种子生产学-第十一章油菜种子生产技术-图文

浙江大学农学系胡伟民TEL:13806511918E～mail:[e-mail]种子生产学《种子生产学》第十一章油菜种子生产技术《种子生产学》第一节油菜的生物学特性第二节常规油菜种子生产第三节油菜杂交种种子生产《种子生产学》第一节油菜的生物学特性一、油菜的植物学分类油菜属于十字花科（Cruciferae）芸薹属(Brassica)植物。其栽培种是由十字花科芸薹属植物若干个种组成。世界各地广泛栽培的主要油菜品种，按分类学特点和农艺性状可以概括为白菜型(BrassicacampestrisL.，2n=20)、芥菜型(B.junceaCoss.,2n=36)和甘蓝型(B.napusL.,2n=38)3大类型。目前，甘蓝型油菜已成为油菜主要的品种类型。白菜型油菜为异花授粉作物，芥菜型、甘蓝型油菜为常异花授粉作物。《种子生产学》第二节生物学特性因通过春化阶段所需的温度和时间不同，油菜可以分为春性、冬性和半冬性3类。（1）春性:油菜在5～15℃条件下经过15～20d就可通过春化阶段。这类品种在春季和初夏播种也能正常抽薹、开化、结实。在较高温度下，秋播时常会出现年前抽薹开花现象。西北一带的春油菜和西南、华南的冬油菜均属春性。（2）冬性:油菜在0～10℃的低温经过15～30d以上的时间才能通过春化阶段。如果把冬性油菜提前到春夏季播种，则只长叶，不抽薹，仍要经过秋冬低温，到第二年春才抽薹开花，如甘蓝型油菜的中迟熟或迟熟品种均属此类。（3）半冬性:春化阶段需要的温度和时间介于春性和冬性品种之间，长江下游冬播的中熟或早中熟品种属此类。其特点是冬季能忍受一定的低温，有些品种早秋播，也会出现早薹、早花现象。《种子生产学》第二节生物学特性二、开花习性与种子形成油菜花序为无限总状花序，着生在主茎顶端的是主花序(简称主轴)，着生在主茎上面的分枝为第1次分枝(大分枝)，着生在第1次分枝上面的分枝称为第2次分枝(小分枝)，着生于第2次分枝上的分枝称为第3次分枝，依此类推。分枝上形成花序，花序的序轴上着生许多单花。花常为黄色，花有花萼、花瓣各4片、雄蕊6个(4长2短)、雌蕊1个、子房2室、在雄蕊和子房之间有绿色蜜腺4个。雌蕊在开花前3～5d已先成熟，可以接受花粉。受精之后，胚珠发育成种子，子房膨大为角果，花柱发育成果端的喙突。《种子生产学》第二节生物学特性《种子生产学》第二节生物学特性1．油菜各花序之间分化顺序主茎花序最先分化，然后一次分枝分化，再是二次分枝分化。通常在年前花序已经开始分化。它的分化时期因品种、播种期、气候条件及生育状况等而有迟早。主花序开始分化时期，早熟品种在出苗后50～60d，中熟品种在出苗后70～80d，迟熟品种则需90d或更迟些。花序分化随播种期的早迟而提早或延迟。2．花芽分化速度花芽分化速度受环境条件的影响较大。肥料足、温度高时分化快；反之则慢。开春后气温稳定在5℃以上现蕾，现蕾后即可抽薹，气温在10℃以上则迅速现蕾，而进入蕾薹期后植株抗寒力下降，此时若遇0℃以下低温则严重受冻。《种子生产学》第二节生物学特性3．开花顺序以全株来说，主茎花序先开花，然后是一次分枝、二次分枝；以一次分枝来说，上部的一次分枝先开，然后自上而下依次开花。以一个花序来说，下部花先开，然后自下而上依次开花。花在第一天下午花萼顶端露出黄色花冠，第二天上午8～10时花瓣全部平展。开花后三天左右，花瓣凋萎脱落。每天开花时间一般在上午7时至12时，以9～11时开花最多，此时最有利于散粉。《种子生产学》第二节生物学特性4．开花的条件油菜开花的适宜温度在12～20℃之间，而以14～18℃最为适宜。每天开花数多少，与开花前1～2d的温度高低有关，而与当日温度关系较小。温度高，开花多，当气温降到10℃以下时，开花数显著减少，至5℃以下，则多不开花。开花期如遇0℃左右低温则引起大量脱落。当气温高达30℃以上虽可开花，但结实不良。油菜开花的适宜相对湿度为70%～80%，低于60%或高于94%都不利于开花，连续阴雨，气温降低，开花数显著减少，并影响蜜蜂等昆虫传粉，对授粉十分不利。《种子生产学》第二节生物学特性5．授粉与受精油菜靠风力与昆虫传粉。经30～60min花粉开始发芽。花粉管伸入花柱，向子房延伸，18～24h后即能完成受精过程，形成合子。开花后1～3d内受精结实率最高。开花3d后受精能力逐渐下降，主要是柱头上的乳突细胞逐渐解体造成的。芥菜型油菜和甘蓝型油菜花药成熟时大多向内开裂，自交结实率达到80%～90%以上，异交率仅为5%～10%，属于常异交作物。白菜型油菜花药成熟时大多向外开裂，常自交不实，异交率达到80%～90%，属于异花授粉作物。授粉到受精需18～24h。一般甘蓝型品种花期25～40d。白菜型品种开花时间早，但开花缓慢，花期可达40～50d。《种子生产学》第二节生物学特性6.种子发育和结实油菜单株形成的花蕾数很多，一般可达数百个，甚至千个以上，但实际结角率很低，单株有效角果一般只有200～500个，仅占总蕾数的40%～70%左右，阴角占10%～20%，脱落数占20%～40%。油菜每角果一般有20～40粒胚株，但能结成种子的仅10～20粒左右，结籽率为50%～60%；营养不足的秕子占10%～25%，末受精的占5%～10%。《种子生产学》第二节生物学特性影响油菜结角率与结籽率的因素主要有以下方面：①营养条件：花器脱落受营养条件的影响很大，凡先开的花易得到充分的养分，脱落较少，后开的花由于养分不足，脱落、阴角、秕粒增多。花器脱落、阴角数以二次分枝一次分枝主茎花序。②气候的影响：开花时偶低温、寒潮，受冻花蕾即易脱落。开花时湿度过高或过低，尤其在上午9～11时遇雨，对结角率影响较大。③病虫害的为害：引起花角脱落。④密度过大，株间荫蔽，造成花角脱落和阴角秕粒。此外，施肥不当，引起贪青倒伏，也会增加无效角果和花器脱落。《种子生产学》第二节常规油菜种子生产一、种子产量形成及其影响因素（一）产量构成因素油菜产量是由角果总数、每果粒数和粒重3个因素构成的。在这3个因素中每果粒数和粒重变化较少，而单位面积角果总数的变异很大，对产量的关系最为密切。因此提高油菜单产的主要途径是争取有较多的角果数，而不使每角果粒数、粒重下降较多。单位面积总角果数是由株数和每株角果数构成的。通过合理密植、科学施肥等措施，可使全田既有适当的株数，每株又有较多的角果数，才能有较高的总角数。《种子生产学》第二节常规种子生产（二）单产形成过程1、单位面积角果数的形成单位面积的角果数是株数和单株角果数的乘积，增加单位面积的角果总数可从两个方面来考虑。（1）提高种植密度，适当增加株数（2）增加单株角果数单株角果数由各花序的角果数所组成。通常在每公顷12～15万株的种植密度条件下，一次分枝角果数占全株角果数的70%左右，二次分枝角果数约20%，主花序角果数占10%。因此，要增加单株角果数主要是增加一次分枝角果数。在栽培上要适时播种，加强苗期管理以增加主茎叶片数，并采取合理密植与科学施肥来提高成枝率和促进花蕾的分化，以增加角果数。《种子生产学》第三节常规种子生产2．每角粒数的形成每角粒数是由角果胚珠数×胚珠受精率×合子发育率而构成。3．粒重的形成粒重从胚珠受精后逐渐增加，至成熟时停止，这是决定粒重的时期，油菜种子的养分主要靠开花后光合作用积累起来的，一部分供给种子发育充实，一部分暂时贮存在茎枝器官里，以后再转运到种子中。所以，必须保持开花后叶片、茎枝和角果皮有较旺盛的光合能力和根系的活力，才能使种子获得充足的养分。《种子生产学》第二节常规种子生产二、油菜常规品种混杂退化的表现与原因（一）品种退化原因1、授粉混杂油菜是常异花授粉或异花授粉作物，花期长、自然异交率高。在自然条件下，靠风媒、虫媒传粉，容易与其他油菜品种以及白菜等十字花科植物串花授粉杂交，发生生物学混杂，导致油菜种性变劣，这是油菜混杂退化的主要原因。2、机械混杂油菜种子较小而且圆滑，在播种、收获、脱粒、晒种、贮藏和运输等每一操作过程中，均容易造成机械混杂。《种子生产学》第二节常规种子生产3、自生油菜混杂成熟和收获时，油菜种子容易自然落粒，同时角壳等还田时夹带种子。这些种子翻入土壤后，不少会诱导形成次生休眠种子，并产生自生油菜，引起混杂。4、本身繁殖退化白菜型、芥菜型和甘蓝型油菜长期自交繁殖，其种性及经济性状都会发生不同程度的退化。同时，在自然选择中也会变劣，有些性状的人工选择方向与自然选择方向不一致，如含油量、低芥酸、低硫甙等品质性状，如不采取有效选择与保纯等措施，任其自然生存、繁殖，就会退化变劣，失去优良种性。此外，油菜的主要经济性状和品质性状，一般受微效多基因控制。杂交育成的品种往往群体基本性状稳定一致，但个体间仍存在遗传差异，随着良种使用年限延长和基因型不断分离与重组，会使良种种性逐渐退化。《种子生产学》第二节常规种子生产（二）品种退化的防治措施1、苗床与大田的合理选择种过十字花科作物的田地或靠近村庄的荒坡田地，不宜作苗床，以免病虫、禽、畜为害。应选择靠近大田、土地平整、肥沃疏松、向阳背风、排灌方便的田地作苗床。苗床秧田面积按1hm2秧田移栽5～7hm2大田的比例留足。2、隔离繁殖隔离繁殖方法可分为自然隔离和人工隔离两类。自然隔离即是利用一定空间距离或一定的时间间隔进行隔离。空间隔离即在平原地区做到以繁殖地为中心，四周一定距离（如800～1000m）不种油菜和其他十字花科植物。原种生产田一般要求隔离距离在800m以上。《种子生产学》第二节常规种子生产人工隔离即是采用隔离工具，在花期阻止异种花粉侵入。这种方法适于少量材料或单株繁殖与保纯，其隔离效果好。可用纸袋、纱帐或纱罩、网室等工具进行隔离。纸袋隔离即用硫酸纸做成一定大小的纸袋。开花初期选择上部花序，去掉已开花朵和幼果，套上纸袋，下部用回形针等扣紧。随着花序伸长，不断将纸袋上提，成熟后收取自交种子。纱帐隔离即用35～40目小孔的尼龙纱做成一定大小的纱帐，开花前罩住油菜植株，每个纱帐可罩若干株，中间可用小竹竿等固定在植株旁，终花后摘除。网室隔离即用尼龙纱或钢纱做成网室，用作原种繁殖大量种子。在室内放蜂以进行辅助授粉。网室隔离效果好，但成本较高。《种子生产学》第二节常规种子生产《种子生产学》第二节常规种子生产3、严防机械混杂4、加强提纯复壮，规范原种生产程序油菜良种本身会发生变异退化，因此除隔离繁殖外，还必须建立有效及规范原种生产程序，它是保持良种遗传特性和典型性状、防止品种混杂退化的非常有效的途径（见后）。5、建立完整的繁种和供种体系油菜种子小，繁殖系数高，而品种种性易退化。要建立科学而严格的繁种和供种体系，健全油菜种子三级供繁生产体系，做到集中隔离繁种、统一供种，克服良种繁育和供种过程中的多、乱、杂等现象。《种子生产学》第二节常规种子生产三、油菜常规品种原种生产技术甘蓝型和芥菜型油菜均属于常异花授粉作物，自交亲和性较强，可采用三圃法和二圃法生产原种。白菜型油菜是典型的异花授粉作物，自交退化显著，可采用混合选择法生产原种。1．三圃法或二圃法生产甘蓝型和芥菜型油菜常规品种原种三圃法生产原种的程序是单株选择、株行鉴定、株系比较、混系繁殖。将根据表现型选取的典型单株的种子，第二年种于株行圃鉴定其基因型；当选株行第三年种于株系圃，在较大面积上进行比较；当选株系种子混合第四年种于原种圃进行混系繁殖，所收种子即为原种。《种子生产学》第二节常规种子生产二圃法比三圃法少一个株系比较环节，二圃法原种生产的具体做法是在油菜种子基地内选择生长发育正常，具有品种典型性状，整齐一致的田块，根据原品种的特征特性，分期选择具有典型性状的优良单株。苗期、蕾苔期进行初选，中选单株挂牌标记，初花期、成熟期进行田间复选，除去异株、劣株，入选单株数量一般为300株左右，并可视下一季和下下季的繁殖面积而定。收获时对入选植株逐一鉴定，将符合要求的优良植株分别脱粒，下一季按上述株行圃的方法进行种植和鉴定，入选株行合并脱粒，安全贮藏，用作下