西藏白菜型春油菜經濟性狀與品質性狀相關性分析

次仁白珍，唐 琳，袁玉婷，王晉雄，尼瑪次仁，趙彩霞，李施蒙，南志強

（西藏自治區農牧科學院農業研究所，西藏 拉薩 850032）

【研究意義】油菜是我國傳統優勢油料作物［1］。社會發展及生活水平的提高使得食用油需求量增加，提高油菜產量與品質是目前育種工作的重要目標，不僅解決當前社會對食用油的需求，同時也保證了我國的糧油安全［2］。白菜型春油菜育種中，對親本主要農藝性狀的考察和分析是進行篩選和配制優良組合的基礎，通過對優良農藝性狀進行遺傳分析為高效開展重要性狀的改良提供有效的科學依據。【前人研究進展】通過對親本主要農藝性狀的遺傳分析，可以較好地掌握油菜主要性狀的遺傳規律，為高效開展重要目標性狀的改良提供科學依據，針對不同白菜型春油菜農藝性狀的分析。研究顯示，甘藍型油菜產量與芥酸、含油量呈負相關，與蛋白質、亞油酸、亞麻酸呈正相關［3］；生育期與硫甙呈顯著正相關，與含油量呈極顯著負相關；主花序長度與硫甙呈顯著正相關；單株有效角果數與芥酸呈顯著正相關；單株產量與硫甙、芥酸呈極顯著正相關，與含油量呈極顯著負相關［4］。通徑分析顯示，甘藍型油菜全株角果數、每果粒數和千粒重對單株產量的直接影響顯著。主成分分析顯示，影響甘藍型油菜主花序角果數、全株角果數、株高和主花序長度對產量的影響顯著，作為第一特征向量［5］。甘藍型油菜經濟性狀與品質性狀簡單相關分析結果表明，含油量與每角粒數和千粒重呈極顯著正相關，與其他經濟性狀無顯著相關性；偏相關分析結果表明，含油量與每角粒數、千粒重、主花序角果數和生育期呈顯著正相關，與結角密度和主花序長度呈顯著負相關。【本研究切入點】白菜型春油菜作為西藏地區主要的油料作物，由于自然環境及人文環境因素，產量低、品質差是目前亟需解決的關鍵問題。【擬解決的關鍵問題】以西藏自治區農牧科學院2015—2018年配置的41份白菜型春油菜品系為材料，研究油菜經濟性狀、產量性狀及主要品質性狀間的相關性，并對材料進行區分等級，為白菜型春油菜產量及品質育種提供一定的理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為西藏自治區農牧科學院2015—2018年配置的41份白菜型春油菜品系（表1）。

1.2 試驗方法

試驗于2018年3—9月在西藏自治區農牧科學院農業所試驗基地（29°38′N，91°02′E）進行。試驗地于2018年3月20日用小型拖拉機翻犁，經人工整地耙平，拉線分廂，分行種植。試驗用地地勢平坦，土質為沙壤，土層較厚，肥力中等；前茬作物為青稞，春耕秋耕各一次，播種前每667 m2施磷酸二銨7.5 kg、尿素2.5 kg。于2018年3月31日播種，4月11日出苗，間苗、定苗后，4月30日中耕除草培土。全生育期灌水3次，每次灌水每667 m2追施尿素5 kg。盛花期和終花期用氯氰菊酯乳和樂斯本防治蛾類幼蟲及蚜蟲兩次。適時收獲，統計各品種（系）經濟性狀及產量［6］。

1.3 品質性狀檢測

采用丹麥福斯(FOSS)近紅外品質分析儀(型號NIR System)測定收獲后種子的品質性狀含量。

試驗數據采用軟件Excel 2016進行統計與作圖，采用軟件SPSS 22.0進行相關性分析。

2 結果與分析

2.1 白菜型春油菜經濟性狀及主要品質性狀變異與分析

從表1可以看出，西藏白菜型春油菜經濟性狀除株高、角果密度、角果長度及每角粒數4項指標變異相對較小外，其他經濟指標變異均較大，變異系數超過10%，其中單株產量變異系數最大（40.20%），株高變異系數最小（4.62%）。41份材料中，株高變異范圍128.7～156.0 cm，變異系數4.62%，以品系114198-5株高最高，115007-1最低；分支部位高度變異范圍27.2～66.0 cm，變異系數23.91%，以063406-2分枝部位最高，096178-2最低；分枝數目變異范圍為3.9～6.7個，變異系數 13.33%，以 103361-1分枝數目最多，063406-2最少；主序長度變異范圍53.2～92.0 cm，變異系數10.52%，以165主花序最長，104005-1最短；主序角果數變異范圍38.9～69.7個，變異系數13.67%，以096178-2角果數最多，118034-1最少；角果密度變異范圍0.95～1.33個/cm，變異系數9.20%，以116019-1角果密度最大，116145-4最小；單株角果數變異范圍122.9～313.3個/株，變異系數20.92%，以094269-1單株角果數最多，063406-2最少；角果長度變異范圍3.9～5.6 cm，變異系數7.09%，以116145-4角果長度最長，105082-1最短；每果粒數變異范圍13.0～20.3個，變異系數9.84%，以118100-3每果粒數最多，063406-2最少；單株產量變異范圍4.84～30.0 kg，變異系數40.20%，以103535-1單株產量最高，105076-3最低；千粒重變異范圍3.12～4.85 g，變異系數10.18%，以085109-1千粒重最大，096178-2和096202-1最小；小區產量變異范圍0.95～4.33 kg，變異系數20.59%，以085109-1小區產量最少，103535-1最多。主要品質性狀指標中，含油量變異最小，變異范圍31.92%～49.70%，變異系數10.29%；芥酸含量變異最大，變異范圍0.07%～73.00%，變異系數112.00%；硫苷含量變異范圍17.50～111.38 μmol/g（餅），變異系數42.51%。

表1 白菜型春油菜經濟性狀及品種性狀分析（Ⅰ）Table 1 Analysis of economic traits and variety traits of spring rapeseed（Ⅰ）

白菜型春油菜經濟性狀與主要品質性狀株高、角果密度、角果長度及每角粒數指外，其他指標變異系數均大于10%，說明材料具有較好代表性。

2.2 白菜型春油菜參試品種經濟性狀頻次分布

41份白菜型春油菜含油量主要分布在34%～46%，占總數的80%以上，其中分布在38%～42%間的品系最多，約占總數的35%（圖1A）；芥酸含量主要分布在1%～40%，占總數的70%以上，其中分布在1%～20%間的品系最多，約占總數的37%（圖1B）；硫苷含量主要分布在35～95 μmol/g（餅），占總數75%以上，其中35～55 μmol/g（餅）的品系最多，約占總數的32%（圖1C）。白菜型春油菜主要品質性狀指標次數分布呈正態或偏正態分布，用于試驗研究具有很好的代表性。

圖1 白菜型春油菜主要品質性狀的頻次分布Fig.1 Frequency distribution of main quality traits in spring rapeseed

2.3 白菜型春油菜經濟性狀與主要品質性狀間的相關性分析

白菜型春油菜經濟性狀間的相關性分析結果（表2）顯示，硫苷含量與株高及分支部位呈顯著負相關；芥酸含量與分枝部位呈顯著正相關，與單株角果書呈顯著負相關；株高與分枝部位、主花序長度、主序角果數及角果密度呈顯著正相關，與每角果粒數及千粒重呈極顯著或顯著負相關；分枝部位與分枝數目、單株角果書及角果粒數呈極顯著負相關，與角果密度呈顯著正相關；分支數目與單株角果數呈極顯著正相關；主序長度與角果密度呈極顯著正相關，與小區產量呈顯著負相關；主序角果數與單株角果數及角果長度呈顯著或極顯著正相關，與每角果粒數、單株產量及小區產量呈極顯著或顯著負相關；角果長度與單株產量呈極顯著正相關；每果粒數與千粒重呈極顯著正相關。白菜型春油菜主要品質性狀間的相關性，芥酸與含油量呈負相關（相關系數為-0.504），硫苷與含油量呈正相關，但均不顯著，說明決定白菜型春油菜產量的經濟性狀指標有分枝數目、單株角果數、主花序角果數、角果長度等指標，可以作為白菜型春油菜產量的特征指標。

2.4 白菜型春油菜聚類分析

以相關性分析結果為基礎結合春油菜主要品質性狀對41份白菜型春油菜材料進行聚類分析，結果（圖2）顯示，在歐氏距離12處可將分為3類：A類 包 括 2、7、9、13、19、20、22、23、27、28、29、30、32、33、37、39號共16份材料，平均含油量41%，平均芥酸含量12.82%，平均硫苷含量53.99 μmol/g（餅），平均株高143.80 cm，平均分枝部位高度45.42 cm，平均分枝數5.14個，平均主序長度64.23 cm，平均主序角果數 51.57個，平均角果密度1.09個/cm，平均單株角果數189.1個，平均角果長度4.93cm，平均每果籽粒數16.87粒，平均單株產量10.19 g，平均千粒重3.81 g，平均小區產量3.16 kg，平均折合公頃產量2 355.74 kg；B類包括1、3、4、5、6、8、10、11、12、14、15、16、17、18、21、24、25、26、31、34、35、36、40號共23份材料，平均含油量40%，平均芥酸含量13.81%，平均硫苷含量58.73 μmol/g（餅），平均株高141.82 cm，平均分枝部位高度37.53 cm，平均分枝數5.82個，平均主序長度65.84 cm，平均主序角果數54.63個，平均角果密度1.11個/cm，平均單株角果數258.49個，平均角果長度4.98 cm，平均每果籽粒數17.48粒，平均單株產量12.69 g，平均千粒重3.95 g，平均小區產量2.90 kg，平均折合公頃產量2 265.43 kg；C類包括38、41共2份材料，

平均含油量39%，平均芥酸含量40.57%，平均硫苷含量70.50 μmol/g（餅），平均株高144.40 cm，平均分枝部位高度57.70 cm，平均分枝數4.55個，平均主序長度61.50 cm，平均主序角果數51.40個，平均角果密度1.03個/cm，平均單株角果數132.35個，平均角果長度4.90 cm，平均每果籽粒數15.55粒，平均單株產量9.50 g，平均千粒重4.02 g，平均小區產量1.90 kg，平均折合公頃產量1 796.85 kg。結合聚類分析及相關性分析結果表明，分枝數目、單株角果數、主花序角果數、角果長度可以作為白菜型春油菜產量評價的主要指標，其他可作為次要指標；芥酸含量可以作為含油量評價的參考指標。

表2 白菜型春油菜經濟性狀與品質性狀間的相關性Table 2 Correlation analysis of economic traits and quality traits in spring rapeseed

圖2 白菜型春油菜聚類分析Fig.2 Cluster analysis of spring rapeseed

3 討論

3.1 白菜型春油菜高產育種

雜種優勢的利用是春油菜育種中的一個主要方面。油菜單株產量主要由單株角果數、每角果籽粒數和千粒重3個因素構成，還受到其他因素的影響（如抗性等）。本研究對白菜型春油菜經濟性狀研究顯示，分枝數、單株角果數、主花序角果數、角果長度對產量的影響顯著，說明在選擇配置新品系時這些指標可以作為春油菜高產的特征指標，用于選擇高產品系，這與雷偉俠等［5］的研究結果相似。

3.2 白菜型春油菜品質育種

菜籽油中的脂肪酸主要由棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、二十碳烯酸、芥酸等組成。采用EMS誘變白菜型油菜的突變株種子芥酸及硫苷含量均有所下降，含油量同時下降［7］。采用雜交育種方法甘藍型油菜后代中能選擇出品質性狀不同的植株，也是目前品質育種比較常用的方法［8］。在本研究配置的白菜型春油菜品系中，有6 份（116115-2、116070-4、096202-1、105076-3、103361-1、114172-2）為低芥酸材料（≤1%），4 份（114031-2、116115-2、115007-1、096202-1、108001-1）為低硫苷材料（≤30 μmol/g），5 份（118100-3、NY18-2、165、085770-2、085109-1）為高含油量材料（含油量≥45%），2份（116115-2、096202-1）“雙低”材料（芥酸≤3%，硫苷≤30 μmol/g），這些材料可作白菜型春油菜品質育種的資源。

3.3 白菜型春油菜經濟性狀與主要品質性狀的相關性

通徑分析結果顯示甘藍型油菜全株角果數直接通徑系數最大，其次為每果籽粒數和千粒重。多元回歸分析結果全株角果數、每果籽粒數和千粒重也是決定油菜產量的重要因子［9］。單株產量與生育期、單株有效角果數呈極顯著正相關，而單株有效角果數又與生育期、主花序長度、主花序角果數呈極顯著正相關［10］。這與本研究結果相似，即分枝數目、單株角果數、主花序角果數、角果長度等經濟性狀是決定白菜型油菜產量的因子；主要品質性狀間的相關性不顯著，芥酸與含油量間的相關性系數較大，但差異不顯著，可作為含油量的參考指標。

4 結論

白菜型春油菜主要品質指標及經濟性狀研究指標相關性結果表明，決定白菜型春油菜產量的經濟性狀指標有分枝數目、單株角果數、主花序角果數、角果長度等指標，可以作為白菜型春油菜產量的特征指標，芥酸含量可以作為含油量的參考指標，以此聚類分析將41份白菜型春油菜分為3類，其中以A類表現最突出，平均含油量41%，平均芥酸含量12.82%，平均硫苷含量53.99 μmol/g（餅），平均株高143.80 cm，平均分枝部位高度45.42 cm，平均分枝數5.14個，平均主序長度64.23 cm，平均主序角果數51.57個，平均角果密度1.09個/cm，平均單株角果數189.1個，平均角果長度4.93 cm，平均每果籽粒數16.87粒，平均單株產量10.19 g，平均千粒重3.81 g，平均小區產量3.16 kg，平均折合公頃產量2 355.74 kg。