重花瓣三內(nèi)皮油菜的生物學特性

重花瓣三內(nèi)皮油菜的生物學特性

多心油（三個或三個以上的角點）是作者在處理阜油5號等多環(huán)芳烴后，在后代繼續(xù)分離的重瓣食用油中，經(jīng)過多代的定向選擇，在原有的重瓣油中形成的特殊組，可分為重瓣多心油（包括重瓣三心素、4.6環(huán)混合體、囊角等）和普通多心油。目前遺傳性狀比較穩(wěn)定、生產(chǎn)意義較大的只有重花瓣三心皮品系。1三心油的重瓣特性1.1果瓣和三含主要分類種重花瓣多心皮油菜最突出的形態(tài)特征,一是它的花瓣數(shù)都在5～6枚以上,最多可達20多枚花瓣,其花結(jié)構(gòu)也不同于一般植物的花重瓣結(jié)構(gòu)。絕大多數(shù)植物重瓣花的花瓣是由雄蕊轉(zhuǎn)變來的,甚至有的植物所有雄蕊都變成花瓣。然而,重瓣花多心皮油菜的花結(jié)構(gòu),不僅花瓣本身數(shù)量增多變?yōu)橹匕?而且雄蕊數(shù)目也增加。二是重花瓣多心皮油菜的子房具有3個或3個以上的心皮,多種室,角粒數(shù)明顯增多。重花瓣三心皮油菜角果由3片殼狀果瓣和3條線狀果瓣構(gòu)成三棱狀角果(多數(shù))或圓柱形角果(少數(shù))。3條線狀果瓣之間由一層假隔膜連接把角果分成3室,種子著生在角果的3個棱角腹縫線內(nèi)的線狀果瓣內(nèi)側(cè)。3條線狀果瓣兩側(cè)分別在3片殼狀果瓣的縫合處與殼狀果瓣相聯(lián)。在囊角中線狀果瓣兩側(cè)不與殼狀果瓣相聯(lián),只在兩端處與果喙果柄相聯(lián),線狀果瓣之間由假隔膜相聯(lián),使囊角形成若干種室。三心皮角果角粒數(shù)一般在45～50粒之間,囊角角粒數(shù)最高可達數(shù)百粒以上。被子植物的分類主要是以形態(tài)特征為標準,尤其是以花及果實的形態(tài)特征為標準最為普遍。在白花菜目中,所有科、屬、種的子房都是由2心皮構(gòu)成2室。十字花科中除紫羅蘭有不育的重花瓣現(xiàn)象外,其它各屬植物均為四花瓣十字對稱的單層花。在生產(chǎn)與科研中雖然人們也時常發(fā)現(xiàn)個別多心皮的孿生角果,但是這些變態(tài)角果絕大多數(shù)不能遺傳。重花瓣三心皮油菜的四強雄蕊特征表現(xiàn)不明顯,在一個株系中雄蕊數(shù)目從通常的四強兩弱6枚雄蕊到20多枚雄蕊不等,通過多世代的種植選擇,四強雄蕊花的比例逐代減少。重花瓣三心皮油菜(133品系)與普通油菜(皖油14)生殖器官形態(tài)構(gòu)造上的差異對照見表1。十字形花冠、四強雄蕊、角果、側(cè)膜胎座、具假隔膜5個形態(tài)特征是識別十字花科植物的5個要點。重花瓣三心皮油菜的形態(tài)特征明顯區(qū)別于以上第一、第三兩個十字花科植物識別要點,十字花科的第二個識別要點“四強雄蕊”在重花瓣三心皮油菜中表現(xiàn)也不明顯,只保留了十字花科植物的第四、第五兩個次要識別要點的形態(tài)特征。1.2幼生長期較短,生長勢好2002～2003年度本所油菜高代品系產(chǎn)量鑒定試驗田間調(diào)查記載,重花瓣三心皮油菜的綜合生產(chǎn)性狀好,具有較強的抗寒、抗旱、耐漬、抗倒伏等優(yōu)點,對菌核病、霜霉病也有良好的抗性,生育期較短,全生育期224d(正常年份不到220d),幼苗半直立,葉色墨綠,返青快,生長勢旺,株型緊湊,開花結(jié)角集中,上油時間較長,不易裂角落粒,株型高矮大小一般,成熟一致,有利推廣機械化收割。試驗采取對比排列,不設(shè)重復(fù),每個品種、品系的小區(qū)面積為66m2,土壤肥力均衡,施肥、管理等栽培條件一致。試驗以普通油菜皖油14做對照,結(jié)果列于表2。重花瓣三心皮油菜最突出的生長特點是:花期偏早,開花期較短,開花集中,幾乎沒有二次果枝,籽粒大而均勻,因此它的無效果枝、無效角果及疵粒極少或沒有,經(jīng)濟系數(shù)相應(yīng)也較高。2產(chǎn)量和品質(zhì)測定影響因素油菜的產(chǎn)量是由單位面積總角果數(shù)、每角粒數(shù)和粒重構(gòu)成。通常情況下提高油菜單產(chǎn)主要是促使單位面積上盡可能達到最高的結(jié)角數(shù),措施上采用合理密植,適時早播,爭取使群體的生長與個體的發(fā)育之間達到最協(xié)調(diào)狀態(tài),以獲取最多的總角數(shù)。在這種情況下,要進一步提高總角果數(shù)和單產(chǎn)相當困難,如進一步提高密度,單株角果數(shù)就會大幅下降,并導致總角果數(shù)的減少,單產(chǎn)降低,此時密度就成為提高單株角果數(shù)的主要限制因子。角果粒數(shù)和粒重受遺傳影響很大,一般變幅很小。據(jù)有關(guān)報導:通常單位面積角果數(shù)變幅約為50%,角粒數(shù)的變幅約為5%,粒重的變幅只有1%左右。冬油菜“勝利油菜”品種受播期和季節(jié)不同的影響,每平方米角果數(shù)變幅為1410～3470個,角粒數(shù)變幅為17.1～19.1粒,千粒重變幅為4.45～4.92g。近20多年來,油菜品種已更換數(shù)次,育種水平和生產(chǎn)水平大幅度提高,但在油菜高產(chǎn)栽培攻關(guān)上,單產(chǎn)仍難突破4500kg/hm2大關(guān),一直在3750kg/hm2左右徘徊,這主要是上述產(chǎn)量三要素的因子難以克服導致的結(jié)果。要想在油菜單產(chǎn)上有一個飛躍,必須尋找一種新的增產(chǎn)途徑。重花瓣三心皮油菜角果由于比正常油菜角果多了一室籽粒,且角果長而粗,因此角粒數(shù)大幅度增加,千粒重也較高,雖然總角果數(shù)不是太多,但產(chǎn)量仍能大幅度提高。在2003年午季作物全面減產(chǎn)的情況下,重花瓣三心皮油菜133品系在產(chǎn)量鑒定中(與表2同一試驗),產(chǎn)量仍高達3262.5kg/hm2,比對照皖油14增產(chǎn)23.3%(“皖油14”是目前我國優(yōu)質(zhì)雜交油菜中綜合性狀較好的高產(chǎn)良種,現(xiàn)為全國雜交油菜區(qū)試統(tǒng)一對照種)。鑒定田10月10號耬播,行距26cm,定苗后株距17cm,每公頃22.5萬株(表3)。3重花三心功能油氣藏病生物學特性的提出,為生物多樣性重花瓣三心皮油菜的培育成功為現(xiàn)代自然分類系統(tǒng)的進一步完善、物種內(nèi)涵的增加、十字花科定義的外延、油菜定義的補充再次增添了豐富的科學內(nèi)容,也為分子遺傳學的研究提供了良好的素材,特別是對研究控制心皮數(shù)目的基因等基礎(chǔ)理論有重要意義。它繼重花瓣油菜培育成功之后又一次證明了人類可以利用現(xiàn)代生物技術(shù)創(chuàng)造新的生物物種,向培育新的具有突破性的豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種又邁進了一大步,是再次對唯心主義“萬物都是上帝創(chuàng)造的,人類只能改良和馴化物種而不能創(chuàng)造物種”的《特創(chuàng)論》有力的批判?，F(xiàn)代自然分類系統(tǒng)物認為,“物種是分類學的基本單位,是具有一定的形態(tài)和生理特征以及一定的自然分布區(qū)的生物類群。是長期自然選擇的歷史產(chǎn)物”。油菜在植物分類學上是十字花科蕓薹屬中油脂含量較高的若干種植物的總稱,這與大豆、花生、亞麻等油料作物都各自來源同一個種有所不同,體現(xiàn)了油菜種類本來就具有的多樣性和復(fù)雜性。重花瓣三心皮油菜的培育成功進一步體現(xiàn)了油菜的多樣性,并首次在形態(tài)變化上超出了科、目范圍的主要識別形態(tài)標準。根據(jù)植物分類學原則,花的各部分數(shù)目多數(shù)比少數(shù)原始、重花瓣比單層花瓣原始、多心皮比單心皮二心皮原始、胚珠多數(shù)比少數(shù)原始,重花瓣三心皮油菜的培育成功,為研究完善生物進化論、研究生物的演變、再現(xiàn)生物的原始形態(tài),提供了直接的科學物證,進一步豐富了生物種群,彌補了因環(huán)境惡化或人為的破壞造成的部分物種滅絕產(chǎn)生的物種數(shù)量上的缺口,為物種數(shù)量的動態(tài)平衡提供了新的生物砝碼。在生產(chǎn)中,重花瓣三心皮油菜的培育成功,使油菜沖破了遺傳上的障礙,為大幅度增加油菜角粒數(shù)、提高油菜單產(chǎn)探索出