摘要
陕油28是西北农林科技大学最新选育的适宜机械化种植的甘蓝型油菜新品种。该品种的主要特点是高产、中早熟,综合抗性好,尤其是其突出的抗倒伏性。前人研究表明,陕油28在中高密度(45-60万株/hm2)条件下倒伏率普遍较低,所以研究陕油28抗倒伏能力可以为甘蓝型抗倒伏油菜品种选育提供支持。本试验以抗倒伏性存在差异的四个品种陕油28、秦优28、秦优10号、秦优7号为试验品种,以播期(9月24日,10月1日,10月7日)为主区,密度(15万株/hm2,30万株/hm2,45万株/hm2,60万株/hm2)为副区,品种为副副区进行了连续两年的田间裂区试验。分别对不同播期和密度处理下的四个品种的生育进程、农艺性状进行了调查。测定了不同发育时期茎秆木质素含量、纤维素含量,同时对茎秆进行了显微切片观察。在茎秆木质素含量测定的基础上,测定了纤维素、木质素合成途径关键酶基因表达量,得到以下结论: 1.品种田间倒伏等级显示,陕油28为强抗倒伏品种,秦优28和秦优10号为中等抗倒伏品种,秦优7号为弱抗倒伏品种。三种类型的品种的倒伏指数与茎秆抗折力相差显著,强抗倒伏品种陕油28茎秆抗折力是中等抗倒伏品种秦优28、秦优10号的1.34-1.49倍,是弱抗倒伏秦优7号的2.35倍。 2.密度增高会导致四个品种单株变小,农艺性状变差,茎秆抗折力下降,倒伏指数上升,倒伏加重。播期延迟对油菜单株的农艺性状和产量的影响与密度相同,然而,播期延迟对四个油菜品种的抗倒性的影响与密度不同。播期推迟,四个品种倒伏发生率都降低,倒伏指数下降,抗倒性增强。 3.随着密度增高,各品种的单株角果数、每角粒数、单株产量均呈现下降趋势,含油量呈现逐渐上升的趋势,而小区产量表现为先增高再降低。抗倒伏品种陕油28最适宜密度为D3(45万株/hm2),亩产量可达236.43kg。秦优28、秦优7号、秦优10号等中低抗倒伏品种最适宜种植密度为D2(30万株/hm2),亩产量为217.56-229.77kg。 4.随着播期推迟,单株发育程度下降,产量性状下降。各品种的单株角果数、单株产量、小区产量呈现逐渐下降的趋势。含油量随着播期延后呈现逐渐上升的趋势,四个抗倒伏品种产量最高播期都为T1(9月24日)。 5.四个品种木质素、纤维素含量都呈现为终花期>角果期>成熟期>初花期。密度/播期组合D1/T1下,强抗倒伏品种陕油28初花期、终花期、角果期、成熟期木质素、纤维素含量都高于中等抗倒伏品种秦优28、秦优10号和弱抗倒伏品种秦优7号。密度增高,四个品种木质素、纤维素含量都呈现先增高再降低的趋势。木质素与茎秆抗折力呈极显著的正相关(R2=0.77),纤维素与茎秆抗折力呈显著的正相关(R2=0.46)。 6.四个品种的茎秆切片表明,陕油28的茎秆木质化面积占比(31.18%)最大,木质化程度最高。秦优28和秦优10号木质化面积占比(28.34%、27.32%)和木质化程度中等,秦优7号茎秆木质化面积占比(23.57%)最小,木质化程度最低。 7.木质素、纤维素关键酶基因表达量显示,初花期、终花期、角果期陕油28的BnCCR、BnPAL、Bn4CL、BnCESA6、BnCESA7表达量都高于其他品种,中等倒伏品种秦优27与秦优10的表达量高于易倒伏品种秦优7号。在初花期、终花期、角果期时,陕油28纤维素关键基因BnCESA6表达量是秦优7号的1.49倍、2.15倍、2.66倍。陕油28的BnCESA7基因表达量是秦优7号的1.37倍、2.54倍、2.41倍。陕油28的木质素合成BnCCR基因表达量是秦优7号的1.48倍、2.34倍、3.35倍。陕油28的BnPAL基因表达量陕油28是秦优7号的1.66倍、3.88倍、2.79倍。陕油28的Bn4CL基因表达量是秦优7号的1.79倍、2.61倍、2.57倍。 本试验通过研究不同倒伏能力的甘蓝型油菜倒伏情况与抗折力、生化成分、显微切片、基因表达,基本阐释了陕油28抗倒伏性强的原因,以期为未来甘蓝型油菜抗倒伏新品种选育提供数据支持。