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Screening of Germplasm with Resistance to Pod Shattering in Rapeseed (Brassica napus L.)

甘蓝型油菜抗裂角材料资源的筛选


Shattering resistance is an important trait for rapeseed varieties suitable for mechanical harvesting, therefore screening of germplasm with pod shattering resistance is the basic work for the breeding of shattering resistance. In the present paper, we employed two methods, including random impact test (RIT) and shattering percentage test in the field, to evaluate pod shattering resistance of 75 accessions of B. napus. These accessions displayed wide variation in shattering resistance index (SRI) and shattering percentage (SP) in the field, which ranged from 0.01 to 0.70 with the variance coefficient (CV) of 70.70% for SRI, and from 1.58% to 55.51% with CV of 62.53% for SP in the field. The simple correlation analysis showed there was no correlation between pod SRI and SP in the field when all accessions included. However, for the accessions with strong or weak shattering resistance, there was no different between two methods, except for the accessions with the shattering resistance between strong and weak ones. The SP and the wall thickness of pod had significantly negative correlation (r = −0.429), pod SRI and the wall thickness of pod had significantly positive correlation (r = 0.687). Thus, the pod wall thickness can be used as an auxiliary index to screen shatter resistant germplasm. A germplasm Ny with high pod shattering resistance was identified in this study. Ny has thicker wall and smoother surface of pod. The shattering percentage of Ny was 7.74% under adverse condition (two weeks after the maturity), and 1.58% under normal condition (one week after maturity). The pod SRI of Ny was 0.70 in 2011 and 0.48 in 2013, higher than that of rest materials. Ny will be a valuable resource for rapeseed breeding for pod shattering resistance in the future.


全 文 :作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2014, 40(12): 22032209 http://zwxb.chinacrops.org/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由西北农林科技大学中央高校基本科研业务费项目(QN2011084)和教育部博士科研启动费(2010BSJJ031)资助。
 通讯作者(Corresponding author): 董军刚, E-mail: djg1101@aliyun.com
Received(收稿日期): 2014-03-13; Accepted(接受日期): 2014-09-16; Published online(网络出版日期): 2014-10-16.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20141016.1536.009.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2014.02203
甘蓝型油菜抗裂角材料资源的筛选
董军刚 董振生 孟 倩 张 博
西北农林科技大学农学院, 陕西杨凌 712100
摘 要: 抗裂角性是油菜机械化品种选育中的重要性状, 筛选抗裂资源材料对于开展抗裂育种具有重要意义。本文应用
随机碰撞法和田间落粒法, 对不同来源的 75 份甘蓝型油菜资源进行了抗裂角性鉴定。结果表明, 抗裂角性在参试材料
内存在较大的遗传变异。抗裂角指数(SRI)的范围为 0.01~0.70, 变异系数为 70.70%。田间落粒率的范围为 1.58%~55.51%,
变异系数为 62.53%。相关分析表明, SRI值与田间落粒率相关性不明显。对于易裂和抗裂材料, 2种评价方法之间的差
异小, 而对于抗裂性中等的材料, 2 种评价方法之间差异大; 田间落粒率、SRI 与角果皮厚度的相关系数分别为−0.429
和 0.687, 均达显著水平。因此, 角果皮厚度可作为田间筛选抗裂资源的辅助指标; 利用 2 种方法筛选出 1 份抗裂性强
材料 Ny。Ny具有角果皮厚, 果皮表面光滑的特点。在极端落粒情况下(黄熟后 2周) Ny的落粒率为 7.74%, 正常落粒情
况下(黄熟后 1周)落粒率为 1.58%, 其抗裂角指数(SRI)值 2011年和 2013年分别为 0.70和 0.48, 高于其他材料。
关键词: 甘蓝型油菜; 抗裂角; 材料筛选
Screening of Germplasm with Resistance to Pod Shattering in Rapeseed (Bras-
sica napus L.)
DONG Jun-Gang, DONG Zhen-Sheng, MENG Qian, and ZHANG Bo
College of Agronomy, Northwest A&F University, Yangling 712100, China
Abstract: Shattering resistance is an important trait for rapeseed varieties suitable for mechanical harvesting, therefore screening
of germplasm with pod shattering resistance is the basic work for the breeding of shattering resistance. In the present paper, we
employed two methods, including random impact test (RIT) and shattering percentage test in the field, to evaluate pod shattering
resistance of 75 accessions of B. napus. These accessions displayed wide variation in shattering resistance index (SRI) and shat-
tering percentage (SP) in the field, which ranged from 0.01 to 0.70 with the variance coefficient (CV) of 70.70% for SRI, and from
1.58% to 55.51% with CV of 62.53% for SP in the field. The simple correlation analysis showed there was no correlation between
pod SRI and SP in the field when all accessions included. However, for the accessions with strong or weak shattering resistance,
there was no difference between two methods, except for the accessions with the shattering resistance between strong and weak
ones. The SP and the wall thickness of pod had significantly negative correlation (r = −0.429), pod SRI and the wall thickness of
pod had significantly positive correlation (r = 0.687). Thus, the pod wall thickness can be used as an auxiliary index to screen
shatter resistant germplasm. A germplasm Ny with high pod shattering resistance was identified in this study. Ny has thicker wall
and smoother surface of pod. The shattering percentage of Ny was 7.74% under adverse condition (two weeks after the maturity),
and 1.58% under normal condition (one week after maturity). The pod SRI of Ny was 0.70 in 2011 and 0.48 in 2013, higher than
those of rest materials. Ny will be a valuable resource for rapeseed breeding for pod shattering resistance in the future.
Keywords: Brassica nupus L; Pod shattering resistance; Germplasm screening
近年来, 为了提高油菜生产效率, 降低劳动强度, 机
械化品种选育成为油菜育种工作的新方向。目前, 国外油
菜生产机械化程度高, 生产效率也高, 而我国在油菜机械
化生产方面落后于发达国家。2007—2011年, 我国油菜机
械化收获的比例年均仅为 3.78%, 其主要原因是农机、农
艺缺乏和不配套, 品种不适宜等[1]。虽然我国还没有通过
审定的适宜机械化收获的油菜品种 , 但对于机械化油菜
品种的特性却形成了一定的共识。机械化油菜品种对角果
性状的要求是上举、抗裂角、成熟一致[1-2]。由于在油菜
资源中抗裂性的遗传变异是有限的[3-4], 因此对于油菜抗
2204 作 物 学 报 第 40卷

裂性的研究也相对滞后 , 但对于油菜抗裂角性的鉴定却
早有报道。
对油菜抗裂性的鉴定方法可归为田间鉴定和室内鉴
定两类。虽然田间鉴定存在主观性强, 重复性差等缺点,
但却是对油菜资源抗裂性最直接的评价 , 因此在很多研
究中仍被采用。如 Rameeh[5]利用不同收获时期与正常收
获时期间产量的差异来评价品种的抗裂性, Morgan等[6]和
Wang 等[7]采用田间观察来评价油菜的抗裂性。目前, 利
用特殊的种子收集装置将自然掉落的种子收集和统计
是最普遍采用的田间评价方法 [8-9]。室内鉴定主要包括
悬 臂 测试 (cantilever test)[10]、钟摆法测试 (pendulum
test)[11]、随机碰撞测试(random impact test, RIT)[12]、拉裂
法测试 (ripping test)[13]和悬空压裂 (impending fracturing
method)[14]等方法。其中 RIT方法简单易行, 可操作性强,
受到研究者们关注。Summers 等[15]、彭鹏飞等[16]和胡志
勇等 [17]都用此法于油菜抗裂性研究, 并筛选出抗裂材料
DK142、中双 11。室内鉴定可使抗裂性测定量化, 更有利
于遗传分析、QTL定位等研究, 但室内鉴定是对抗裂性的
间接评价, 并不能完全反映田间的落粒情况。近年来, 国
内对抗裂资源的筛选和研究主要在室内进行 , 但鉴定结
果与田间抗裂性的直接评价的一致性却鲜有报道。本研究
试图通过对甘蓝型油菜材料 RIT 测试, 以期筛选出稳定
的抗裂育种资源。
1 材料与方法
1.1 试验材料
甘蓝型油菜稳定自交系 75 份, 由西北农林科技大学
育种课题组保存和提供 , 其中包括国内收集的油菜资源
63 份和远缘杂交后代材料 12 份。这 12 份材料来自 6 个
远缘杂交组合, 分别是 Z7/Sarson, 417S/Sarson, Z9/西藏白
菜型, 1102C (陕油 8号父本)/Dodolla (埃塞俄比亚芥), Z2/
白芥, 417S/SXWX (山西芥菜)。417S为甘蓝型温敏细胞质
雄性不育系。
1.2 以随机碰撞法鉴定油菜抗裂性
油菜成熟前, 依据抗倒伏性、角果性状、植株形态和
地理来源从试验田中筛选出资源材料。油菜黄熟期在中选
材料中随机选取 10 个正常单株, 从每个单株主花序中部
选取角果 25 个, 每个材料共采集角果约 250 个用于抗裂
性测试。采集的角果经室内自然干燥及人工气候箱(25℃,
RH=50%)水分平衡 2周后装于自封袋中备用。2010—2011
从田间筛选 75份材料用于 RIT测试, 其中 2010年 34份,
2011年 41份, 2013年重复鉴定其中的 11份。
采用彭鹏飞等 [16]的方法 , 略有修改 , 鉴定角果抗裂
性。取每材料 20个角果, 置内直径 19 cm、高 16 cm的塑
料桶底部, 塑料桶内放置 12个直径为 13 mm的不锈钢珠,
在摇床上以 300转 min–1摇动, 每 1 min记录一次破裂角
果数, 共记录 10次, 每份材料重复 10 次。角果抗裂能力
以抗裂角指数 SRI(shattering resistance index, SRI)表示,
抗裂角指数越高角果越不易开裂。
裂角指数=
10
( )
1
11 / 200

 

 ii
i
x i , xi为第 i次破损的角果数。
抗裂角指数(SRI)=1−裂角指数
1.3 以田间落粒法鉴定油菜抗裂性
2012年, 为了验证RIT法筛选抗裂资源的有效性, 对
2011 年 RIT 测试过的 41 份材料资源中的 34 份进行田间
落粒率测定。试验在陕西杨凌进行, 每材料种植 5 行, 行
长 2 m, 行距 0.4 m, 南北行种植。田间随机排列, 无重复。
留苗密度 1.5×105株 hm–2。角果黄熟期前, 在每材料中间
两行间平铺金属筛网, 筛网下边用 3 cm×3 cm的方木垫起,
使落在金属网上的籽粒和角果离开地面 3 cm 左右, 避免
发芽。金属网长×宽=100 cm×20 cm, 密度为 100目。金属
网四周折有 2 cm 高的边沿, 防止落在金属网上油菜籽粒
散失。每 2~3 d收集 1次掉落的油菜籽粒和角果, 至油菜
完全成熟后 1 周轻轻收获剩余角果和金属网上掉落的籽
粒和角果。如遇雨天及时收获金属筛网上籽粒。将收获的
各材料掉落的籽粒和角果脱粒并及时晾晒 , 将籽粒水分
控制在 8%左右称重。2012 年田间落粒率测试结果表明
RIT 测试与田间落粒率的测试结果并不一致, 因此 2013
年从已鉴定过的 75 份材料中, 兼顾 SRI 值、田间落粒率
和农艺性状等指标筛选出 11份材料进行 RIT法和田间落
粒法鉴定, 其中包括抗耐裂资源 7份, 易裂资源 4份。2013
年油菜黄熟期后用防鸟网防止鸟害。落粒法处理至成熟后
2 周, 以评价材料资源在极端环境下的抗裂能力, 使筛选
出的抗裂资源更好地符合机械化收获的需要。抗裂能力以
落粒率 SP (Shattering percentage)表示, 落粒率越低表明
抗裂性越强。
落粒率(SP)(%)=落粒质量×5/小区总质量×100
1.4 油菜角果性状统计
从每份材料随机选取 20个角果, 测量角果性状。用游
标卡尺测量角果长度(mm)、宽度(mm)、喙长(mm)、柄长
(mm), 以 20 个角果的平均值作为该材料的角果性状测量
值。角粒数用 20 个角果角粒数的平均值表示。将 2 个角
果皮叠加后用千分尺测量果皮厚度(mm), 取 10 次测量的
平均值。
1.5 数据处理
用软件 Microsoft Excel和 SPSS11.5统计、分析数据
和作图。
2 结果与分析
2.1 RIT法对油菜资源的抗裂性评价
表1表明, 86份材料的抗裂角指数(SRI)平均值为0.25,
范围为0.04~0.60, 变异系数70.70%。 3个批次资源材料 SRI
平均值存在差异 , 表明不同资源群体的抗裂性可能存在
差异。3个批次材料的变异系数56.36%~90.09%表明, 在现
有甘蓝型油菜资源中抗裂性存在较大的遗传变异。2010
年测试的34份材料中, 抗裂性在前3位的是: 1102/Dodolla,
第 12期 董军刚等: 甘蓝型油菜抗裂角材料资源的筛选 2205


N2和7221-6, SRI值分别为0.7000、0.5453和0.5402。2011
年 , 41份育种资源中 , 抗裂性在前 4位的是 : Ny,
417S/Sarson, 417S/SXWX和中双11, SRI值分别为0.6000、
0.5992、0.5958和0.5904。2013年对以前测试过的11份材
料(7份抗耐裂, 4份易裂)重复鉴定表明, 抗裂性前2位的为
7221-6和 Ny, SRI 值分别为0.4860和0.4839。以 RIT 测试
为抗裂的材料中 , Ny 和 N2来源于大田天然单株后代 ,
7221-6为国家区试材料后代, 其余均为远缘杂交后代。3
年86份(次)资源材料中共12份远缘杂交后代材料, 其中有
3份表现抗裂性较强, 分别来自甘白杂交、甘芥杂交和甘/
埃芥杂交。这表明在现有的甘蓝型油菜材料和不同种属间
的杂交后代中存在抗裂性好的资源材料。

表 1 2010–2013年 86份(次)材料的抗裂角指数(SRI)
Table 1 Shattering resistance index of 86 B. napus accessions of germplasm during 2010–2013
年份
Year
样本数
No. of samples
均值
Mean
范围
Range
标准差
SD
变异系数
CV (%)
2010 34 0.18 B 0.01–0.70 0.16 90.09
2011 41 0.31 A 0.06–0.60 0.17 56.36
2013 11 0.24 AB 0.04–0.49 0.16 66.93
平均 Mean 0.25 0.04–0.60 0.18 70.70
均值后不同大写字母代表 0.01显著水平的差异。
Values followed by different capital letters are significantly different at 0.01 probability level.

2.2 落粒法和 RIT测试对资源评价的比较
2012年, 对 2011年 RIT测试育种资源中抗倒性强的
34份进行了田间落粒法测试 (图1), 其平均落粒率为
16.76%, 范围为 1.58%~47.31%, 变异系数为 62.53%。落
粒率为 0~5%的材料 3 份 , 占 8.82%; 落粒率 5.01%~
15.00%的材料 12 份, 占 35.29%; 落粒率 15.01%~25.00%
的材料 13 份, 占 38.24%; 落粒率 25.01%~50.00%的材料
6 份, 占 17.65%。2011 年 SRI 值前 4 位的材料中, Ny 经
落 粒 法 鉴 定 仍 为 抗 裂 资 源 , 其 落 粒 率 为 1.58%,
417S/Sarson、417S/SXWX 落粒率分别为 5.44%和 8.02%,
以落粒法评价为中等抗裂, 中双11因冻害原因未进行落粒
法鉴定。以落粒法鉴定抗裂性前 3位的资源为 Ny, Q26和
H0786, 落粒率分别为 1.58%, 3.81%和 4.17%。以上结果
表明落粒率与 RIT测试结果之间存在差异。

图 1 2011–2012年 34份材料 SRI值和田间落粒率
Fig. 1 SRI and shattering percentage in the field of 34 germplasm in 2011–2012
1: Hujiang 19; 2: Huyouza 4; 3: Hua 13; 4: N5424; 5: Za532; 6: 5002; 7: Holly; 8: Zhong 7; 9: 417F; 10: Z9; 11: 1510C; 12: 5005; 13:
417S/Hy; 14: Hua 4; 15: 417S/Sarson; 16: 417S/SXWX; 17: HuC2; 18: 66C; 19: Ny; 20: C758; 21: Z7/Sarson 1; 22: Z7/Sarson 2; 23: SB98;
24: W/O; 25: 3471; 26: Zheyou 17; 27: You 10; 28: Q26; 29: Hu 015; 30: H0786; 31: Hua; 32: 037-21; 33: 11C; 34: 15C.

2013年, 对以前测试过的 11份材料进行 RIT测试和
不利环境下落粒法(黄熟后 2周)的鉴定。结果表明(图 2), 7
份抗耐裂材料中, Ny 用两种方法评价均为抗裂性强, 表
明其角果抗裂性强 , 田间抗落粒能力好 , 抗裂性强且稳
定。Z7/Sarson 以 RIT 评价为中等抗裂, 以落粒法评价为
抗裂, 表明其角果抗裂能力较好, 田间抗落粒能力强, 适
宜晚收。7221-6以 RIT法评价为抗裂, 而以落粒法评价为
易裂, 表明其角果有强的抗裂能力, 但受田间外力的影响
较大, 应黄熟收获; 其余 4份材料以 RIT测试为中等抗裂,
而以极端落粒法鉴定为不抗裂 , 此类材料角果抗裂性中
等, 田间抗落粒能力中等, 不宜过熟收获。4 份易裂材料,
以两种方法鉴定结果均表现为易裂, 其 SRI值均较低, 而
2206 作 物 学 报 第 40卷

落粒率却较高, 如资源 Co和 Cy15R。
相关分析表明, 2012年 34份材料 SRI值和落粒率的
相关系数为−0.028, 2013 年 11 份材料 SRI 值与落粒率相
关系数为–0.002。为了清楚地反映抗裂性与田间落粒率的
相关性, 将 34 份资源材料的 SRI 值由弱到强排序后, 从
前 5 份低 SRI 资源开始, 计算 5、6、⋯⋯、34 份资源的
SRI 值与相应田间落粒率的相关性, 得到相关性随抗裂性
好(SRI值)的资源加入后的变化趋势图(图 3-A)。同样, 从
后 5个高 SRI值资源开始, 计算得到相关性随抗裂性差的
资源加入后的变化趋势图(图 3-B)。图 3 表明, 对于易裂
材料和抗裂材料, 两种方法鉴定结果之间相关性高, 而对
于中间类型的材料, 两种鉴定方法之间的相关性低。因此,
在抗裂材料的筛选过程中, 应注重对高 SRI值和低落粒率
材料的选择。

图 2 11份资源材料抗裂指数 SRI和田间落粒率
Fig. 2 Pod shattering resistance index and shattering percentage of 11 germplasm
1: N2; 2: Zhongshuang 11; 3: 7221-6; 4: 1102/Dodolla; 5: Huyouza 4; 6: Z7/Sarson; 7: Ny; 8: You 10; 9: 888/ZS6; 10: Co; 11: Cy15R.


图 3 抗裂指数 SRI与田间落粒率相关性趋势图
Fig. 3 The trend of correlation between SRI and pod shattering percentage in the field
A: 逐渐加入抗裂性好的资源后相关性的变化; B: 逐渐加入抗裂性差的资源后相关性的变化。
A: trend after shatter-resistant accessions added; B: trend after shatter-susceptible accessions added.

2.3 角果抗裂能力与角果性状的相关分析
从表 2可知, 2012年, 田间落粒率与角果皮厚度相关
系数为−0.429, 达显著水平(0.05), 与其他性状均不相关。
角长与喙长、柄长相关, 相关系数分别为 0.731, 0.494, 相
关极显著。角宽与皮厚相关系数为 0.426, 相关显著。2013
年, SRI 值与果皮厚度和角粒数相关, 其相关系数分别为
0.687和 0.642, 达显著水平(0.05)。落粒率与喙长相关, 相
关系数 0.604, 达显著水平。可见与油菜抗裂性相关性最
为密切的角果性状是果皮厚度。此结果表明, 在抗裂资源
的筛选过程中果皮厚度可作为辅助选择指标。
2.4 抗耐裂角资源的角果特征
对抗耐裂性较好的材料资源的角果性状进行统计(表
3)。结果表明, 4 份材料的角果长度均高于参试资源平均
值。而其他统计的性状, 4 份资源与所有参试资源平均值
相比无明显规律。资源 Ny表现较好的抗耐裂角和抗田间
落粒能力, 其显著特征是角果皮厚, 角果弯曲, 角果较长,
角果皮表面平整光滑, 籽粒节不明显(图 4), Ny 具有良好
的抗倒性和正常的角粒数, 且籽粒为暗黄籽, 综合农艺性
状较好 , 这为后续开展抗裂育种和遗传研究提供了宝贵
的材料资源。
3 讨论
3.1 抗耐裂育种资源的选择标准
文雁成等[18]对 286 份资源鉴定表明, 极易裂角和易
裂角资源占 86.46%, 其余的 15%左右为抗耐裂角资源,
其中仅有 2份材料具有较好抗裂性, 可应用于育种。浦惠
明等[19]对 140 份常规育种资源的裂解力鉴定表明, 裂解
力>3N 材料 9 份, 为抗耐裂育种资源, 占 6.42%。彭鹏飞
第 12期 董军刚等: 甘蓝型油菜抗裂角材料资源的筛选 2207


表 2 油菜角果抗裂性与角果性状的相关系数
Table 2 Correlation coefficient among SRI, shattering percentage and other pod traits
性状
Trait
抗裂指数
SRI
落粒率
SP
角果长
PL
角喙长
BL
角果宽
PB
果柄长
LP
果皮厚度
WT
角粒数
SPP
抗裂指数 SRI −0.006 0.357 0.137 −0.213 0.551 0.687* 0.642*
落粒率 SP −0.002 0.414 0.604* −0.141 −0.363 0.216 0.352
角果长 PL 0.338 −0.070 0.650* 0.025 0.283 0.079 0.578*
角喙长 BL 0.084 −0.009 0.731** 0.171 −0.131 0.192 0.446
角果宽 PB 0.189 −0.064 0.127 0.260 −0.138 −0.142 0.109
果柄长 LP 0.295 −0.098 0.494** 0.463* 0.036 0.262 0.379
果皮厚度 WT 0.246 −0.429* 0.154 0.193 0.426* 0.131 0.554
角粒数 SPP −0.372 0.073 0.202 0.237 0.178 0.249 −0.235
对角线下为 2012年相关系数, 对角线上为 2013年相关系数。*和**分别代表 0.05和 0.01显著水平。
Correlation coefficients in 2012 are listed in lower left, and those in 2013 in upper right. * and ** indicate that the values are significant at
0.05 and 0.01 probability levels, respectively. SRI: shattering percentage; SP: shattering percentage; PL: length of pod; BL: beak length; PB:
pod breadth; LP: length of pedicel; WT: wall thickness; SPP: seeds per pod.

表 3 4份抗耐裂角资源的抗裂指数、落粒率和角果性状
Table 3 SRI, shattering percentage, and pod traits of four germplasms with good pod shattering resistance
年份
Year
来源
Origin
抗裂指数
SRI
落粒率
SP
角果长
PL
角果宽
PB
角喙长
LB
角粒数
SPP
果柄长
LP
果皮厚度
WT
Ny 0.70 1.58 72.79 5.58 11.98 23.90 28.72 0.52
Z7/Sarson 0.69 5.44 85.29 5.28 16.41 33.80 30.52 0.33
2011


417S/SXWX 0.65 5.44 74.29 4.15 12.12 17.00 22.72 0.29
总体平均值 Mean of total 0.31 16.76 67.61 4.59 14.15 25.55 23.01 0.34
Ny 0.48 7.74 74.98 5.67 16.03 28.75 27.80 0.44
Z7/Sarson 0.31 6.24 89.19 5.12 17.48 22.13 29.26 0.22
2013


1102/Dodolla 0.39 13.13 89.19 4.82 17.01 32.28 31.76 0.32
总体平均值 Mean of total 0.24 18.77 74.75 5.02 17.21 25.82 24.39 0.28
SRI: shattering percentage; SP: shattering percentage; PL: length of pod; BL: beak length; PB: pod breadth; LP: length of pedicel; WT:
wall thickness; SPP: seeds per pod.


图 4 抗裂材料 Ny与 2份易裂材料的角果比较
Fig. 4 Comparison of pods of shatter-resistant accession Ny
and two shatter-susceptible accessions
Za532 (编号 390, SRI=0.17, 落粒率=30.65%)和 N5424 (编号 379,
SRI=0.31, 落粒率=27.02%)为易裂角材料, Ny (编号 41319,
SRI=0.7, 落粒率 1.58%)为抗裂角材料。
Za532 (Code is 390, SRI=0.17, SP=30.65%) and N5424 (379,
SRI=0.31, SP=27.02%) are susceptible to shattering, while Ny
(41319, SRI=0.7, SP=1.58%) is pod-shattering resistant.
等[16]对 50 份材料鉴定认为, 抗裂角材料占测定品种资源
的 10%。可以看出, 抗耐裂资源所占的比例由于鉴定群体和
方法的不同而不同 , 但其所占比例均较低 , 大约在
5%~15%之间。因此, 本研究在抗裂材料筛选过程中, 选
择抗裂性较强的 10%左右的材料, 淘汰其余 90%左右的
材料。通过 4年的鉴定, 筛选出抗裂材料 Ny, 在年份间、
不同群体间、不同方法间均表现出较好的抗裂性。因此,
在抗耐裂材料的筛选过程中 , 应注意扩大选择群体抗裂
性遗传变异, 然后以较大的选择压力筛选抗裂性材料。
3.2 抗裂资源的鉴定方法及利用
抗裂性鉴定方法中 , 室内鉴定方法侧重对角果开裂
过程的力学测定, 其结果反映角果自身的抗裂能力, 具有
可重复、可量化的优点, 因此近年来被广泛使用, 但室内
鉴定方法对抗裂性的评价是间接的。田间落粒一般是由于
风力等外界作用力引起角果相互碰撞产生的 , 除受角果
力学因素影响外, 还受株型、角型、抗倒伏性、环境等因
素影响, 因此室内鉴定并不能真实反映田间的裂角情况[3]。
Wang 等[7]将 RIT 测试、钟摆测试与田间评价之间的相关
性作了比较, 认为角果的抗裂性是一个综合性状, 难以用
2208 作 物 学 报 第 40卷

一种单一的方法评价 , 多种方法的综合评价有助于增加
抗裂性评价的可信度。本研究对经过 RIT测试的油菜品系
又进行了田间落粒率的测定 , 结果表明两种方法对材料
资源总体的评价并不一致, 对于易裂和抗裂材料, 两种方
法评价的差异小, 对于中等抗性的材料, 两种方法评价差
异大。因此, 在对资源的抗裂角能力评价时应采用多种方
法, 但在筛选抗裂性较强的资源时, 可采用一种简便易行
的方法。
早期的研究表明在甘蓝型油菜中利用抗裂性的变异
不足以筛选出抗裂资源 [4,20], 可通过远缘杂交 , 将芥菜
型、白菜型、埃塞俄比亚芥、白芥等油菜近缘种属的抗裂
性转入油菜中[21-22]。Summers 等[15]通过对一批远缘杂交
后代材料鉴定, 筛选出了抗裂材料资源 DK142。本研究结
果也证实远缘杂交对于提高角果的抗裂能力是有效的。然
而, 文雁成等[18]和浦惠明等[19]的研究结果表明在现有中
国的育种资源中进行抗裂材料的筛选是可行的 , 造成这
种差异的原因可能是筛选的材料不同。本研究通过对田间
角果性状和地理来源的选择, 从 75 份资源中筛选出 1 份
抗裂性强的育种资源 Ny, 用落粒法和 RIT 试验均表明该
材料具有良好的抗裂能力 , 田间自然落粒率正常情况下
为 1.58%, 极端环境下为 7.74%, SRI值为 0.48~0.70, 这为
开展油菜抗裂育种和遗传研究提供了宝贵的资源。本研究
结果进一步表明在国内油菜资源中可以筛选出抗裂性较
强的材料 , 筛选出的材料可克服远缘杂交带来的不良农
艺性状, 可尽早进入实用阶段。
References
[1] 周广生, 左青松, 廖庆喜, 吴江生, 傅廷栋. 我国油菜机械化
生产现状、存在问题及对策 . 湖北农业科学 , 2013, 52:
2153–2156
Zhou G S, Zuo Q S, Liao Q X, Wu J S, Fu T D. Mechanical pro-
duction status, existing problems and strategy discussion of rape-
seed in China. Hubei Agric Sci, 2013, 52: 2153–2156 (in Chinese
with English abstract)
[2] 汤楚宙, 官春云, 吴明亮, 罗海峰. 油菜机械化生产中农艺与
农机相结合的探索与实践. 湖南农业大学学报(自然科学版),
2011, 37: 674–677
Tang C Z, Guan C Y, Wu M L, Luo H F. Exploration and applica-
tion of the integration of agronomy and mechanization in rape-
seed production. J Hunan Agric Univ (Nat Sci), 2011, 37(6):
674–677 (in Chinese with English abstract)
[3] Morgan C L, Ladbrooke Z L, Bruce D M. Breeding oilseed rape
for pod shattering resistance. J Agric Sci, 2000, 135: 347–359
[4] Hossain S, Kadkol G P, Raman R, Salisbury P A, Raman H.
Breeding Brassica napus for shatter resistance. Plant Breed, 2012,
InTech, Available online: http://www.intechopen.com/books/
plant-breeding
[5] Rameeh V. Evaluation of different spring rapeseed (Brassica
napus L.) genotypes for shattering tolerance. J Oilseed Brassica,
2013, 4: 19–24
[6] Morgan C L, Bruce D M, Child R, Ladbrooke Z L, Arthur A E.
Genetic variation for pod shatter resistance among lines of oil-
seed rape developed from synthetic B. napus. Field Crops Res,
1998, 58: 153–165
[7] Wang R, Ripley V L, Rakow G. Pod shatter resistance evaluation
in cultivars and breeding lines of Brassica napus, B. juncea and
Sinapis alba. Plant Breed, 2007, 126: 588–595
[8] Gan Y, Malhi S S, Brandt S A, McDonald C L. Assessment of
seed shattering resistance and yield loss in five oilseed crops. Can
J Plant Sci, 2008, 88: 267–270
[9] Pahkala K. Seed loss as result of pod shatter in spring rape and
spring turnip rape in Finland. Agric Food Sci Finland, 2001, 10:
209–216
[10] Kadkol G P, MacMillan R H, Burrow R P, HalloranG M. Evalua-
tion of Brassica genotypes for resistance to shatter. I. Develop-
ment of a laboratory test. Euphytica, 1984, 33: 63–73
[11] Liu X Y, Macmillan R H, Burrow R P, Kadkol G P, Halloran G M.
Pendulum test for evaluation of the rupture strength of seed pods.
J Texture Studies, 1994, 25: 179–189
[12] Bruce D M, Farrent J W, Morgan C L, Child R D. Determining
the oilseed rape pod strength needed to reduce seed loss due to
pod shatter. Biosystems Engin, 2002, 81: 179–184
[13] Tan X L, Zhang J F, Zhang Z Y, Zhou J, Jiang S, Qi C K. Quanti-
tative Determination of the Strength of Rapeseed Pod Dehiscence.
Proceedings of the 12th International Rapeseed Congress, Wuhan,
China. 2007. pp 280–283
[14] 李耀明, 朱俊奇, 徐立章, 赵湛. 基于悬空压裂法的油菜角果
抗裂角力测试试验. 农业工程学报, 2012, 28(8): 111–115
Li Y M, Zhu Z Q, Xu L Z, Zhao Z. Experiment on strength of
rapeseed pod dehiscence based on impending fracturing method.
Transact Chin Soc Agric Engin, 2012, 28(8): 111–115
[15] Summers J E, Bruce D M, Vancanneyt G, Redig P, Werner C P,
Morgan C, Child R D. Pod shatter resistance in the resynthesised
Brassica napus line DK142. J Agric Sci, 2003, 140: 43–52
[16] 彭鹏飞, 李云昌, 胡琼. 甘蓝型油菜的抗裂角性鉴定及品种筛
选. 华北农学报, 2009, 24(6): 223–226
Peng P F, Li Y C, Hu Q. Screen of varieties suitable for machine
harvesting from new breeding hybrids or lines in Brassica napus.
Acta Agric Boreali-Sin, 2009, 24(6): 223–226 (in Chinese with
English abstract)
[17] Hu Z, Hua W, Huang S, Yang H, Zhan G, Wang X , Liu G, Wang
H. Discovery of pod shatter-resistant associated SNPs by deep
sequencing of a representative library followed by bulk segregant
analysis in rapeseed. PLoS One, 2012, 7(4): DOI: 10.1371/ jour-
nal.pone.0034253
[18] 文雁成, 傅廷栋, 涂金星, 马朝芝, 沈金雄, 张书芬. 甘蓝型
油菜抗裂角品种(系)的筛选与分析 . 作物学报 , 2008, 34:
163–166
Wen Y C, Fu T D, Tu J X, Ma C Z, Shen J X, Zhang S F. Screen-
ing and analysis of resistance to silique shattering in rape (Bras-
sica napus L.). Acta Agron Sin, 2008, 34: 163–166 (in Chinese
with English abstract)
[19] 浦惠明, 龙卫华, 高建芹, 胡茂龙. 甘蓝型油菜角果的抗裂角
特性及其相关分析. 中国油料作物学报, 2013, 35: 469–475
Pu H M, Long W H, Gao J Q, Hu M L. Silique shatter resistance
and correlation analysis in Brassica napus. Chin J Oil Crop Sci,
2013, 35: 469–475 (in Chinese with English abstract)
第 12期 董军刚等: 甘蓝型油菜抗裂角材料资源的筛选 2209


[20] Agnihotri A, Shivanna K R, Raina S N, Lakshmikumaran M,
Prakash S, Jagannnathan V. Production of Brassica napus ×
Raphanobrassica hybrids by embryo rescue: an attempt to intro-
duce shattering resistance into B. napus. Plant Breed, 1990, 105:
292–299
[21] Banga S, Kaur G, Grewal N, Salisbury P A, Banga S S. Transfer
of resistance to seed shattering from Brassica×carinata to B.
napus. 13th International Rapeseed Congress, 2011, Prague,
Czhech Republic, pp 863–865
[22] Prakash S, Chopra V L. Introgression of resistance to shattering
in Brassica napus from Brassica juncea through non-homologous
recombination. Plant Breed, 1988, 101: 167–168