油菜花期的基因型差异与分类、鉴定

熊 洁，丁 戈，邹小云，陈伦林，李书宇，邹晓芬，宋来强

(江西省农业科学院 作物研究所/国家油料改良中心 南昌分中心/农业部 长江中下游作物生理生态与耕作重点实验室/江西省油料作物生物学重点实验室，江西 南昌 330200)

油菜花期的基因型差异与分类、鉴定

熊 洁，丁 戈，邹小云，陈伦林，李书宇，邹晓芬，宋来强*

(江西省农业科学院 作物研究所/国家油料改良中心 南昌分中心/农业部 长江中下游作物生理生态与耕作重点实验室/江西省油料作物生物学重点实验室，江西 南昌 330200)

以不同基因型油菜种质为材料，研究了油菜花期的基因型差异，并对其进行了分类、鉴定。结果表明：油菜花期与各主要生育期均呈极显著负相关，其中与播种至初花阶段的相关性最大；花期与初花期间呈极显著负相关，随着初花期的延迟，花期缩短。不同基因型油菜的花期和初花期差异明显，大多数油菜品系的花期在22～36 d，初花期为2月23日～3月5日。151份油菜种质分属于7种类型，近似于正态分布；早熟种质分为5个类型，种质分布明显偏向初花日期早、花期中等或较长一侧；中熟种质分为7个类型，分布较分散，以E-M最多，M-S和L-S次之。因此，初花期可以作为筛选长花期油菜品种的重要指标，景区在选择油菜品种时可选用初花期较早、花期较长的早熟品种。

油菜；花期；基因型差异；分类；鉴定

油菜是中国主要的油料作物之一，其种植面积、总产量均占世界的30%左右，也是国产食用植物油的第一大来源，对于保障中国食用植物油供给安全具有重要意义[1,2]。我国传统的油菜栽培技术生产环节繁琐、用工量多、生产成本高、比较效益低，农民种植油菜的积极性受到挫伤，导致油菜种植面积下降[3]。近年来，油菜因其花色鲜艳，深受人们的喜爱，全国很多地方都在打造油菜花海旅游，促进乡村休闲农业发展。油菜已由传统的经济作物转向人们的视野成为一种景观作物，在花海旅游地油菜已经成为游客旅游的一道风景，也成为了游客旅游的重要吸引物[4]。作为重要的旅游资源，种植油菜可以为当地经济发展带来巨大的推动作用。为了吸引更多的游客，各旅游景点一般选择花期较长、花色鲜艳、株高适中的油菜品种。因此，探讨油菜种质资源花期的基因型潜力，筛选、鉴定长花期油菜品种具有重要意义。但前人少有针对油菜花期开展基因型差异研究和分类鉴定。为此，本研究试图筛选长花期的油菜品种，阐明油菜花期与主要生育期的关联度，评价一些性状作为长花期筛选指标的可行性，为探讨选育长花期油菜品种、阐明长花期的遗传机制提供理论依据和技术途径。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验材料为2011～2016年参加江西省油菜新品种区域试验的151个油菜品系，其中2011～2013年每年度中熟组品系均为24个，2013～2014年中熟组、早熟组品系分别为25个和11个，2014～2015年中熟组、早熟组品系分别为24个和9个，2015～2016年中熟组、早熟组品系分别为24个和10个(表1)。

表1 各年份供试油菜品系数量 个

1.2 试验方法

2011～2014年江西省油菜区域试验南昌点试验种植于江西省农科院作物所试验农场，2014～2016年种植于南昌县武阳镇。试验田块前茬均为水稻，粘质壤土，肥力中等，排灌方便。每年度的区域试验均采用随机区组设计，3次重复，小区面积为20 m2。中熟组10月上中旬播种，早熟组10月下旬播种，种植密度为24万～30万株/hm2。各小区观察记载播种、抽薹、初花、终花、成熟等物候期，以3个重复小区的平均表现来计量各品系的物候期。

1.3 数据处理

采用DPS进行数据处理、差异显著性分析、相关性分析、频数分布分析和聚类分析等。

2 结果与分析

2.1 花期与油菜主要生育期的相关性

油菜花期即初花期至终花期间的开花天数。分析花期与各主要生育阶段的相关性，由表2可知，花期与各主要生育阶段均呈极显著负相关，其中与播种至初花阶段的相关性最大(r=-0.74)，播种至抽薹阶段的次之，抽薹至初花阶段的最小。这表明播种至初花的天数与花期的关系最为密切，初花期可能是影响花期的主要因素。

进一步对花期与初花期进行分析，从图1可以看出，花期与初花期间呈极显著的负相关关系，随着初花期的推迟，花期则缩短，这也说明了初花期与花期的关系极为密切。

表2 花期与油菜主要生育期间的相关性

图1 油菜初花日期与花期的关系

2.2 油菜花期的基因型差异

151个油菜品系的花期存在明显的基因型差异(表3)，花期变幅为17～75 d，以JH16的花期最短，233的花期最长。不同年份花期的极差在12～54 d，以2013～2014年度的差值最大，2012～2013年度的差值最小；花期均值的变幅为22.4～33.1 d，2013～2016年的花期显著长于2011～2013年的花期；花期的变异系数为11.3%～34.1%，2013～2014年度油菜品系间花期的差异较大，2015～2016年度油菜品系间花期的差异较小。

表3 油菜花期的基因型差异

注：同列数据后不同大写或小写字母表示在0.01或0.05水平上差异显著。下同。

油菜花期的基因型频数分布近似于正态曲线(图2)，多数品系的花期处于22～36 d。为评判不同油菜品系的花期，采用欧氏距离和离差平方和法对花期进行聚类分析，可将151个品系划分为3类，类间存在极显著差异(表4)。第一类为JH16、9M049、赣油杂50等61个品系，花期较短，平均为23.0 d；第二类为F698、中油杂12号、赣油杂52等57个品系，花期属于中间类型，平均为30.5 d；第三类为233、青杂10号、龙油668等33个品系，花期较长，平均为38.5 d。

图2 油菜花期的种质频数分布

类别品系数/个最大值/d最小值/d极差/d平均值/d标准差/dCV/%短花期6127171023.0cC2.711.8中花期573328530.5bB1.65.1长花期3375344138.5aA9.524.5

2.3 油菜初花期的基因型差异

由表5可知，不同油菜品系的初花期具有较大的差异，初花期最早为1月13日(233)，最晚为3月26日(D0241、11611、嘉油1号)。不同年份初花期的极差为13～60 d，以2013～2014年度的差值最大，2012～2013年度的差值最小。

表5 油菜初花期的基因型差异

从油菜初花期的种质频数分布图(图3)中可以看出，多数油菜品系的初花期为2月23日～3月5日。进一步采用欧氏距离和离差平方和法对不同油菜品系的初花日期进行聚类分析，可将151个品系划分为3类(表6)。第一类为233、青杂10号、景油190等89个品系，初花期较早；第二类为阳光136、F698、赣油杂52等41个品系，初花期为中间型；第三类为嘉油1号、11611、D0241等21个品系，初花日期较晚。

2.4 不同基因型油菜花期与初花期的分类、鉴定

以花期和初花期为分类指标，综合分析表5、表6的聚类结果，可将油菜种质综合分为9类，从表7可以看出，实际上只存在7类，以初花早-花期中等(E-M)类型最多，为31.8%；初花早-花期长(E-L)、初花中等-花期短(M-S)类型次之；不存在理论上的初花晚-花期中等(L-M)和初花晚-花期长(L-L)类型的种质；初花中等-花期长(M-L)类型的种质也仅有1个。

类别品系数/个最迟值最早值极差/d早花893月1日1月13日48中花413月14日3月2日12晚花213月26日3月16日10

采用花期和初花期两个指标，对供试油菜逐一进行鉴定，151份油菜种质分属于7种类型，近似于正态分布；早熟种质分为5个类型，分布较集中，以E-L最多(50.0%)，E-M次之(36.7%)，种质分布明显偏向初花日期早、花期中等或较长一侧；中熟种质分为7个类型，分布较分散，以E-M最多(30.6%)，M-S和L-S次之。这一结果可为研究油菜种质花期的遗传特性、选育长花期的观花油菜新种质提供丰富的种质信息。

3 结论与讨论

油菜花观光旅游越来越受到人们的喜爱，延长花期可以吸引和留住更多的游客，创造更多的经济效益，因此筛选、选育长花期油菜种质是目前急需解决的问题。油菜花期是指初花期至终花期的天数，本研究表明，花期与各主要生育阶段均呈极显著的负相关关系，其中与播种至初花阶段的相关系数绝对值最大；花期与初花期间呈极显著的负相关关系，随着初花期的推迟，花期缩短。可见，播种至初花的天数与花期的关系最为密切，初花期与花期的关系也极为密切，初花期可以作为筛选长花期油菜品种的重要指标。前人[5-7]在油菜早熟品种的选育过程中也将初花期作为选择性状，认为油菜初花期与成熟期密切相关，任何影响初花期的因素都会对成熟期产生重大的影响。

表7 油菜种质花期与初花日期的分类、鉴定

不同基因型油菜的花期和初花期存在着明显的差异，花期、初花期的变幅分别为17～75 d、1月13日～3月26日，这为长花期油菜品种的筛选、选育提供了广泛的基因基础。本研究中油菜品系花期和初花期的种质频数分布近似于正态曲线，大多数油菜品系的花期处于22～36 d，初花期为2月23日～3月5日。本研究以花期和初花期为指标，对供试油菜资源进行分类、鉴定。研究表明，151份油菜种质理论上可分为9类，但不存在初花晚-花期中等(L-M)和初花晚-花期长(L-L)类型的种质，这可能是长期自然选择和人工选择(育种)的结果。151份油菜种质实际上分属于7种类型，近似于正态分布；早熟种质分为5个类型，种质分布明显偏向初花期早、花期中等或较长一侧；中熟种质分为7个类型，分布较分散。因此，景区在选择油菜品种时可选用初花日期较早、花期较长的早熟品种。

[1] 王汉中.我国油菜产需形势分析及产业发展对策[J].中国油料作物学报,2007,29(1):101-105.

[2] 熊洁,陈伦林,邹晓芬,等.初花期干旱对甘蓝型油菜生理和农艺性状的影响[J].中国油料作物学报,2015,37(2):173-178.

[3] 殷艳,王汉中.我国油菜生产现状及发展趋势[J].农业展望,2011(1):43-45.

[4] 李梁平,谢晓文.婺源县农户景观油菜种植制约因素的对策探讨[J].时代农机,2015,42(8):109-111.

[5] Campbell D C, Kondra Z P. A genetic study of growth characters and yield characters of oilseed rape[J]. Euphytica, 1978, 27: 177-183.

[6] Collins W J, Wilson J H. Mode of flowering as an index of plant development [J]. Ann Bot (London) N S, 1974, 38: 175-180.

[7] 官春云,靳芙蓉,董国云,等.冬油菜早熟品种生长发育特性研究[J].中国工程科学,2012,14(11):4-12.

GenotypicDifference,ClassificationandIdentificationofFloweringPeriodofOilseedRape

XIONG Jie, DING Ge, ZOU Xiao-yun, CHEN Lun-lin, LI Shu-yu, ZOU Xiao-fen, SONG Lai-qiang*

(Crop Research Institute, Jiangxi Academy of Agricultural Sciences / Nanchang Branch, National Center of Oil Crop Improvement / Key Laboratory of Crop Ecophysiology and Farming System for Middle and Lower Reaches of Yangtze River, Ministry of Agriculture / Jiangxi Provincial Key Laboratory of Oil Crop Biology, Nanchang 330200, China)

We studied the genotypic difference, classification and identification of flowering period of different oilseed rape germplasm resources. The results showed that there were very significantly negative correlations between flowering period and other main growth periods. Flowering period had the greatest correlation with the duration from sowing to initial flowering. Flowering period had a very significantly negative correlation with initial flowering date, and it shortened along with the delay of initial flowering date. There were obvious differences in flowering period and initial flowering date among different oilseed rape genotypes. The flowering period of most oilseed rape lines was from 22 days to 36 days, and their initial flowering date was between February 23rd and March 5th. One hundred and fifty-one oilseed rape lines were classified into 7 types, and their distribution was approximately normal distribution. Early-maturing genotypes were attributed to 5 types, and their distribution markedly inclined to early initial flowering date, medium or long flowering period. Medium-maturing genotypes were attributed to 7 types, their distribution was relatively disperse, and it was mainly E-M, followed by M-S and L-S. Thus, the initial flowering date can be used as an important index for screening oilseed rape varieties with long flowering period, and the early-maturing oilseed rape varieties with earlier initial flowering date and longer flowering period shall be selected in scenic area.

Oilseed rape; Flowering period; Genotypic difference; Classification; Identification

2017-07-20

国家油菜产业技术体系项目(CARS-13)；观花油菜种质资源创制和品种选育(20141BBF60008)。

熊洁(1984─)，女，助理研究员，博士，研究方向为作物栽培与生理生态。*通讯作者：宋来强。

S565.4

A

1001-8581(2017)11-0013-04

(责任编辑：许晶晶)