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        西藏白菜型春油菜經(jīng)濟(jì)性狀與品質(zhì)性狀相關(guān)性分析

        2019-07-05 10:52:48次仁白珍袁玉婷王晉雄尼瑪次仁趙彩霞李施蒙南志強(qiáng)
        廣東農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019年5期
        關(guān)鍵詞:芥酸角果含油量

        次仁白珍,唐 琳,袁玉婷,王晉雄,尼瑪次仁,趙彩霞,李施蒙,南志強(qiáng)

        (西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)業(yè)研究所,西藏 拉薩 850032)

        【研究意義】油菜是我國(guó)傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)油料作物[1]。社會(huì)發(fā)展及生活水平的提高使得食用油需求量增加,提高油菜產(chǎn)量與品質(zhì)是目前育種工作的重要目標(biāo),不僅解決當(dāng)前社會(huì)對(duì)食用油的需求,同時(shí)也保證了我國(guó)的糧油安全[2]。白菜型春油菜育種中,對(duì)親本主要農(nóng)藝性狀的考察和分析是進(jìn)行篩選和配制優(yōu)良組合的基礎(chǔ),通過(guò)對(duì)優(yōu)良農(nóng)藝性狀進(jìn)行遺傳分析為高效開(kāi)展重要性狀的改良提供有效的科學(xué)依據(jù)?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】通過(guò)對(duì)親本主要農(nóng)藝性狀的遺傳分析,可以較好地掌握油菜主要性狀的遺傳規(guī)律,為高效開(kāi)展重要目標(biāo)性狀的改良提供科學(xué)依據(jù),針對(duì)不同白菜型春油菜農(nóng)藝性狀的分析。研究顯示,甘藍(lán)型油菜產(chǎn)量與芥酸、含油量呈負(fù)相關(guān),與蛋白質(zhì)、亞油酸、亞麻酸呈正相關(guān)[3];生育期與硫甙呈顯著正相關(guān),與含油量呈極顯著負(fù)相關(guān);主花序長(zhǎng)度與硫甙呈顯著正相關(guān);單株有效角果數(shù)與芥酸呈顯著正相關(guān);單株產(chǎn)量與硫甙、芥酸呈極顯著正相關(guān),與含油量呈極顯著負(fù)相關(guān)[4]。通徑分析顯示,甘藍(lán)型油菜全株角果數(shù)、每果粒數(shù)和千粒重對(duì)單株產(chǎn)量的直接影響顯著。主成分分析顯示,影響甘藍(lán)型油菜主花序角果數(shù)、全株角果數(shù)、株高和主花序長(zhǎng)度對(duì)產(chǎn)量的影響顯著,作為第一特征向量[5]。甘藍(lán)型油菜經(jīng)濟(jì)性狀與品質(zhì)性狀簡(jiǎn)單相關(guān)分析結(jié)果表明,含油量與每角粒數(shù)和千粒重呈極顯著正相關(guān),與其他經(jīng)濟(jì)性狀無(wú)顯著相關(guān)性;偏相關(guān)分析結(jié)果表明,含油量與每角粒數(shù)、千粒重、主花序角果數(shù)和生育期呈顯著正相關(guān),與結(jié)角密度和主花序長(zhǎng)度呈顯著負(fù)相關(guān)?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】白菜型春油菜作為西藏地區(qū)主要的油料作物,由于自然環(huán)境及人文環(huán)境因素,產(chǎn)量低、品質(zhì)差是目前亟需解決的關(guān)鍵問(wèn)題?!緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】以西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院2015—2018年配置的41份白菜型春油菜品系為材料,研究油菜經(jīng)濟(jì)性狀、產(chǎn)量性狀及主要品質(zhì)性狀間的相關(guān)性,并對(duì)材料進(jìn)行區(qū)分等級(jí),為白菜型春油菜產(chǎn)量及品質(zhì)育種提供一定的理論基礎(chǔ)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料

        供試材料為西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院2015—2018年配置的41份白菜型春油菜品系(表1)。

        1.2 試驗(yàn)方法

        試驗(yàn)于2018年3—9月在西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)業(yè)所試驗(yàn)基地(29°38′N(xiāo),91°02′E)進(jìn)行。試驗(yàn)地于2018年3月20日用小型拖拉機(jī)翻犁,經(jīng)人工整地耙平,拉線分廂,分行種植。試驗(yàn)用地地勢(shì)平坦,土質(zhì)為沙壤,土層較厚,肥力中等;前茬作物為青稞,春耕秋耕各一次,播種前每667 m2施磷酸二銨7.5 kg、尿素2.5 kg。于2018年3月31日播種,4月11日出苗,間苗、定苗后,4月30日中耕除草培土。全生育期灌水3次,每次灌水每667 m2追施尿素5 kg。盛花期和終花期用氯氰菊酯乳和樂(lè)斯本防治蛾類(lèi)幼蟲(chóng)及蚜蟲(chóng)兩次。適時(shí)收獲,統(tǒng)計(jì)各品種(系)經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量[6]。

        1.3 品質(zhì)性狀檢測(cè)

        采用丹麥福斯(FOSS)近紅外品質(zhì)分析儀(型號(hào)NIR System)測(cè)定收獲后種子的品質(zhì)性狀含量。

        試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用軟件Excel 2016進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與作圖,采用軟件SPSS 22.0進(jìn)行相關(guān)性分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 白菜型春油菜經(jīng)濟(jì)性狀及主要品質(zhì)性狀變異與分析

        從表1可以看出,西藏白菜型春油菜經(jīng)濟(jì)性狀除株高、角果密度、角果長(zhǎng)度及每角粒數(shù)4項(xiàng)指標(biāo)變異相對(duì)較小外,其他經(jīng)濟(jì)指標(biāo)變異均較大,變異系數(shù)超過(guò)10%,其中單株產(chǎn)量變異系數(shù)最大(40.20%),株高變異系數(shù)最?。?.62%)。41份材料中,株高變異范圍128.7~156.0 cm,變異系數(shù)4.62%,以品系114198-5株高最高,115007-1最低;分支部位高度變異范圍27.2~66.0 cm,變異系數(shù)23.91%,以063406-2分枝部位最高,096178-2最低;分枝數(shù)目變異范圍為3.9~6.7個(gè),變異系數(shù) 13.33%,以 103361-1分枝數(shù)目最多,063406-2最少;主序長(zhǎng)度變異范圍53.2~92.0 cm,變異系數(shù)10.52%,以165主花序最長(zhǎng),104005-1最短;主序角果數(shù)變異范圍38.9~69.7個(gè),變異系數(shù)13.67%,以096178-2角果數(shù)最多,118034-1最少;角果密度變異范圍0.95~1.33個(gè)/cm,變異系數(shù)9.20%,以116019-1角果密度最大,116145-4最??;單株角果數(shù)變異范圍122.9~313.3個(gè)/株,變異系數(shù)20.92%,以094269-1單株角果數(shù)最多,063406-2最少;角果長(zhǎng)度變異范圍3.9~5.6 cm,變異系數(shù)7.09%,以116145-4角果長(zhǎng)度最長(zhǎng),105082-1最短;每果粒數(shù)變異范圍13.0~20.3個(gè),變異系數(shù)9.84%,以118100-3每果粒數(shù)最多,063406-2最少;單株產(chǎn)量變異范圍4.84~30.0 kg,變異系數(shù)40.20%,以103535-1單株產(chǎn)量最高,105076-3最低;千粒重變異范圍3.12~4.85 g,變異系數(shù)10.18%,以085109-1千粒重最大,096178-2和096202-1最小;小區(qū)產(chǎn)量變異范圍0.95~4.33 kg,變異系數(shù)20.59%,以085109-1小區(qū)產(chǎn)量最少,103535-1最多。主要品質(zhì)性狀指標(biāo)中,含油量變異最小,變異范圍31.92%~49.70%,變異系數(shù)10.29%;芥酸含量變異最大,變異范圍0.07%~73.00%,變異系數(shù)112.00%;硫苷含量變異范圍17.50~111.38 μmol/g(餅),變異系數(shù)42.51%。

        表1 白菜型春油菜經(jīng)濟(jì)性狀及品種性狀分析(Ⅰ)Table 1 Analysis of economic traits and variety traits of spring rapeseed(Ⅰ)

        白菜型春油菜經(jīng)濟(jì)性狀與主要品質(zhì)性狀株高、角果密度、角果長(zhǎng)度及每角粒數(shù)指外,其他指標(biāo)變異系數(shù)均大于10%,說(shuō)明材料具有較好代表性。

        2.2 白菜型春油菜參試品種經(jīng)濟(jì)性狀頻次分布

        41份白菜型春油菜含油量主要分布在34%~46%,占總數(shù)的80%以上,其中分布在38%~42%間的品系最多,約占總數(shù)的35%(圖1A);芥酸含量主要分布在1%~40%,占總數(shù)的70%以上,其中分布在1%~20%間的品系最多,約占總數(shù)的37%(圖1B);硫苷含量主要分布在35~95 μmol/g(餅),占總數(shù)75%以上,其中35~55 μmol/g(餅)的品系最多,約占總數(shù)的32%(圖1C)。白菜型春油菜主要品質(zhì)性狀指標(biāo)次數(shù)分布呈正態(tài)或偏正態(tài)分布,用于試驗(yàn)研究具有很好的代表性。

        圖1 白菜型春油菜主要品質(zhì)性狀的頻次分布Fig.1 Frequency distribution of main quality traits in spring rapeseed

        2.3 白菜型春油菜經(jīng)濟(jì)性狀與主要品質(zhì)性狀間的相關(guān)性分析

        白菜型春油菜經(jīng)濟(jì)性狀間的相關(guān)性分析結(jié)果(表2)顯示,硫苷含量與株高及分支部位呈顯著負(fù)相關(guān);芥酸含量與分枝部位呈顯著正相關(guān),與單株角果書(shū)呈顯著負(fù)相關(guān);株高與分枝部位、主花序長(zhǎng)度、主序角果數(shù)及角果密度呈顯著正相關(guān),與每角果粒數(shù)及千粒重呈極顯著或顯著負(fù)相關(guān);分枝部位與分枝數(shù)目、單株角果書(shū)及角果粒數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān),與角果密度呈顯著正相關(guān);分支數(shù)目與單株角果數(shù)呈極顯著正相關(guān);主序長(zhǎng)度與角果密度呈極顯著正相關(guān),與小區(qū)產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān);主序角果數(shù)與單株角果數(shù)及角果長(zhǎng)度呈顯著或極顯著正相關(guān),與每角果粒數(shù)、單株產(chǎn)量及小區(qū)產(chǎn)量呈極顯著或顯著負(fù)相關(guān);角果長(zhǎng)度與單株產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān);每果粒數(shù)與千粒重呈極顯著正相關(guān)。白菜型春油菜主要品質(zhì)性狀間的相關(guān)性,芥酸與含油量呈負(fù)相關(guān)(相關(guān)系數(shù)為-0.504),硫苷與含油量呈正相關(guān),但均不顯著,說(shuō)明決定白菜型春油菜產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)有分枝數(shù)目、單株角果數(shù)、主花序角果數(shù)、角果長(zhǎng)度等指標(biāo),可以作為白菜型春油菜產(chǎn)量的特征指標(biāo)。

        2.4 白菜型春油菜聚類(lèi)分析

        以相關(guān)性分析結(jié)果為基礎(chǔ)結(jié)合春油菜主要品質(zhì)性狀對(duì)41份白菜型春油菜材料進(jìn)行聚類(lèi)分析,結(jié)果(圖2)顯示,在歐氏距離12處可將分為3類(lèi):A類(lèi) 包 括 2、7、9、13、19、20、22、23、27、28、29、30、32、33、37、39號(hào)共16份材料,平均含油量41%,平均芥酸含量12.82%,平均硫苷含量53.99 μmol/g(餅),平均株高143.80 cm,平均分枝部位高度45.42 cm,平均分枝數(shù)5.14個(gè),平均主序長(zhǎng)度64.23 cm,平均主序角果數(shù) 51.57個(gè),平均角果密度1.09個(gè)/cm,平均單株角果數(shù)189.1個(gè),平均角果長(zhǎng)度4.93cm,平均每果籽粒數(shù)16.87粒,平均單株產(chǎn)量10.19 g,平均千粒重3.81 g,平均小區(qū)產(chǎn)量3.16 kg,平均折合公頃產(chǎn)量2 355.74 kg;B類(lèi)包括1、3、4、5、6、8、10、11、12、14、15、16、17、18、21、24、25、26、31、34、35、36、40號(hào)共23份材料,平均含油量40%,平均芥酸含量13.81%,平均硫苷含量58.73 μmol/g(餅),平均株高141.82 cm,平均分枝部位高度37.53 cm,平均分枝數(shù)5.82個(gè),平均主序長(zhǎng)度65.84 cm,平均主序角果數(shù)54.63個(gè),平均角果密度1.11個(gè)/cm,平均單株角果數(shù)258.49個(gè),平均角果長(zhǎng)度4.98 cm,平均每果籽粒數(shù)17.48粒,平均單株產(chǎn)量12.69 g,平均千粒重3.95 g,平均小區(qū)產(chǎn)量2.90 kg,平均折合公頃產(chǎn)量2 265.43 kg;C類(lèi)包括38、41共2份材料,

        平均含油量39%,平均芥酸含量40.57%,平均硫苷含量70.50 μmol/g(餅),平均株高144.40 cm,平均分枝部位高度57.70 cm,平均分枝數(shù)4.55個(gè),平均主序長(zhǎng)度61.50 cm,平均主序角果數(shù)51.40個(gè),平均角果密度1.03個(gè)/cm,平均單株角果數(shù)132.35個(gè),平均角果長(zhǎng)度4.90 cm,平均每果籽粒數(shù)15.55粒,平均單株產(chǎn)量9.50 g,平均千粒重4.02 g,平均小區(qū)產(chǎn)量1.90 kg,平均折合公頃產(chǎn)量1 796.85 kg。結(jié)合聚類(lèi)分析及相關(guān)性分析結(jié)果表明,分枝數(shù)目、單株角果數(shù)、主花序角果數(shù)、角果長(zhǎng)度可以作為白菜型春油菜產(chǎn)量評(píng)價(jià)的主要指標(biāo),其他可作為次要指標(biāo);芥酸含量可以作為含油量評(píng)價(jià)的參考指標(biāo)。

        表2 白菜型春油菜經(jīng)濟(jì)性狀與品質(zhì)性狀間的相關(guān)性Table 2 Correlation analysis of economic traits and quality traits in spring rapeseed

        圖2 白菜型春油菜聚類(lèi)分析Fig.2 Cluster analysis of spring rapeseed

        3 討論

        3.1 白菜型春油菜高產(chǎn)育種

        雜種優(yōu)勢(shì)的利用是春油菜育種中的一個(gè)主要方面。油菜單株產(chǎn)量主要由單株角果數(shù)、每角果籽粒數(shù)和千粒重3個(gè)因素構(gòu)成,還受到其他因素的影響(如抗性等)。本研究對(duì)白菜型春油菜經(jīng)濟(jì)性狀研究顯示,分枝數(shù)、單株角果數(shù)、主花序角果數(shù)、角果長(zhǎng)度對(duì)產(chǎn)量的影響顯著,說(shuō)明在選擇配置新品系時(shí)這些指標(biāo)可以作為春油菜高產(chǎn)的特征指標(biāo),用于選擇高產(chǎn)品系,這與雷偉俠等[5]的研究結(jié)果相似。

        3.2 白菜型春油菜品質(zhì)育種

        菜籽油中的脂肪酸主要由棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、二十碳烯酸、芥酸等組成。采用EMS誘變白菜型油菜的突變株種子芥酸及硫苷含量均有所下降,含油量同時(shí)下降[7]。采用雜交育種方法甘藍(lán)型油菜后代中能選擇出品質(zhì)性狀不同的植株,也是目前品質(zhì)育種比較常用的方法[8]。在本研究配置的白菜型春油菜品系中,有6 份(116115-2、116070-4、096202-1、105076-3、103361-1、114172-2)為低芥酸材料(≤1%),4 份(114031-2、116115-2、115007-1、096202-1、108001-1)為低硫苷材料(≤30 μmol/g),5 份(118100-3、NY18-2、165、085770-2、085109-1)為高含油量材料(含油量≥45%),2份(116115-2、096202-1)“雙低”材料(芥酸≤3%,硫苷≤30 μmol/g),這些材料可作白菜型春油菜品質(zhì)育種的資源。

        3.3 白菜型春油菜經(jīng)濟(jì)性狀與主要品質(zhì)性狀的相關(guān)性

        通徑分析結(jié)果顯示甘藍(lán)型油菜全株角果數(shù)直接通徑系數(shù)最大,其次為每果籽粒數(shù)和千粒重。多元回歸分析結(jié)果全株角果數(shù)、每果籽粒數(shù)和千粒重也是決定油菜產(chǎn)量的重要因子[9]。單株產(chǎn)量與生育期、單株有效角果數(shù)呈極顯著正相關(guān),而單株有效角果數(shù)又與生育期、主花序長(zhǎng)度、主花序角果數(shù)呈極顯著正相關(guān)[10]。這與本研究結(jié)果相似,即分枝數(shù)目、單株角果數(shù)、主花序角果數(shù)、角果長(zhǎng)度等經(jīng)濟(jì)性狀是決定白菜型油菜產(chǎn)量的因子;主要品質(zhì)性狀間的相關(guān)性不顯著,芥酸與含油量間的相關(guān)性系數(shù)較大,但差異不顯著,可作為含油量的參考指標(biāo)。

        4 結(jié)論

        白菜型春油菜主要品質(zhì)指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)性狀研究指標(biāo)相關(guān)性結(jié)果表明,決定白菜型春油菜產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)有分枝數(shù)目、單株角果數(shù)、主花序角果數(shù)、角果長(zhǎng)度等指標(biāo),可以作為白菜型春油菜產(chǎn)量的特征指標(biāo),芥酸含量可以作為含油量的參考指標(biāo),以此聚類(lèi)分析將41份白菜型春油菜分為3類(lèi),其中以A類(lèi)表現(xiàn)最突出,平均含油量41%,平均芥酸含量12.82%,平均硫苷含量53.99 μmol/g(餅),平均株高143.80 cm,平均分枝部位高度45.42 cm,平均分枝數(shù)5.14個(gè),平均主序長(zhǎng)度64.23 cm,平均主序角果數(shù)51.57個(gè),平均角果密度1.09個(gè)/cm,平均單株角果數(shù)189.1個(gè),平均角果長(zhǎng)度4.93 cm,平均每果籽粒數(shù)16.87粒,平均單株產(chǎn)量10.19 g,平均千粒重3.81 g,平均小區(qū)產(chǎn)量3.16 kg,平均折合公頃產(chǎn)量2 355.74 kg。

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