[00117685]油菜杂交种高效创制技术与赣油杂8号等强优势品种选育

1课题来源与背景 本研究来源于国家863计划课题“强优势甘蓝型油菜杂交种的创制与应用”（2009AA101105,2011AA10A104）。油菜是我国第一大油料作物,菜籽油占国产食用植物油产量的50%左右,是食用油安全和消费者健康的重要保障。杂交油菜占我国油菜种植面积的70%以上,对油菜增产和农民增收具有重要作用。油菜亲本产量、含油量、抗性与杂交种产量高度相关,杂交种选育本质上是目标亲本的改良创制,但是亲本单产提升难、选育周期长、工作量大等一直是亲本改良的技术难题,严重制约油菜杂交种的创制效率。针对上述问题,本成果针对油菜杂交种创制技术关键开展创新研究,创建了一套油菜杂交种高效创制技术,育成赣油杂8号等4个油菜杂交种,研究集成了杂交种生产技术和新品种配套栽培技术。 2技术原理及性能指标 本成果设计了甘蓝型油菜周年多轮加代技术：种子萌动后,在2℃暗培养15～25d,再转到温度20℃、光照强度4 000-6 0001x、时长23.5h/d的培养室培养,花芽分化后温度控制在28～30℃,促进开花;单株开完第5朵花（或预计能收获到预期种子量）后,摘除尾部花序和分枝花序;终花后,控制角果与灯管距离为1cm,温度为35～38℃,以促进角果发育;种子能正常发芽时收获,如此完一个世代,由此申请并获专利授权。进一步在春化阶段把萌动种子置于湿润的营养土,苗期应用植物生长灯（包含630nm+660nm+730nm等波段光谱）,中双11号75d内可完成一个生育周期,实现了一年五熟加代。本方法加速育种进程、缩短育种年限、节约育种成本,对于油菜育种和研究具有实际意义。本成果提出了基于“角粒重”的高产油菜选育方法。在油菜产量构成因子中,每角粒数和千粒重呈现出负相关。大粒与多粒不可兼得。角粒重作为两者相互协调的结果,角粒重在不同年份相对稳定,说明该性状遗传力较高。角粒重和单株产量及单位面积产量相关性均达到极显著水平,决定系数分别为0.24和0.26。对620份育种资源进行角粒重性状的考察,不同材料角粒重在0.028-0.143g之间,呈正态分布,表明在油菜资源中角粒重呈现广泛的遗传变异。基于油菜角粒重性状的稳定性、与产量的相关性及在不同材料中的差异,本成果提出将角粒重作为油菜产量构成的一个性状进行整体考量,平衡油菜产量构成中角粒数和千粒重这对呈负相关的重要因子的矛盾。2009年以来,江西省油菜区试240个品种中,大角粒重品种有（＞0.09g）29个,其中本团队育成的品种有13个。本项目近年育成品种角粒重均在0.08g以上,增产效果显著。 3技术的创造性与先进性 率先创建了油菜一年五熟加代技术,通过人工春化、光周期、培养温度及植株调节等综合调控,实现了中熟油菜品种一年五熟生长,加代效率得到了极大提升,相关技术于2016年申请国家发明专利,比Nature Plant杂志2018年11月发表的快速育种技术早两年多时间。首次提出油菜产量的“角粒重”评价指标,克服了传统评价体系中角粒数和千粒重负相关的矛盾。应用该方法选育的本单位系列品种2009年以来在江西省区试中平均角粒重由0.067g提升到0.088g,亩产由120.35 kg增加到151.70 kg,丰产性选择效率得到显著提升。综合应用杂交油菜高效创制技术,育成产量比对照增幅11%以上、产油量增幅14%以上的杂交品种4个,表现优质、高产、多抗,品质达双低要求,满足了长江中游对油菜品种多样化的需求。 4技术的成熟程度,适用范围和安全性 以283B作为强优势核心父本育成油菜杂交新品种赣油杂7号、赣油杂8号和赣油杂9号。赣油杂7号区试平均产量比对照中油杂2号增产19.8%,产油量增产32.9%。赣油杂9号区试平均产量比对照中油杂2号增产16.1%,产油量增产22.5%。赣油杂8号产量高,适宜机械化生产及景观油菜种植,菜薹品质优,实现了油菜品种多功能利用的突破。区试平均产量比对照中油杂2号增产11.3%,产油量增加21.2%。品种菌核病抗性和抗倒性均强于对照,在油菜全程机械化生产发挥重要作用。花瓣比对照大12.5%,花色艳,被列为婺源主要景区景点的主栽品种。菜薹具有高维生素C（157.1 mg/100g）和富硒（8.2×10-3 mg/kg）特点,口感清甜,是菜用或菜油两用油菜种植的首选品种。 5应用情况 自2008年起,项目选育的赣油杂系列品种及研究集成的绿色高质高效机械化生产配套技术大面积推广应用。据统计,截至2020年12月在江西、湖南和湖北等省累计推广760多万亩,节本增收10余亿元,赣油杂8号在婺源县作为观花油菜主推品种,为婺源油菜花经济新增旅游综合收入10亿元。