中国冬油菜品系主要农艺性状相关性分析及油菜育种策略

王健胜　侯桂玲

摘要： 以多年份参加冬油菜区试的838 个冬油菜品系为材料，对不同环境下油菜主要农艺性状分别进行了相关性分析。结果表明，油菜主要农艺性状相关性分析结果在不同环境间差异明显，其中产量性状差异最大，其次是抗病性状，品质性状差异相对较小；同时，各个环境下获得的相关性分析结果与全国整体分析结果间差异明显。全国区域相关分析结果对指导不同环境下油菜育种价值有限甚至会产生较大偏差，对多种环境下油菜性状相关分析对不同区域油菜育种水平和效率的提升甚为关键。

关键词： 冬油菜；农艺性状；育种策略；相关分析

中图分类号： S634.303 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2015）08-0094-03

近年来我国的油菜籽产量、品质得到了有效提升，但与我国油菜籽消费需求相比还存在一定差距。目前，我国每年仍需从国外进口部分油菜籽。进行油菜农艺性状遗传分析是开展油菜育种的基础，对提高油菜育种水平和效率十分关键，相关性分析是遗传分析的主要内容之一。刘唐兴等以抗倒性不同的3个油菜品种为材料，分析了不同密度油菜根系特征和产量与倒伏性之间的相关性，结果表明，油菜根系各性状间存在显著或极显著相关性，油菜单株产量与根体积、根茎粗显著正相关，倒伏指数与根粗负相关 [1]。叶小利等分析了甘蓝型黑籽和黄籽油菜种子发育过程中影响种皮色泽的花色素、苯丙氨酸和苯丙氨酸解氨酶的相关性，结果表明，黑籽的花色素含量与苯丙氨酸解氨酶活力呈正相关，与游离苯丙氨酸含量呈负相关 [2]。李培武等探讨了甘蓝型油菜叶片与种子硫苷含量的相关性，结果表明，叶片硫苷组分含量与种子硫苷组分含量相关性均不显著，改变叶片硫苷含量不会显著影响种子中硫苷含量，脂肪族硫苷含量是高硫、低硫材料叶片硫苷总含量差异的主要原因 [3]。其他学者针对油菜不同性状的相关性也开展了较多研究 [4-10]。油菜农艺性状是遗传和环境共同作用的结果，同一油菜性状在不同环境下表现差异较大，因此进行不同环境下油菜主要性状的遗传分析有利于全面掌握油菜性状在特定环境下的具体遗传特点，为制定适合该区域的油菜育种策略提供依据。本研究对不同环境下油菜主要农艺性状的相关性进行分析，旨在为油菜育种提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

[JP3]供试材料为2004/2005年度至2009/2010 年度参加国家冬油 菜新品种区域试验的所有品系，共计838 个，其中长江上游区196 个，长江中游区257 个，长江下游区252 个，黄淮区133 个。

1.2 性状调查

调查性状主要包括3大类13 个性状，分别为品质性状3 个（芥酸、硫苷、含油率）、产量性状7 个（有效角果数、角果粒数、千粒质量、单株产量、株高、分枝数、生育期）和抗逆性状3 个（菌核病抗性、病毒病抗性、抗寒性）。所有数据均来源于国家冬油菜新品种区域试验总结报告。

1.3 统计分析

采用SPSS 18.0软件分析数据。

2 结果与分析

2.1 冬油菜品质性状的相关性分析

对油菜主要农艺性状进行相关分析可以为油菜目标性状改良提供依据。从表1可以看出，全国及不同区域油菜品质性状相关性差异较大。就全国来看，芥酸、硫苷和含油率两两之间都存在极显著正相关性；不同区域除硫苷和芥酸的相关性与全国分析基本一致外，其余性状的相关性与全国差异明显；芥酸与含油率在不同区域均表现负相关，硫苷与含油率在长江下游区表现为显著负相关。可见，全国整体分析不能准确反映不同环境下油菜品质性状的相关性，应该根据具体环境作具体分析，这样才能获得特定环境下油菜品质性状准确的相关性分析结果，进而为开展高效油菜育种提供支撑。

2.2 冬油菜产量性状的相关性分析

由表2可以看出，不同环境下油菜产量性状相关性差异较大，不同环境下油菜产量性状相关性与全国差异明显。全国范围内，有效角果数、角果粒数、千粒质量3者之间都呈负相关，其中千粒质量和有效角果数间呈极显著负相关，有效角果数与单株产量、株高、分枝数、生育期都成极显著正相关，角果粒数与单株产量和生育期呈极显著正相关；单株产量作为重要的综合性状，它与所有的产量性状都呈正相关， 可见，改

善任何1个产量性状都对提高单株产量有效；株高与分枝数呈极显著正相关，与生育期呈极显著负相关，分枝数与生育期呈极显著正相关。

不同区域油菜产量性状相关性差异较大。除黄淮区外，有效角果数均与其他性状的相关性较为接近。除黄淮区外，角果粒数和千粒质量在3种环境下均呈极显著负相关；除长江下游区外，角果粒数与单株产量均呈极显著正相关；在长江中游区和长江下游区，角果粒数与株高均呈极显著正相关。值得注意的是，角果粒数在全国范围内与分枝数呈显著负相关，在长江中游区和长江下游区，角果粒数与生育期呈负相关，在全国范围内角果粒数与生育期呈极显著正相关。千粒质量与单株产量除在长江中游区呈极显著负相关外，在其余3 个生态区均呈正相关；千粒质量与株高除在黄淮区达极显著正相关外，在其余3 个生态区均未达到显著性。单株产量与株高除在长江上游区差异未达到显著水平外，在其余3 个生态区均差异极显著水平；单株产量与分枝数在长江上游区呈显著负相关，但在长江中游和长江下游呈极显著正相关；单株产量与生育期在长江上游区呈显著负相关，但在长江下游区呈极显著正相关；株高与分枝数在除黄淮区外的3 个生态区均呈极显著正相关。

2.3 冬油菜抗病性状的相关性分析

由表3可知，在全国范围内，油菜的菌核病、病毒病、冻害，其发病率和冻指两两之间都呈极显著正相关，可见这3个病害之间关联十分紧密，1个病害的发生和感染程度往往会增加其他2个病害发生的概率、强度。当油菜在受到病害侵染时，其自身的防御功能会有所降低，油菜受到外界其他病害侵染的概率就会明显增加。因此，在油菜抗病育种实践中，对病害要实行综合防治，尽可能避免植株受病害的侵染，如果已经感病，要设法降低病害的发生率、强度，只有这样，油菜的综合抗病能力才能逐步提高。不同环境下油菜抗病性相关性差异较大。菌核病发病率与菌核病病指在4 个生态区均呈极显著正相关；在长江上游区，菌核病发病率与病毒病发病率、病毒病病指均呈极显著正相关；在黄淮区，菌核病发病率与受冻率、冻指都呈极显著正相关。在长江上游区，菌核病病指与病毒病发病率、病毒病病指也呈极显著正相关，但与受冻率呈显著负相关；在长江中游区和长江下游区，菌核病病指与病毒病发病率、病毒病病指和受冻率均呈正相关；在黄淮区，菌核病病指与受冻率、冻指也呈正相关。病毒病发病率与病毒病病指在4 个生态区均呈极显著正相关；在长江上游区和长江中游区，病毒病发病率与受冻率均呈正相关。病毒病病指与冻指除在黄淮区呈极显著正相关外，在其他3 个生态区，病毒病病指与冻指相关性均未达显著水平。

3 结论与讨论

油菜农艺性状的遗传分析是进行油菜育种的重要基础，相关性分析是遗传分析的主要内容之一。虽然前人围绕油菜农艺性状相关性开展了较多研究 [11-15]，但这些研究只是针对某一特定环境或者全国整体范围，不同生态环境下油菜性状相关性研究鲜见报道。油菜性状表现受外界环境影响很大，进行特定环境下油菜性状相关性分析对不同环境油菜育种的实施应用价值非常有限，有时甚至会产生负面效应，因此在不同环境下进行性状相关性分析对特定环境下油菜育种工作的开展尤为重要。

本研究结果表明，油菜产量性状、品质性状、抗病性状的相关性在不同环境下差异较大，特别是产量性状、抗病性状，其部分性状的相关性在各个环境中差异明显，有时甚至获得完全相反的结果，不同环境下相关性分析结果与全国范围内的分析结果差异较大，这表明在全国区域进行油菜性状相关性分析对不同生态区油菜育种的应用价值较为有限，同时也说明了分不同环境进行油菜相关性分析的重要性。本研究结果对我国油菜育种策略的完善及育种效率的提高具有重要价值。这里以品质性状为例加以说明，在全国范围内，油菜的芥酸与硫苷、芥酸与含油率、硫苷与含油率间都存在着极显著的正相关性，这表明这3个性状间联系非常紧密，改变其中1个性状，另2个性状也会随之而改变，如果利用此结果对我国不同环境下油菜品质性状改良进行指导显然存在一定的误差，故全国区域品质性状的相关性分析结果对不同环境下油菜品质改良指导价值非常有限。芥酸和含油率的相关性在4 个生态区都未达到显著水平且都呈负相关，硫苷与含油率在长江中游区和长江下游区均呈负相关，该结果对我们进行特定环境区域的油菜品质性状改良具有指导意义。我国现代油菜品质育种是以“两低一高”为主要目标，即低芥酸、低硫苷、高含油率，这3者在不同环境下的相关性为实现这一目标提供了有利条件。

[HS2*3][HT8.5H]参考文献：

[1] 刘唐兴，官春云. 不同密度的油菜根系特征和产量与倒伏之间的相关性初探[J]. 西南农业学报，2008，21（1）：23-25.

[2][JP3]叶小利，李加纳，唐章林，等. 甘蓝型黑籽和黄籽油菜种子发育过程中 种皮色泽差异研究[J]. 中国油料作物学报，2001，23（2）：14-18.

[3]李培武，赵永国，丁小霞，等. 甘蓝型油菜叶片与种子硫苷相关性研究[J]. 中国农业科学，2006，39（3）：587-592.

[4]韦世豪，王健胜，田建华，等. 甘蓝型油菜成熟期主要生物学性状的遗传分析[J]. 西北农业学报，2012，21（10）：65-70，83.

[5]李明辉，黄继武，杨爱民，等. 甘蓝型油菜九种主要性状相关性分析[J]. 湖北农业科学，2007，46（6）：902-903.

[6] 刘 捷，唐章林，刘列钊，等. 甘蓝型油菜遗传距离与杂种表现和杂种优势相关性分析[J]. 西南农业学报，2006，19（4）：555-559.

[7]董劲松，石东乔，高建芹，等. 甘蓝型油菜油体数量及面积之和与含油量的相关性[J]. 植物学通报，2009，44（1）：79-85.

[8]武军艳，方 彦，刘翠平，等. 旱寒区冬油菜苗期抗寒性与抗旱性相关性分析[J]. 干旱地区农业研究，2014，32（2）：142-146.

[9]王 瑞，李加纳，谌 利，等. 甘蓝型黄籽油菜主要性状的遗传相关分析[J]. 中国油料作物学报，2003，25（3）：8-11.

[10] 王俊生，田建华，张继澍，等. 紧凑型油菜株型性状的遗传及其与主要产量性状的相关性研究[J]. 西北农林科技大学学报：自然科学版，2005，33（6）：7-12.[HJ1.72mm]

[11]关周博，王学芳，董育红，等. 密植油菜苗期和成熟期性状与产量的相关性[J]. 西北农业学报，2014，23（7）：62-67.

[12] 王树源，陈健美，戚维聪，等. 双低油菜品系含油量与ACL酶活性的相关性分析[J]. 中国油料作物学报，2009，31（3）：279-284.

[13]孙金英，曹宏鑫，黄 云. 油菜叶片气孔导度与冠层光谱植被指数的相关性[J]. 作物学报，2009，35（6）：1131-1138.

[14]Liu D，Li S J，Zhang C L，et al. Correlation analysis of genetic distance and heterosis of the major Brassica napus L.cultivars in Yunnan Province[J]. Agricultural Science&Technology，2014，15（11）： 1894-1898.

[15]许 鲲，陈碧云，王汉中，等. 长江中、下游地区白菜型油菜遗传多样性RAPD分析及其与农艺性状的相关性[J]. 中国油料作物学报，2004，26（4）：20-26.