn)雜交組合相繼通過(guò)審定、登記并進(jìn)行大面積推廣,進(jìn)入油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用的實(shí)用階段。
與別的大田作物相比,油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):雜種優(yōu)勢(shì)強(qiáng),增產(chǎn)效果顯著。經(jīng)研究表明,優(yōu)良的油菜雜種組合一般可增產(chǎn)20%~30%,甚至更高;制種方便,制種產(chǎn)量高而穩(wěn)定。油菜花器較大,花期較長(zhǎng),非常有利于父本與木本在花期相遇傳粉結(jié)實(shí);繁殖系數(shù)高,種子成本低。因此推廣雜交油菜具有投資少、效益大的優(yōu)勢(shì),前景廣闊。
2 油菜雜種優(yōu)勢(shì)的利用途徑
我國(guó)是世界最早利用油菜雜種優(yōu)勢(shì)育種并大面積推廣的國(guó)家。利用雜種優(yōu)勢(shì)的途徑主要有人工去雄、化學(xué)殺雄、自交不親和、雄性不育及天然雜交種等,其中就以雄性不育的應(yīng)用最為廣泛、效果最好、研究最深入。
2.1 化學(xué)殺雄
化學(xué)殺雄指在作物的雄性器官分化前或發(fā)育過(guò)程中,通過(guò)噴施內(nèi)吸性化學(xué)藥劑抑制花粉的正常發(fā)育,阻止花粉的形成,從而導(dǎo)致不育。其優(yōu)點(diǎn)是避免了不育系微粉問(wèn)題,擺脫了對(duì)特質(zhì)不育胞質(zhì)的依賴性,親本選擇范圍廣,可在任何高產(chǎn)組合中應(yīng)用,有效替代了人工去雄。我國(guó)目前通過(guò)審定的化殺油菜雜種有“涪優(yōu)1號(hào)”“湘油雜1號(hào)”和“蜀雜2號(hào)”等。
2.2 自交不親和
自交不親和是指某一植物的雌雄兩性機(jī)能正常,但因受自交不親合基因的控制,不能進(jìn)行正常受精的現(xiàn)象。自交不親合性普遍存在于十字花科植物中。有調(diào)查研究表明,蕓薹屬和近緣種59個(gè)種中,自交不親和種50個(gè),親和種只有9個(gè)。油菜自交不親和雜種優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn)是恢復(fù)系廣泛,不受特定胞質(zhì)的限制,制種產(chǎn)量和品質(zhì)高,F(xiàn)1代表型一致。
2.3 雄性不育
細(xì)胞質(zhì)雄性不育(CMS)三系雜種是目前國(guó)內(nèi)外在生產(chǎn)上廣泛推廣應(yīng)用的油菜雜交種。目前用得較多的CMS雜種類型有蘿卜細(xì)胞質(zhì)不育系Ogu CMS、陜2A CMS和波里馬細(xì)胞質(zhì)不育系Pol CMS。但目前使用的CMS三系雜種受到了恢復(fù)源有限、育性不穩(wěn)定(有微量花粉)、胞質(zhì)單一等多方面的影響。
我國(guó)油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用的另一重要途徑是細(xì)胞核雄性不育。目前已有多個(gè)油菜核不育雜交種通過(guò)審定推廣,但其兄妹交后代中存在50%的可育株,在進(jìn)行雜交種生產(chǎn)時(shí)需要及時(shí)拔除這部分可育株,否則嚴(yán)重影響了雜交種的純度。李樹林等提出了利用顯性細(xì)胞核雄性不育的三系化制種模式,這種方法可實(shí)現(xiàn)100%的不育系群體。陳鳳祥等則提出了隱性細(xì)胞核雄性不育三系化制種模式,同樣成功解決了雜種后代中50%可育株的問(wèn)題。細(xì)胞核雄性不育三系化制種模式的提出,為利用細(xì)胞核雄性不育進(jìn)行油菜雜交種的選育開辟了廣闊的前景。
為充分發(fā)揮波里馬細(xì)胞質(zhì)不育系和細(xì)胞核雄性不育的優(yōu)點(diǎn),開拓油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用的新途徑,楊光圣、李加納等總結(jié)了細(xì)胞質(zhì)雄性不育與細(xì)胞核雄性不育的特點(diǎn),分別創(chuàng)建了“顯性細(xì)胞核+波里馬細(xì)胞質(zhì)雄性不育”三系模式和“隱性細(xì)胞核+波里馬細(xì)胞質(zhì)雄性不育”三系模式,不僅克服了細(xì)胞核雄性不育系存在50%可育株的問(wèn)題,而且在較大程度上克服了波里馬細(xì)胞質(zhì)雄性不育系的微粉現(xiàn)象,具有較大的應(yīng)用潛力。
3 展望
我國(guó)是世界上雜交油菜種植面積最大的國(guó)家,我國(guó)油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用的研究在國(guó)際上處于領(lǐng)先地位,油菜雜交種在生產(chǎn)上得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。在充分利用我國(guó)豐富的種質(zhì)資源的同時(shí),應(yīng)積極尋找擴(kuò)大不育系、恢復(fù)系、保持系的基因來(lái)源。加強(qiáng)基礎(chǔ)研究,弄清雄性不育的遺傳及生理生化特性,充分利用各類恢復(fù)源進(jìn)行雜交育種,尋找到油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用中遺傳性狀穩(wěn)定,品質(zhì)優(yōu)、抗性強(qiáng)的強(qiáng)優(yōu)組合。
參考文獻(xiàn)
[1]傅廷棟.雜交油菜的育種與利用(第二版)[M].武漢:湖北科學(xué)技術(shù)出版社,2000.
[2]傅廷棟,涂金星.油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用的現(xiàn)狀與展望[A].劉后利.作物育種學(xué)論[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2002.
[3]張生平.油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用的研究進(jìn)展[J].科技信息,2007(17):267.
[4]楊光圣,傅廷棟.油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用的一條可能途徑一細(xì)胞核十細(xì)胞質(zhì)雄性不育[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1993,12(4):307-316.