我国油菜杂种优势的发展及利用途径概况

时间:2022-07-26 02:18:42

我国油菜杂种优势的发展及利用途径概况

摘要:本文概述了我国油菜杂种优势的发展概况及油菜杂种优势利用途径的特点,提出了应利用多种杂种优势寻找性状稳定、品质优、抗性强的油菜杂种组合。

关键词:油菜;杂种优势;利用途径

中图分类号: S565.4 文献标识码: A 文章编号: 1674-0432(2013)-16-12-1

油菜属十字花科芸薹属,是仅次于大豆、花生、向日葵的重要的油料作物。进行油菜杂种优势的利用研究,把优质育种与杂种优势结合起来,选育高产优质的油菜品种是目前我国油菜育种的主要研究方向。

1 我国油菜杂种优势的发展

杂种优势指遗传组成不同的两个亲本杂交后产生的F1代在抗逆性、生活力、繁殖力、产量以及品质等方面明显优于双亲的现象。利用杂种优势能够大幅度提高作物的产量,是现代农业科学技术的突出成就之一。

我国从20世纪40年代就开始进行油菜杂种优势利用的研究,发展到如今大致可划分为三个阶段:第一阶段(1940~1970年),主要是杂种优势的测定,探索其可能的利用途径,是油菜杂种优势利用研究的探索阶段;第二阶段(1970~1985年),选育了一批杂交种,并进行大面积示范生产,此为油菜杂种优势利用的准备阶段;第三阶段(1985年以后),多种高产杂交组合相继通过审定、登记并进行大面积推广,进入油菜杂种优势利用的实用阶段。

与别的大田作物相比,油菜杂种优势利用有其独特的优点:杂种优势强,增产效果显著。经研究表明,优良的油菜杂种组合一般可增产20%~30%,甚至更高;制种方便,制种产量高而稳定。油菜花器较大,花期较长,非常有利于父本与木本在花期相遇传粉结实;繁殖系数高,种子成本低。因此推广杂交油菜具有投资少、效益大的优势,前景广阔。

2 油菜杂种优势的利用途径

我国是世界最早利用油菜杂种优势育种并大面积推广的国家。利用杂种优势的途径主要有人工去雄、化学杀雄、自交不亲和、雄性不育及天然杂交种等,其中就以雄性不育的应用最为广泛、效果最好、研究最深入。

2.1 化学杀雄

化学杀雄指在作物的雄性器官分化前或发育过程中,通过喷施内吸性化学药剂抑制花粉的正常发育,阻止花粉的形成,从而导致不育。其优点是避免了不育系微粉问题,摆脱了对特质不育胞质的依赖性,亲本选择范围广,可在任何高产组合中应用,有效替代了人工去雄。我国目前通过审定的化杀油菜杂种有“涪优1号”“湘油杂1号”和“蜀杂2号”等。

2.2 自交不亲和

自交不亲和是指某一植物的雌雄两性机能正常,但因受自交不亲合基因的控制,不能进行正常受精的现象。自交不亲合性普遍存在于十字花科植物中。有调查研究表明,芸薹属和近缘种59个种中,自交不亲和种50个,亲和种只有9个。油菜自交不亲和杂种优势的特点是恢复系广泛,不受特定胞质的限制,制种产量和品质高,F1代表型一致。

2.3 雄性不育

细胞质雄性不育(CMS)三系杂种是目前国内外在生产上广泛推广应用的油菜杂交种。目前用得较多的CMS杂种类型有萝卜细胞质不育系Ogu CMS、陕2A CMS和波里马细胞质不育系Pol CMS。但目前使用的CMS三系杂种受到了恢复源有限、育性不稳定(有微量花粉)、胞质单一等多方面的影响。

我国油菜杂种优势利用的另一重要途径是细胞核雄性不育。目前已有多个油菜核不育杂交种通过审定推广,但其兄妹交后代中存在50%的可育株,在进行杂交种生产时需要及时拔除这部分可育株,否则严重影响了杂交种的纯度。李树林等提出了利用显性细胞核雄性不育的三系化制种模式,这种方法可实现100%的不育系群体。陈凤祥等则提出了隐性细胞核雄性不育三系化制种模式,同样成功解决了杂种后代中50%可育株的问题。细胞核雄性不育三系化制种模式的提出,为利用细胞核雄性不育进行油菜杂交种的选育开辟了广阔的前景。

为充分发挥波里马细胞质不育系和细胞核雄性不育的优点,开拓油菜杂种优势利用的新途径,杨光圣、李加纳等总结了细胞质雄性不育与细胞核雄性不育的特点,分别创建了“显性细胞核+波里马细胞质雄性不育”三系模式和“隐性细胞核+波里马细胞质雄性不育”三系模式,不仅克服了细胞核雄性不育系存在50%可育株的问题,而且在较大程度上克服了波里马细胞质雄性不育系的微粉现象,具有较大的应用潜力。

3 展望

我国是世界上杂交油菜种植面积最大的国家,我国油菜杂种优势利用的研究在国际上处于领先地位,油菜杂交种在生产上得到了越来越广泛的应用。在充分利用我国丰富的种质资源的同时,应积极寻找扩大不育系、恢复系、保持系的基因来源。加强基础研究,弄清雄性不育的遗传及生理生化特性,充分利用各类恢复源进行杂交育种,寻找到油菜杂种优势利用中遗传性状稳定,品质优、抗性强的强优组合。

参考文献

[1]傅廷栋.杂交油菜的育种与利用(第二版)[M].武汉:湖北科学技术出版社,2000.

[2]傅廷栋,涂金星.油菜杂种优势利用的现状与展望[A].刘后利.作物育种学论[M].北京:中国农业大学出版社,2002.

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