關周博 董育紅 張忠鑫 李少欽 尚麗平
(陜西省雜交油菜研究中心/國家油料作物改良中心陜西油菜分中心,楊凌 712100)
根腫病是一種危害油菜等十字花科作物的土傳病害,由根腫菌感染引起,主要危害油菜的根部,被害油菜根部受病菌刺激,部分細胞膨大,形成形狀及大小不一的腫瘤,后期腫根又極易造成腐爛,影響油菜的正常生長發育,輕則油菜生長不旺減產,重則油菜枯死絕收[1]。根腫病為土傳病害,在機械跨區作業、農作物運輸、田間灌溉等環節都可引起病害傳播,該病害在我國發病快、傳染力強、波及范圍廣。陜西省自2012 年在漢中的勉縣、南鄭等地發現油菜根腫病以來,病害迅速蔓延至陜西南部地區,油菜根腫病已成為限制該地區油菜生產的首要病害,對全省油菜產業發展形成了巨大的威脅[2]。
當前根腫病防治主要是通過輪作倒茬、推遲播期、調節土壤酸堿度、使用化學農藥以及生物農藥的方式,盡管取得了一定成效,但增加了種植成本,生產應用的可操作性不強,嚴重影響了農戶種植油菜的積極性[3-6]。農以種為先,選育并種植抗根腫病的油菜品種是扭轉當前油菜生產現狀的關鍵,也是防治油菜根腫病最經濟、最有效的途徑[7]。
陜西省雜交油菜研究中心對陜西南部地區油菜根腫病樣品進行鑒定,立足該地氣候條件及根腫病的生理小種特性,引進抗4 號根腫病生理小種油菜資源華雙5R 開展抗病育種,育成豐產、高油、抗倒、抗根腫病油菜新品種秦優DK4,品種登記編號:GPD 油菜(2021)610285,該品種也是陜西省第1個抗根腫病油菜品種。秦優DK4 的成功選育,對安全開展油菜生產有重要意義。
1.1母本DH02YDA以常規油菜品種雜11102為基礎材料,其熟期適中,抗性較好,但含油量低。通過生態穿梭選育和品質定向選育的方式,連續多年在陜西楊凌和青海互助進行穿梭選育,以早熟、抗病、抗倒和高油為目標進行定向單株選擇和套袋自交,結合室內品質分析,于2015 年育成含油量48%左右的優良親本材料DH02,2016 年利用自主研發的化學殺雄劑Hy-01 對DH02 進行化學誘導雄性不育,育成誘導型不育系DH02YDA。
1.2父本華雙5R選系以優良甘藍型油菜常規品種華雙5 號為母本,以含多個抗根腫病位點的蕪菁ECD04 為父本雜交,再以華雙5R 為父本與雜交后代連續回交,以分子標記輔助選擇技術為手段,成功將ECD04 中的抗病位點PbBa8.1 轉育到優良油菜常規品種華雙5 號中,育成了我國首個抗根腫病甘藍型油菜常規新品系華雙5R[8-10]。陜西省雜交油菜研究中心從華中農業大學張椿雨團隊引進抗根腫病材料華雙5R,因該材料為遠緣雜交后代,在陜西種植時由于生態環境的變化,植物表現有差異,通過分子標記抗性基因鑒定,結合農藝性狀和品質分析結果進行連續套袋自交,于2018 年育成含油量48%的優質雙低抗根腫病親本材料華雙5R選系。
1.3選育過程2018 年以不育系DH02YDA 為母本、華雙5R 選系為父本,配制抗根腫病油菜雜交組合DH02YDA/華雙5R 選系,將其定名為秦優DK4。在2018-2020 年度參加長江上、中、下游不同地區區域試驗,產量均比對照增產6%以上,且表現出強抗根腫病的特點。2021 年通過國家非主要農作物品種登記,登記編號:GPD 油菜(2021)610285。
2.1農藝性狀秦優DK4 為甘藍型化學誘導雄性不育兩系雜交種。苗期生長習性為半直立,葉片深綠色,裂葉較多,葉緣缺刻中等,成熟期角果微紫,花瓣側疊。在密度2.5 萬株/667m2下,株高168.5cm左右,一次有效分枝數8.5 個,單株有效角果數236個左右,角粒數22.8 粒左右,千粒重3.86g,籽粒黑褐色。
2.2抗病表現秦優DK4 抗根腫病4 號生理小種,根據2018-2021 年度在陜西省勉縣和太白縣的苗期抗性鑒定結果,對照品種秦優10 號根腫病發病率超過95%,而秦優DK4 發病率不足1%,呈現強抗根腫病的特性。
3.1區域試驗表現秦優DK4 在2018-2020 年度冬油菜品比試驗中,長江上游區每hm2平均產量3237.90kg,長江中游區平均產量2875.95kg,長江下游區平均產量2752.95kg。成熟期較早,與灃油737相當;抗倒性強,菌核病抗性鑒定結果為低抗。
3.2生產試驗表現2021 年4 月26 日在漢中舉辦陜西省抗根腫病品種觀摩暨油菜病害綜合防控現場會,同時在勉縣溫泉鎮劉家山根腫病高發區觀摩抗根腫病油菜品種田間長勢,省內外相關專家、種子企業、種植大戶代表紛紛從田間拔出油菜植株,觀察對比不同抗性品種和利用抗根腫病綠色防控生產技術后大田根腫病的抗性表現。其中抗根腫病品種秦優DK4 田間油菜表現出根系生長旺盛、抗根腫病性強,苗全勢壯、抗倒、早熟和豐產的特點,與會人員紛紛表示秦優DK4 田間綜合性狀表現優良,具有較大的應用推廣潛力。
2021 年5 月10 日第三屆全國(楊凌)油菜科技大會上,將抗根腫病雜交油菜品種秦優DK4 生產經營權轉讓給陜西榮華農業科技有限公司,該品種的成功選育和轉化對陜西油菜抗根腫病育種水平的提高和油菜安全生產有重大意義。
5.1播前準備前茬如為水稻,則需在水稻收獲前10~15d 進行排水晾田,水稻機械收獲留茬高度低于18cm,秸稈粉碎均勻拋灑后翻壓還田,以提高土壤通透性。土壤施肥可結合整地一起進行,宜施用有機肥和全營養油菜專用緩釋肥作底肥,每667m2施用N-P2O5-K2O-微量元素含量為20%-7%-8%-5%的全營養油菜專用緩釋肥40~45kg。
根據土壤墑情及天氣情況及時翻耕整地,開挖“三溝”(廂溝、圍溝、腰溝),其深度分別達15~20cm、20~25cm、25~30cm 的要求,廂寬不超過2.5m,做到溝溝相通,排灌方便。
5.2播期播量直播適宜播期在9 月下旬至10 月上旬,如茬口銜接緊張也可適期晚播。適期合墑一般每667m2播種量0.20~0.25kg;若播期偏晚或旱薄田可適當加大播種量至0.25~0.30kg;播種后24h 內及時噴施乙草胺等藥劑進行封閉除草。
5.3栽培管理苗期要及時清理“三溝”,防止田間積水,降低土壤濕度;油菜生長期間注意蚜蟲、菜青蟲、莖象甲等蟲害的防治;冬季根據降雨和灌溉情況每667m2追施尿素10kg;初花期和盛花期各進行1次菌核病的防治。
5.4收獲脫粒在全田油菜角果80%左右呈現黃色時,采用分段收獲的方式,及時收割攤曬,待干后用油菜撿拾脫粒機收獲或在全田油菜角果完熟時,采用油菜聯合收獲方式收獲。
針對當前油菜生產的現狀,選育出適宜陜西南部及長江流域種植的高產、優質、宜機化、抗根腫病品種秦優DK4,實現油菜高效優質豐產種植,抵御了根腫病對油菜生產的危害,降低生產成本,提高種植效益,在生產推廣中展示了較強的種植優勢,提高了根腫病區域油菜生產的高效性和市場競爭力,促進油菜產業提質增效。抗根腫病品種秦優DK4 的選育將有效解決當前油菜土傳病害影響油菜產業發展的難題,為油菜產業振興增強了技術儲備,對穩定陜西省油菜種植面積,進一步發展壯大油菜產業起到積極的推動作用,也是保障“擴豆增油”計劃有效實施的重要技術力量。