湖南省是油料大省，油菜種植面積常年穩居全國第一位，在油菜科研方面創新成果頗豐，支撐了種植面積和單產水平持續增長。

油菜屬于植物中最繁盛的十字花科“大家庭”中的蕓薹屬。我國栽培油菜可分為白菜型油菜、芥菜型油菜和甘藍型油菜三大類型。我國是白菜型油菜和芥菜型油菜的原產地之一，具有悠久的種植歷史和豐富的遺傳變異。而甘藍型油菜起源于歐洲，二十世紀四五十年代先后從日本和歐洲引進國內后便被廣泛種植，但因為馴化時間短、遺傳基礎相對狹窄，育種進程受到嚴重制約。

湖南省農科院作物研究所研究員、省油菜產業技術體系首席專家、省雜交油菜工程技術研究中心主任李莓帶領團隊，長期以來致力于甘藍型油菜種質創新的屬間和種間雜交育種技術研究。歷經20余年艱苦探索，在今年2月底公布的2021年度湖南省科技進步獎名單中，李莓團隊的“甘藍型油菜屬種間雜交新種質創制及應用”項目榮獲一等獎。

10月19日，記者來到湖南省作物研究所油菜研究團隊的實驗室和科研基地，探尋甘藍型油菜屬種間雜交技術的奧秘。

湖南省農科院作物研究所研究員、省油菜產業技術體系首席專家、省雜交油菜工程技術研究中心主任李莓。

屬間雜交，為油菜與蘿卜“說媒”

“油菜是常異花授粉作物，具有明顯的雜種優勢。”李莓介紹，培育后代時在找到性狀優異的不育系油菜作為母本的同時，還要找到優異的恢復源作為父本，才能獲得強優勢的雜交品種。

甘藍型蘿卜細胞質不育（Ogu CMS）因不育性穩定，被公認為最理想的不育類型，但其恢復基因僅存于蘿卜，必須從蘿卜屬中引入恢復基因才能恢復其育性。

蘿卜與甘藍型油菜不是同一“家族”，存在遠緣雜交不親和的問題，難以直接利用蘿卜與油菜進行有性雜交。雖然國外利用細胞融合和分子改良創制了Ogu CMS恢復源，但實施了長期的專利技術限制。

“缺乏可利用恢復源是我國該雜交系統研究與應用的一道‘卡脖子’難題。”項目主要完成人、國家油菜產業技術體系長沙試驗站站長王同華表示。

為了創制新的自主恢復源，李莓團隊不斷試驗并總結經驗，在國內其他科研單位先后放棄的情況下，依然堅守了十余年，并最終從嫁接技術上找到了靈感。

把蘿卜細胞質不育恢復基因通過嫁接技術“嫁”給甘藍型油菜，這是個大膽的想法。“我們以蘿卜屬橋梁種‘蘿-藍’為砧木，以甘藍型油菜Ogu CMS不育株為接穗，嫁接后進行屬間雜交，成功克服了屬間遠緣雜交不親和的問題，并獲得了12粒珍貴的屬間雜交后代。”講起這段經歷，王同華依然滿臉欣喜。

通過屬間雜交技術，油菜成功“娶”到了蘿卜家族的“意中人”，李莓團隊也因此創制出了我國首份新型甘藍型油菜Ogu CMS恢復源CLR650，打破了國外對該系統恢復源的專利限制。據了解，該恢復源2023年被評為湖南省農作物十大優異種質資源，目前利用我國自有恢復系育成的Ogu CMS雜交品種也由此誕生。

種間雜交，讓白菜型與甘藍型“聯姻”

生產過程中，甘藍型油菜雖然具有含油量高、高產穩產、抗逆性強等優勢，但其存在植株過高、生育期過長等問題，限制了生產向全程機械化方向發展。白菜型油菜株高適中、生育期短的性狀，剛好能彌補甘藍型油菜的不足。

“湖南省擁有豐富的白菜型油菜資源，只需想辦法讓二者取長補短。”李莓說，團隊通過種間雜交技術實現特異性狀定向轉育的方法，改良了甘藍型油菜株型高大、遲發晚熟等性狀，育成了具有矮稈、早熟等特性的雜交新品種，比對照單產提高3%～15%，株高降低10～20厘米。

“‘豐（灃）油’系列優質雜交品種目前已成為全國最知名的油菜品種品牌。”李莓如數家珍地介紹起了代表性的品種——“豐油701”是湖南省第一個在全國范圍大面積推廣的雜交品種；早熟品種“豐油730”是第一個滿足南方“稻-稻-油”三熟制產區對油菜短生育期需求的品種；矮稈、早熟、抗性好的強優勢品種灃油737是機械化生產首選品種，推廣區域不僅涵蓋長江流域，還在內蒙古、新疆等春油菜區廣泛應用，2015年至今推廣面積居全國第一位……

復合雜交，油菜也能“蔬-肥兩用”

種間雜交后代性狀難以穩定是油菜品種選育的技術瓶頸，這也制約了油菜的多功能應用。

“我們的科研方向就是要尋求突破產業瓶頸的方法。”李莓表示，此前，普通油菜作綠肥發育遲、太高大不易被機械翻壓，綠肥生產無法直接產生經濟效益，也是生產發展的難題。

通過不斷探索與嘗試，李莓團隊將表型選擇與染色體計數兩種方法相結合，讓甘藍型油菜與白菜薹品種復合雜交后代性狀快速穩定，創制了2個矮稈、早發性好，富含維生素C和鈣、硒等微量元素，蛋白質含量顯著高于親本的甘藍型油菜“蔬-肥兩用”新品種，讓種植戶可以冬季采收菜薹，春后翻壓作綠肥，與早稻搭配，或者用于果、茶園培肥，深受種植戶歡迎。

“從2010年起，湖南省油菜種植面積每年增長5%～10%，單產水平提升3%～5%，這些產業的進步浸潤著幾代油菜科研人員的汗水與心血。”李莓感嘆，油菜屬種間雜交是一段漫長而又艱辛的科研之旅，油菜豐收、助農致富是對科研成果最大的認可。

來源: 科普湖南

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