不同春化天數對浙南地區普通白菜秋季加代繁種的影響

（溫州市神鹿種業有限公司，浙江溫州 325014）

普通白菜〔Brassica campestrisL.ssp.chinensis（L.）Makino var.communisTsen et Lee〕為十字花科蕓薹屬蕓薹種白菜亞種的一個變種，是以綠葉為產品的一二年生草本植物，一般需要經過長時間的低溫春化才能完成抽薹開花（Henderson & Dean，2004；趙香梅 等，2005）。自然條件下每年只能完成1 個世代的有性繁殖，自交系的純化穩定通常需要6～7 代，育成一個新品種往往需要8～10 a。因此，探索和優化加代技術是加快普通白菜育種進程的必要措施。

白菜類作物的加代技術在國內發展比較緩慢。王紹林和彭識（1997）利用云南麗江地區的立體氣候特點，在3 個不同海拔高度、不同生態類型地區異地加代繁殖大白菜，全生育期縮短118 d，成功獲得少量加代種子。但受地域限制，白菜類作物利用高海拔地區加代難度較大。林荔仙和張克平（1993）采用不同濃度赤霉素處理18 個大白菜品種，結果表明一定濃度赤霉素處理可有效提早大白菜抽薹開花。但采種期大多在12 有下旬至翌年1有中旬，而白菜類作物一般播種期為12 有初，育種加代環節與正常育種周期銜接不夠緊湊。此外，夏廣清等（2006）從赤霉素對DNA 甲基化的影響角度，闡述了赤霉素不能完全取代低溫春化的原因。余陽俊等（2004）采用低溫處理大白菜萌動種子，苗期進行光溫控制，探索抽薹指數快速鑒定方法，將評價周期縮短至45 d 左右。但該試驗的目的為評價大白菜材料抽薹性，試驗結果無法直接用于育種加代。目前，在實驗室條件下，普通白菜育種可以實現一年二代，甚至一年三代。但是一味追求加代速度，植株快速進入生殖生長階段，無法完全展現營養生長階段的生物學性狀，很難對母株進行優選，尤其對于分離純化初期的材料而言，母株的優選是育種工作的關鍵。完全在實驗室條件下進行的育種加代，植株表現瘦弱，子代種子質量也很難保障。如何獲得健壯的加代母株，并在田間環境條件下充分展現其植株性狀，提高子代種子質量，是育種加代技術能否發揮出更大價值的關鍵點。本試驗依據浙南地區氣候條件，采用低溫處理萌動種子+低溫長日照處理幼苗，模擬低溫和長日照春化過程；結合田間種植管理，完成植株營養體生長，充分展現材料的植株性狀，為育種母株選優奠定基礎。同時，通過調節抽薹、開花及采種期，提高子代種子質量，將育種加代環節與正常育種周期完整銜接，以期建立浙南地區普通白菜秋季加代技術，實現浙南地區普通白菜一年二代的育種加代目標。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

前期試驗材料：65 份普通白菜商品種，購于溫州市小南門種子市場（表1）。

春化試驗材料：選擇早生華京（廣東省良種引進服務公司）作為早抽薹材料代表，春油1 號〔京研益農（北京）種業科技有限公司〕作為中等抽薹材料代表，春冠（綠亨科技股份有限公司）作為晚抽薹材料代表。

1.2 試驗方法

前期試驗于2016 年在溫州市神鹿農場進行，11 有1 日分別播種65 個普通白菜品種，小區面積2.5m2，每小區種植8株，設置3次重復，完全隨機排列。調查各品種的現蕾期和開花期，現蕾天數：每小區50%的植株花蕾長度達2 cm 的播種后天數；開花天數：每小區50%的植株花瓣張開的播種后天數。

表1 前期試驗材料品種名稱及來源

加代試驗于2018 年8 有在溫州市神鹿農場進行。選擇3 個抽薹類型不同的普通白菜品種早生華京、春油1 號、春冠，采用低溫處理萌動種子+低溫長日照處理幼苗。挑選完整、飽滿的種子，8有1 日用常溫水浸種4 h，然后放在鋪有濾紙的發芽盒（長×寬×高為20 cm×10 cm×5 cm），每盒放置100 粒種子，置于5 ℃冰箱中分別處理10、15、20 d；之后播于72 孔穴盤基質育苗，放入光照培養箱，15 ℃、16 h 光照處理（光照強度200 μmol·m-2·s-1）和5 ℃、8 h 黑暗處理交替進行培養，分別處理20、25、30 d；最后移栽至大田，常規田間管理。9 個春化處理分別編號為10-20、10-25、10-30、15-20、15-25、15-30、20-20、20-25、20-30，每處理3 次重復，每重復10 株。10 有8 日，統計各處理所有植株的葉片數；用精確度為0.1 cm 的直尺測量幼苗株冠的最長直徑（A）和最短直徑（B），采用橢圓面積公式計算植株開展度=π×A×B/4（胡琳莉 等，2016）；每處理取5 株測定單株質量，剩余5 株正常栽培管理，每天觀察抽薹開花情況，記錄各處理開花時間。

12 有1 日，采集各處理種子并稱質量。各處理隨機選取100 粒種子，放入鋪有濾紙的發芽盒中培養，重復3 次，7 d 后統計發芽率。

12 有5 日，播種加代種子，翌年觀察開花結果情況。

1.3 數據處理

采用Excel 2010 軟件對試驗數據進行統計分析，采用SPSS 17.0 軟件進行單因素顯著性方差分析（P＜0.05）。

2 結果與分析

2.1 前期試驗結果

由圖1 可見，通過現蕾期和開花期可以將參試的65 個普通白菜品種分為3 個類群：早抽薹類型，包括11 個品種，代表品種為早生華京；中等抽薹類型，包括47 個品種，代表品種為春油1 號；晚抽薹類型，包括7 個品種，代表品種為春冠。

2.2 不同春化處理對3 種抽薹類型普通白菜生長指標的影響

表2 不同春化處理對3 種抽薹類型普通白菜生長指標的影響

從表2 可以看出，5 ℃低溫放置10 d 的處理組中，早抽薹類型普通白菜的葉片數、植株開展度和單株質量均隨光照培養天數的增加而增加；而5 ℃低溫放置15 d 和20 d 的處理組，隨光照培養天數的增加，早抽薹類型的葉片數、植株開展度和單株質量均呈減少的趨勢。表明低溫春化處理10 d 有利于早抽薹類型普通白菜的營養生長，而春化天數過長會抑制營養生長，過早進入生殖生長。春化處理10-30 的營養生長最為旺盛，植株開展度（378.22 cm2）明顯高于其他處理，單株質量（125.73 g）也最高，分別是20-30 處理的17.1 倍和5.6 倍。

隨著春化天數的增加，中等抽薹類型普通白菜的葉片數、植株開展度和單株質量大體表現為下降的趨勢。春化處理10-20 的普通白菜營養生長最為旺盛，植株開展度顯著高于其他處理，達到501.38 cm2，單株質量也最高，為159.96 g，分別是20-30處理的6.3 倍和2.8 倍。由此可見，隨著春化天數的增加，中等抽薹類型普通白菜的營養生長被抑制。

晚抽薹類型普通白菜的葉片數、植株開展度和單株質量隨春化天數增加的變化趨勢與早抽薹類型、中等抽薹類型均不同。春化處理10-20 的普通白菜營養生長最為旺盛，植株開展度顯著高于其他處理，達到500.61 cm2，單株質量亦最高，達到105.00 g，分別是營養生長最弱的15-30 處理的6.5倍和2.9 倍。

2.3 不同春化處理對3 種抽薹類型普通白菜開花時間的影響

從表3 可以看出，隨著低溫春化處理天數的增加，3 種抽薹類型的普通白菜均表現出開花時間提前的趨勢；早抽薹類型最早開花日期比最晚開花提早了54 d，中等抽薹類型提早了39 d，晚抽薹類型提早了36 d；截至2019 年1 有1 日，10-20、10-25、10-30 處理晚抽薹類型未觀察到植株開花，可能是低溫春化天數不足導致的。

表3 不同春化處理對3 種抽薹類型普通白菜開花時間的影響

2.4 不同春化處理對3 種抽薹類型普通白菜種子質量和發芽率的影響

從表4 可以看出，早抽薹類型普通白菜20-20處理獲得的種子最多，單株種子質量為4.704 1 g，種子飽滿，質量亦最佳；中等抽薹類型的20-20、20-25 和20-30 處理得到了種子，其中20-25 處理獲得的種子最多；晚抽薹類型只有20-30 處理得到種子。在獲得種子的所有春化處理中，平均單株種子質量1 g 以上的處理，種莢呈黃色，種子飽滿，質量佳，發芽率均在85%以上。

12 有5 日將加代種子播種育苗，種子可以正常萌發。翌年1 有底移栽，4 有植株進入盛花期，與未加代植株花期一致，完成了在浙南地區普通白菜一年二代的育種目標。

表4 不同春化處理對3 種抽薹類型普通白菜種子質量和發芽率的影響

3 討論與結論

為縮短育種材料純合時間，通常采用加代技術。由于普通白菜材料間的遺傳差異，導致抽薹開花期不一致（汪精磊 等，2015）。不能準確掌握材料的最適春化處理時間，易造成過早開花或遲遲不開花，無法實現加代的目的（王真真 等，2013）。現蕾期是植物營養生長向生殖生長轉化的關鍵時期，主要受溫度和光周期等生態因子的影響。低溫可以促進植物花芽的分化（即春化作用），適宜溫度可以加快花芽發育進程（胡惠蓉 等，2000）；延長光照時間能夠影響春化作用的進程，促進白菜類作物的現蕾期和開花期提前（馮光 等，2017）。

本試驗結果表明，春化時間較長的處理，各抽薹類型普通白菜的葉片數、植株開展度和單株質量均表現出不同程度的減少，早抽薹、中等抽薹和晚抽薹類型普通白菜植株開展度最大的處理分別是最小處理的17.1、6.3、6.5 倍，單株質量最大的處理分別是最小處理的5.6、2.8、2.9 倍，這與徐巍等（2012）隨著春化時間增加不結球白菜營養體減少的研究結果相一致。隨著春化天數的增加，早抽薹、中等抽薹和晚抽薹類型普通白菜的開花時間明顯提前，最早開花日期比最晚開花分別提早了54、39、36 d，與徐學忠等（2017），隨春化時間的延長大白菜播種至現蕾天數明顯縮短的結論相一致。早抽薹類型20-20 處理和中等抽薹類型20-25 處理獲得種子質量和發芽率較好，平均單株種子質量達到2 g 以上，發芽率在87%以上；而晚抽薹類型只有20-30 處理在12 有1 日前得到種子。馮光等（2017）通過每日延長7 h 光照，92 d 后晚抽薹類型普通白菜現蕾，累積日照時數約1 472 h。而本試驗中，晚抽薹類型普通白菜的累積日照時數為1 160～1 240 h。這可能是本試驗中晚抽薹類型10-20、10-25、10-30 處理沒有開花的原因，晚抽薹品種抽薹和開花不僅需要低溫，還需要日照時數的累積。種子低溫處理天數不足，春化作用不完全導致營養生長旺盛，生殖生長減弱或不發生；低溫處理天數過長，植株過早進入生殖生長階段，導致開花期提早，母株體偏小，影響開花數量、結籽量和種子質量。本試驗中，早抽薹、中等抽薹和晚抽薹類型對低溫處理組合的響應有所差異，分別在春化處理20-20、20-25 和20-30 時平均單株種子質量和發芽率最佳。

本試驗中，普通白菜8—9 有播種并進行低溫和光照處理，完成低溫春化階段。10 有移栽大田，常規生產管理，此時氣候條件適宜，營養生長加快，植株健壯、株型大，個體特征充分展現，可以挑選優秀單株展開選育工作。11 有初，植株進入盛花期，11 有底，部分種莢已經由綠色轉為黃色，種子基本飽滿。12 有初播種加代種子，種子可以正常萌發。翌年1 有底移栽，4 有加代植株進入盛花期，和未加代植株花期一致。育種加代環節與正常育種周期完整銜接，創建了浙南地區普通白菜一年二代的育種加代技術。

在前期試驗中，調查了65 個普通白菜商品種的現蕾期和開花期，劃分為3 個階段，分別對應為早抽薹、中等抽薹、晚抽薹類型。考慮到試驗周期較長、內容較廣，為優化工作量和提高整體完成度，每種類型的材料僅選擇1 個作為代表品種。從試驗結果來看，3 個品種春化處理后的營養體、抽薹開花期和種子質量均表現出明顯的差異，也符合早抽薹、中等抽薹、晚抽薹類型的物候期規律，所以選出的這3 個品種具有一定的代表性。早抽薹和中等抽薹類型普通白菜品種共有58 個，占參試品種總數的89.23%，通過春化處理加代表現優異，種子質量較優；晚抽薹類型雖然通過春化處理可以得到加代種子，但是種子質量和發芽率較低。今后將對晚抽薹類型普通白菜進行細化研究，增加春化處理天數，結合延長光照時數處理，探索適合晚抽薹類型普通白菜的優質加代技術。