陕西近年登记油菜品种产量和主要性状变化趋势分析_曹小东.pdf

陕西农业科学，（）：陕西近年登记油菜品种产量和主要性状变化趋势分析曹小东，任军荣，王天舒，赵佳男，高静茹，尚丽平，赵亚军，李保军，王 灏（陕西省杂交油菜研究中心，陕西 杨凌；西安市农产品质量安全检验监测中心，陕西 西安 ）摘 要：通过搜集整理 年陕西省 个国家登记油菜品种的信息，对其产量、主要性状的变化、相关性和主成份进行分析，以期了解品种更替趋势和对各育种目标性状的方向性要求，探索产量和各性状间的关联性及育种策略。结果表明：随年份更替，整体来讲，株高和千粒重稍有升高趋势，年际间变化率分别为 和 ；有效分枝数和单株角果数呈下降趋势，其中单株角果数以年际间 的变化率发生极显著变化；每角粒数、芥酸、硫苷和含油量的变化平稳，年均变化量分别为 、和。相关性分析揭示，产量与单株角果数、每角粒数紧密关联，其余各性状间的协同作用或抑制作用共同构成了品种的特异性、一致性和稳定性。分析筛选出了对总体方差累计贡献率达 的 个主成分，其中株高、有效分枝数、单株角果数、每角粒数和千粒重等是造成这些品种间差异的主要因素。未来育种，继续保持双低标准的同时，提升每角粒数和千粒重等性状，从而达到高产的目标。关键词：油菜；品种登记；产量；经济性状；品质中图分类号：文献标识码：文章编号：（）收稿日期：修回日期：基金项目：陕西省重点产业链项目（）；陕西省重点产业链项目（）；陕西省农业研发计划项目（）；陕西省农业研发计划项目（）。第一作者简介：曹小东（），男，甘肃天水人，研究实习员，硕士，从事油菜种质资源与分子育种工作。通信作者：任军荣。，（，；，）：，；，、，：；油菜作为主要食用植物油来源，其产品的高效生产和有效供给，对我国食用油供给和安全具有重要意义。近几年，由于农村劳动力大量转移、农业结构调整变化，我国许多地区农作物种植对品种性状、产量和机械化收获情况有了更高的要求，油菜也不例外。自 年新修订种子法实施，油菜被列入非主要农作物目录，进行品种登记以来，油菜品种的登记发展迅速，但在登记过程中也存在一些问题，如一些增产不明显、无优势特性的品种成功登记，出现品种“仿种子”等现象，这一系列问题极不利于油菜产业绿色发展。陕西省作为油菜生产和品种选育的重要省份，每年油菜申请品种登记数目名列前茅，常年种植面积在 万 左右，年产油菜籽达 万 以上，但全省左右的油脂消费还是依赖外源。如能改善陕西省油菜产业现状，明确油菜品种选育方向，将极大促进陕西省油菜籽生产和供应的产业发展。因此，笔者研究通过对 年来陕西省登记油菜品种的产量和主要性状进行统计分析，深入了解近年来各性状年际间的差异和变化趋势，以期为今后陕西省油菜育种的发展方向和性状改良提供科学依据。材料与方法 数据来源笔者研究中所用 个国家登记油菜品种均来自于中国种业大数据平台网址（：）年 月公布或公开发表的陕西省登记油菜品种的名录与数据信息，包括品种类型、经济性状、品质性状、产量等信息。性状数据统计与处理搜集陕西省自 年油菜品种登记以来，登记品种的春冬性、经济性状（株高（），有效分枝数（），单株角果数（），每角粒数（），千粒重（）、品质性状（芥酸，硫苷，含油量）及两生育期产量性状等信息。个别品种数据出现不全时，以缺失处理；个别品种和性状数据仅给出范围时，以其平均数进行作图和分析。运用 软件进行数据整理和登记品种数量和类型分析；软件进行性状变化分析；软件进行变异显著性、相关性分析和主成分分析（，）。结果与分析 陕西省登记油菜品种类型及数量 年油菜品种开始国家登记以来，陕西省于 年至 年 月共登记 个品种数，全部为甘蓝型油菜。其中，半冬性（含弱冬性）甘蓝型油菜品种 个，占总数的；春性甘蓝型油菜品种 个，占总数的；冬性甘蓝型油菜品种 个，占总数的（图）。除 年统计时间在当年 月前，出现全年数据不全外，年，全省的 油 菜 登 记 数 量 逐 年 递 增，年 均 增 加 量 为。从类型来看，年主要以春性和半冬性甘蓝型油菜为主，分别占全年总数的 、，此后三年，油菜登记品种类型几乎全为半冬性甘蓝型油菜，比例达到以上。图 年陕西省国家登记油菜品种数量和类型 主要性状随年份更替的变化对近年陕西省登记油菜品种主要经济性状和主要品质性状随年份更替变化情况进行统计（表）。由表 可以看出，近年来登记品种的主要性状总体变幅较大，有效分枝数、单株有效角果数、芥酸和硫苷的最大值均超过同性状最小值的两倍。从变异系数来讲，芥酸含量变异系数最大，为，变幅为 ；其余性状变异系数均在在 以下，含油量的变异系数最小，只有，变幅为 。综上可见，近年登记品种芥酸性状严格按照国家“双低”标准，进行了较大的遗传改良，降低了含量；未来还需进一步加强品种含油量、株高等性状的遗传改良。曹小东，等：陕西近年登记油菜品种产量和主要性状变化趋势分析表 近年登记油菜品种主要性状变异分析性状株高 有效分枝数单株有效角果数每角粒数千粒重 芥酸 硫苷（）含油量 平均值 最大值 最小值 极差 标准差 变异系数 经济性状随年份更替的变化 年陕西省登记油菜品种的经济性状在不同年份间变化程度各不相同。其中，株高和单株角果数随年份的更替差异较为显著，有效分枝数、每角粒数和千粒重的差异不明显。经济性状（株高、有效分枝数、单株角果数、每角粒数和千粒重）年际间的变化率分别为 、和（图；表）。随年份的更替，年均株高表现为先升高再降低后升高的趋势，年均株 高 ，株高最大为 ，最小为 ，品种间差异达 （图）；有效分枝数（一次分枝）呈先升高再下降趋势，年和 年年均有效分枝数趋于平衡，年均有效分枝数 个，最大的品种为 个，最小的品种为 个，品种间差异达 个（图）。注：单个品种：当年登记品种的平均值；：登记品种的最大值；：登记品种的最小值。下同。图 年陕西省登记油菜品种的株高（）、有效分枝数（）、单株角果数（）、每角粒数（）和千粒重（）的变化趋势陕西农业科学 年第 卷第 期 单株角果数、每角粒数和千粒重是构成单株产量的主要指标，随着年份的变更分别呈现先升后降、先降后升和平缓上升的趋势（图 ）；年均表现分别对应在 年、年和 年最高，为 个、个、；分别在 年、年和 年最低，为 个、个、。单株角果数最多的品种为 个，最少的品种为 个，品种间差异达 ；每角粒数最多的品种为 个，最少的品种为 个，品种间差异达 个；千粒重最大的品种为 ，最小的品种为 ，品种间差异达。从近几年经济性状的变化趋势，可见育种家致力于紧凑型、适于密植的株形研究，致力于提高产量的性状调控研究。品质性状随年份更替的变化 年陕西省登记的油菜品种含油量呈先降后升再下降的趋势，在不同年份间的差异达显著水平（表；图）。含油量在不同年份间的平均变化量为，其 中，年 的 年 均 含 油 量 最 高，为；年的年均含油量最低，为 。整体来讲，近年来陕西省登记品种的含油量起伏不定，并不乐观，但从单一品种来看，登记品种中不乏一些优异资源，如秦杂油 号（年登记）含油量 。而近三年登记品种含油量未见超过，说明通过遗传改良，进一步提升油菜含油量仍是今后育种的重要目标。随年份的更替，芥酸和硫苷含量的变化均较稳定，未见明显差异（表；图 和图）。芥酸含量低于 的品种占 ，硫苷含量低于 的品种占 。其中，芥酸含量最高为 ；硫苷含量最高为 ，硫苷含量最低为 。以上结论说明，登记的油菜品种基本符合国家双低标准，且一直致力于进一步降低芥酸、硫苷含量的品种选育。图 年陕西省登记油菜的芥酸、硫苷和含油量的变化趋势 产量性状随年份更替的变化 年陕西省登记油菜品种的产量虽受各年度气候影响应有变化，但变幅不大，较为稳定，年际间的变化率仅为 （表），表明各品种皆具有较强的产量稳定性。其中产量最高的为 年平均 ，最低为 年平均产量 。与对照品种产量相比，近几年登记品种均达到增产，四年间平均增产幅度曹小东，等：陕西近年登记油菜品种产量和主要性状变化趋势分析在 。值得注意的是，近年来登记油菜品种最高产量 以上，保持着较高产量水平。因此，未来陕西省在品种选育过程中应继续注重产量的提升，以获得更高产的油菜品种。表 年陕西省登记油菜品种产量随年份更替变化（）年份变化范围均值变异系数 较对照增加 产量和主要经济、品质性状之间的相关性相关分析结果表明（表），产量与单株角果数、每角粒数存在 极 显 著 正 相 关（、），进一步证实单株产量同单株角果数和每角粒数间的关联性，与含油量呈显著正相关（），与芥酸呈显著负相关（）。主要性状间也存在不同程度、不同方向的相关性，其中有效分枝数与单株角果数呈极显著正相关（），与千粒重呈极显著负相关（）；单株角果数与每角粒数呈极显著负相关（），与千粒重呈显著负相关（）；品质性状中的芥酸、硫苷近年来基本达到国家双低标准，两性状间也存在一定程度的关联；除此之外，其余指标间相关性不显著。表 甘蓝型油菜产量与主要性状间相关性分析性状株高 有效分枝数单株角果数 每角粒数千粒重 芥酸 硫苷 含油量 产量株高 有效分枝数 单株角果数 每角粒数 千粒重 芥酸 硫苷（）含油量 产量 注：在 水平（双侧）上显著相关。在 水平（双侧）上显著相关。陕西省登记油菜品种相关性状间的 分析 对陕西省登记油菜品种的 个相关性状进行 分析（表；图），结果表明，陕西省登记油菜品种相关性状筛选出特征值大于 的主成分 个，累计贡献率为 ，说明这 个主成份可代表陕西省登记油菜品种 个相关性状的绝大多数信 息。第 主 成 份 特 征 值 ，贡 献 率，其中对应单株角果数的特征向量值最大，说明单株角果数对第 主成份的影响最大，其次为有效分枝数、株高等；第 主成份特征值，贡献率 ，其中对应有效分枝数的特征向量值最大，说明有效分枝数对第 主成份的影响最大，其次为单株角果数；第 主成份特征值为，贡献率 ，其中对应每角粒数的特征向量值最大，说明每角粒数对第 主成份的影响最大，其次为千粒重。表 陕西省登记油菜品种 个相关性状主成分分析参数特征值贡献率 累计百分率 成份 成份 成份 成份 成份 成份 成份 成份 成份 陕西农业科学 年第 卷第 期 进一步分析表明，其中决定、主成份的主要是有效分枝数、单株角果数等，可以概括为株型相关因子，累计解释 的贡献率；决定第 主成份的主要是每角粒数、千粒重等，可概括为产量相关因子，累计解释 的贡献率。图 近年登记油菜品种 个相关性状的主成分特征向量 讨论 不同年代间产量和主要性状变化特征笔者研究中，油菜品种的株高和千粒重稍有升高趋势，有效分枝数和单株角果数呈下降趋势，每角粒数、芥酸和硫苷含量变化不大。有效分枝数和角果数的变化趋势与前人 就全国油菜生产性状变化趋势的研究结果一致，油菜籽芥酸和硫苷含量均已大幅度降低至国家“双低”标准。其中，冷博峰对 年中国油菜生产性状变化趋势的研究中，千粒重呈下降趋势，每角粒数呈上升趋势；朱吉风对 年全国育成冬油菜品种的性状变化趋势分析得出，株高呈下降趋势，每角粒数呈上升趋势，千粒重变化不大。这些结论同本次研究稍有不同，究其原因，可能是本次研究所统计的油菜数量较少和年份跨度较短所致。单株角果数、每角粒数和千粒重共同决定着油菜单株产量，笔者研究中产量同全株角果数、每角粒数均呈极显著正相关，这一结论与前人的研究一致。说明改善甘蓝型油菜全株角果数、每角粒数和千粒重指标，分析三者之间的关联信息，对提高油菜产量具有重要意义。此外，通过 分析，前 个的主成份特征值均大于，累计贡献率达，株高、有效分枝数、单株角果数、每角粒数和千粒重等性状作为造成品种间差异的主要因子。个主要成分概括为株型相关因子和产量相关因子，这一研究与前人研究 不尽相同，说明这些因子可视为今后品种选育和登记的重要参考指标。陕西省油菜品种登记问题油菜作为我国第一大油料作物，其种植广泛，遍布于长江流域和黄淮海地区，以湖北、四川等地种植最广，陕西省虽不是种植面积大省，但所选育的油菜品种分布于各大油菜种植区。近几年，由于农作物品种登记制度改革，激发了品种创新活力，登记品种数量突飞猛进，涌现出一批又一批高产、优质、适应机械化收获的新品种。陕西省油菜品种的选育紧跟发展步伐，培育出大批优异新品种，但同全国油菜品种登记情况一样面临着一些