王彥明 葉朝紅 付云龍 黃建軍 汪文波 關海柱
摘? ?要:自1997年“化殺2號”應用于秦油2號制種母本“微粉”控制以來,化學殺雄劑在油菜育(制)種中的應用進入了“快車道”,殺雄藥劑猶如雨后春筍;“化殺靈WP1”在三系雜交油菜制種母本“化控微粉” 的應用十分成功,累計應用面積超過6 666.7 hm2,產生了較好的社會效益,并改寫了三系雜交油菜《制種規程》;“化殺靈AS2” 在油菜自交系“化殺育種”中已顯現出無可比擬的優勢,“化殺制種” 種子純度難以達標的瓶頸也已破解;“化殺靈AS3” 在油菜隱性核不育兩系制種中的“化殺除雜”也初見端倪;此外,“化殺”技術在白菜、甘藍、蘿卜等育(制)種中的前景也十分廣闊。
關鍵詞:化學殺雄劑;油菜;制種;應用;回顧;展望
文章編號: 1005-2690(2019)16-0012-02? ? ? ?中圖分類號: S565.438? ? ? ?文獻標志碼: A
1972年,傅廷棟院士發現并保持了油菜波里瑪不育系后,拉開了我國三系雜交油菜育種的序幕。1976年湖南農科院利用該不育系首次實現了三系配套。之后的40年,以波里瑪細胞質不育材料育成的三系雜交油菜品種數不勝數,種植面積占據半壁江山[1]。其制種技術也走過了一段不平凡的坎坷之路。
1? ?起因
1986年,我國首個雜交油菜品種秦油2號橫空出世,從而結束了我國單一種植常規油菜品種的歷史,在油菜發展史上起到了劃時代的作用[2]。由于該品種的增產性、穩產性、抗病性十分突出,一時間成為陜西農業的一張名片,種子生產、銷售如火如荼,多年供不應求。但母本“微粉”問題一直沒有被業內決策層正視,也沒有被種子生產人員所警覺,其危害若隱若現,“微粉”這一隱身的定時炸彈一直伴隨而行。
2? ?警鐘
秦油2號投入生產后10年間,制種面積呈指數增長,到1995年秋播,秦油2號制種面積達2 666.7 hm2,產種約300萬kg,進入了顛峰時代,因當年冬季偏暖、早春多雨等原因,致使所有制種基地母本產生了嚴重的“微粉”,由于“微粉”的自交,導致種子純度陡降,F1代出現了嚴重的花而不實現象,損失嚴重,要求賠款的呼聲此起彼伏,已售出的100萬kg種子面臨巨額賠款,庫存的200萬kg種子須轉商處理[3]。至此,陜西省油聯體被迫解體。秦油2號制種因母本“微粉”危害導致的生產賠款、種子轉商、基地群訪混鬧等交織在一起,各生產成員單位瀕臨倒閉,僅勉縣種子公司一家就轉商種子20萬kg,損失空前絕后,一路高歌的秦油2號面臨滅頂之災。
制種母本的“微粉”問題給三系雜交油菜制種敲響了警鐘。引以為榮的陜西種業同仁一片盲然,陷入了迷茫與沉思。
3? ?尋路
痛定思痛,如何解決秦油2號制種母本“微粉”問題,真正實現雜交種子的“雜交”,成為當時陜西種業熱議的話題,并提出了多種解決途徑:有增加父本密度,以“花粉壓”的措施提高雜交率的觀點;也有以“旱、薄、遲、密” 的農藝措施抑制“微粉”的提法。為解決“微粉”危害,秦油2號決策層取消了陜南全部制種基地,將制種北移至關中、渭北一帶,以干燥的氣候減少“微粉”的產生。在制種實踐中,通過“南種北制”,及惡化母本生長環境的措施對控制“微粉”起到了一定的作用,但這種低產的制種模式,并沒有從根本上徹底解決“微粉”問題,制種產量一旦超過40 kg/667 m2,種子純度就難以保證,種子質量依然是“靠天吃飯”,10余年間的種子純度一直保持在55%~70%,難以達到73%的行業標準,在當時,油菜胞質不育系的“微粉”問題堪稱 “世界難題”,從遺傳學的角度無法解決[4]。
為了解決大田生產因種子純度過低導致的花而不實之禍患,制種單位常常在F1代中加入一定比例的父本種子,以此解決大田花而不實及“蘿卜角”的產生,這種飲鳩止渴的權宜之計在生產中暗箱操作了10余年,種子管理層也是心知肚明,然無可奈何。這種糾結做法逐漸催生了“化控微粉”思路的形成,也給后來的三系雜交油菜制種技術的成熟和該類雜交品種的推廣插上了金色的翅膀。
4? ?重生
1997年8月,時任勉縣種子公司經理的付云龍在“全省秦油2號制種培訓會” 討論中就提出:“應以化學殺雄的方法解決制種母本微粉”,當年秋播,勉縣種子公司就利用中國水稻研究所生產的“化殺2號”(甲基硝酸砷)應用于制種生產,并自主開展了化學控制“微粉”藥劑的篩選,至此,秦油2號制種技術的探索回歸到了“零”的起點上。經過3年試驗,在2000年4月,就完成了“化控微粉”農藥單劑——“化殺靈”的篩選。當年秋播,“化殺靈”示范面積擴大到了21.3 hm2,由于這一技術的實施,種子純度、制種單產均創歷史之最。至此,堪稱“世界難題”的油菜三系制種母本“微粉”問題宣告解決,付云龍等發表的“化學殺雄劑對油菜三系雜交制種母本微粉控制試驗簡報” “化殺靈在油菜核不育兩系制種除雜中應用效果研究” “漢中雜交油菜制種優勢淺議” 等文章分別在《種子》《中國油料學報》《種子科技》等刊物上發表,此技術還先后獲得漢中市科技進步二等獎、楊凌農業示范區科技進步二等獎和陜西省科學技術二等獎。由于“化殺靈” 使用簡便、安全高效、價格低廉、環境友好等,在油菜三系制種中,起到了不推自廣的作用。由于“化殺靈”應用的良好效應,相關單位、院校及種企相繼也進入油菜“化殺”領域,得到了政府的資助,對 “化控微粉”技術的發展起到了促進作用。
近20年,“化殺靈”系列藥劑在油菜制種中累計應用超過6 666.7 hm2,生產高純度的雜交種約800萬kg,為我國三系油菜種子質量的提高及三系品種的推廣有著歷史性貢獻。“粉化控微”技術應用的普及,從根本上解決了三系油菜制種母本“微粉”這一世界性難題,也改變了三系油菜《制種規程》,使制種單產由20年前的不足40 kg/667 m2提升到目前的100 kg/667 m2以上,種子純度也由73%上升到85%以上,實現了三系油菜制種由“雙低”(低純度、低單產) 向 “雙高”(高純度、高單產),微粉由“天控”向“人控”的歷史性轉變,從而徹底消除了種子企業因種子純度低帶來的種子轉商、生產賠款的巨大隱患[5]。“化殺靈”率先在漢中各制種基地的全面應用,避免了陜南油菜制種的生態優勢被人為扼殺,對后來漢中成為全國雜交油菜制種基地起到了決定性的作用,在我國三系油菜發展史上有著里程碑的意義。
5? ?展望
油菜三系制種母本“化控微粉”早已圓滿收官。但化學殺雄技術在油菜育(制)種領域中的應用尚十分廣泛。三系制種“化控微粉”只是油菜“化殺”領域中的冰山一角,化學殺雄技術在油菜常規自交系的“化殺育種”和“核兩系”制種的“化殺除雜”才剛剛起步,“化殺育種”的時間成本和資金投入僅為“三系育種”的1/10~1/6,且父母本均為目標性狀穩定的品系,避免了“質三系”和“核兩系”母本先天性的生理缺陷,故“化殺育種”能選育出超高產的雜交組合,但“化殺育種”的最大瓶頸是大面積制種后,種子純度難以達到85%,其品種的增產潛力被低純度的種子所沖減,“化殺品種”的增產潛力難以發揮,盡而制約了“化殺育種”的進程。隨著第三代增產型“化殺靈AS2”套裝藥劑的不斷優化和常規自交系“化殺制種”技術的不斷探索,千畝以上的“化殺制種”種子純度超過85%的瓶頸將很快解決。“化殺育種”將被更多的育種家所接受,該類品種的巨大潛力將被釋放;此外,利用“化殺靈AS3” 進行“化殺除雜” ,從而解決核兩系制種拔除50%雜株的問題,可減少人工除雜200~250元/667 m2,且制種單產能增加70%,只要噴藥均勻一致,就能獲得較高純度的雜交種子,F1代的一致性、增產性無明顯差異,其應用前景可觀。
常規自交系的“化殺制種” 已歷時10余年的探索,教訓、心得、經驗多多,隨著千畝以上“化殺制種”的開展和第三代增產型“化殺靈AS2”藥劑配方的進一步優化,將勉縣制種基地打造成全國油菜“化殺制種”品牌是有希望的,以邡油777為代表的“化殺品種”將在我國油菜品種家族中占據一席之地,化學殺雄技術有望再次推動我國油菜生產能力的迅速提升,為我國雜交油菜制種技術的不斷改進產生深遠影響[6]。
6? ?小結
化學殺雄劑在十字花科作物育(制)種中的效果已得到多年的證實。大面積“化殺”制種的關鍵:一是要選擇安全閾值寬的殺雄劑;二是苗情大小要均勻一致;三是單位葉面積的噴藥液量要均勻一致。只要做到以上3點,常規自交系的“化殺制種” 和核兩系的“化殺除雜” 種子純度偏低的問題不難解決,其應用前景十分廣闊。
參考文獻:
[ 1 ] 傅廷棟.雜交油菜的育種與利用[M].武漢:湖北科學技術出版社,1995.
[ 2 ] 付云龍,戚永明,趙漢紅.化學殺雄劑對油菜三系雜交制種母本微粉控制試驗簡報[J].種子,2003(1):73-76.
[ 3 ] 王國槐,官春云,陳社員.化殺靈改良劑(WPG)對甘藍型油菜殺雄效果的研究[J].種子,2010(7):70-72.
[ 4 ] 揚交禮,王國槐.兩種新殺雄藥在油菜上的應用簡報[J].作物研究,2006(3):227-230.
[ 5 ] 官春云,王國槐,李構,等.幾種化學藥物對油菜化雄效果的研究[J].作物研究,1993,7(3):13-17.
[ 6 ] 高志宏,付云龍.化殺靈在油菜核不育兩系制除雜中的應用效果研究[J].種子,2011(1):122-123.
(收稿日期:2019-09-18)