科技赋能 为油菜高产“保驾护航”

湖南省是油料大省，油菜种植面积常年稳居全国第一位，在油菜科研方面创新成果颇丰，支撑了种植面积和单产水平持续增长。

油菜属于植物中最繁盛的十字花科“大家庭”中的芸薹属。我国栽培油菜可分为白菜型油菜、芥菜型油菜和甘蓝型油菜三大类型。我国是白菜型油菜和芥菜型油菜的原产地之一，具有悠久的种植历史和丰富的遗传变异。而甘蓝型油菜起源于欧洲，二十世纪四五十年代先后从日本和欧洲引进国内后便被广泛种植，但因为驯化时间短、遗传基础相对狭窄，育种进程受到严重制约。

湖南省农科院作物研究所研究员、省油菜产业技术体系首席专家、省杂交油菜工程技术研究中心主任李莓带领团队，长期以来致力于甘蓝型油菜种质创新的属间和种间杂交育种技术研究。历经20余年艰苦探索，在今年2月底公布的2021年度湖南省科技进步奖名单中，李莓团队的“甘蓝型油菜属种间杂交新种质创制及应用”项目荣获一等奖。

10月19日，记者来到湖南省作物研究所油菜研究团队的实验室和科研基地，探寻甘蓝型油菜属种间杂交技术的奥秘。

湖南省农科院作物研究所研究员、省油菜产业技术体系首席专家、省杂交油菜工程技术研究中心主任李莓。

属间杂交，为油菜与萝卜“说媒”

“油菜是常异花授粉作物，具有明显的杂种优势。”李莓介绍，培育后代时在找到性状优异的不育系油菜作为母本的同时，还要找到优异的恢复源作为父本，才能获得强优势的杂交品种。

甘蓝型萝卜细胞质不育（Ogu CMS）因不育性稳定，被公认为最理想的不育类型，但其恢复基因仅存于萝卜，必须从萝卜属中引入恢复基因才能恢复其育性。

萝卜与甘蓝型油菜不是同一“家族”，存在远缘杂交不亲和的问题，难以直接利用萝卜与油菜进行有性杂交。虽然国外利用细胞融合和分子改良创制了Ogu CMS恢复源，但实施了长期的专利技术限制。

“缺乏可利用恢复源是我国该杂交系统研究与应用的一道‘卡脖子’难题。”项目主要完成人、国家油菜产业技术体系长沙试验站站长王同华表示。

为了创制新的自主恢复源，李莓团队不断试验并总结经验，在国内其他科研单位先后放弃的情况下，依然坚守了十余年，并最终从嫁接技术上找到了灵感。

把萝卜细胞质不育恢复基因通过嫁接技术“嫁”给甘蓝型油菜，这是个大胆的想法。“我们以萝卜属桥梁种‘萝-蓝’为砧木，以甘蓝型油菜Ogu CMS不育株为接穗，嫁接后进行属间杂交，成功克服了属间远缘杂交不亲和的问题，并获得了12粒珍贵的属间杂交后代。”讲起这段经历，王同华依然满脸欣喜。

通过属间杂交技术，油菜成功“娶”到了萝卜家族的“意中人”，李莓团队也因此创制出了我国首份新型甘蓝型油菜Ogu CMS恢复源CLR650，打破了国外对该系统恢复源的专利限制。据了解，该恢复源2023年被评为湖南省农作物十大优异种质资源，目前利用我国自有恢复系育成的Ogu CMS杂交品种也由此诞生。

种间杂交，让白菜型与甘蓝型“联姻”

生产过程中，甘蓝型油菜虽然具有含油量高、高产稳产、抗逆性强等优势，但其存在植株过高、生育期过长等问题，限制了生产向全程机械化方向发展。白菜型油菜株高适中、生育期短的性状，刚好能弥补甘蓝型油菜的不足。

“湖南省拥有丰富的白菜型油菜资源，只需想办法让二者取长补短。”李莓说，团队通过种间杂交技术实现特异性状定向转育的方法，改良了甘蓝型油菜株型高大、迟发晚熟等性状，育成了具有矮秆、早熟等特性的杂交新品种，比对照单产提高3%～15%，株高降低10～20厘米。

“‘丰（沣）油’系列优质杂交品种目前已成为全国最知名的油菜品种品牌。”李莓如数家珍地介绍起了代表性的品种——“丰油701”是湖南省第一个在全国范围大面积推广的杂交品种；早熟品种“丰油730”是第一个满足南方“稻-稻-油”三熟制产区对油菜短生育期需求的品种；矮秆、早熟、抗性好的强优势品种沣油737是机械化生产首选品种，推广区域不仅涵盖长江流域，还在内蒙古、新疆等春油菜区广泛应用，2015年至今推广面积居全国第一位……

复合杂交，油菜也能“蔬-肥两用”

种间杂交后代性状难以稳定是油菜品种选育的技术瓶颈，这也制约了油菜的多功能应用。

“我们的科研方向就是要寻求突破产业瓶颈的方法。”李莓表示，此前，普通油菜作绿肥发育迟、太高大不易被机械翻压，绿肥生产无法直接产生经济效益，也是生产发展的难题。

通过不断探索与尝试，李莓团队将表型选择与染色体计数两种方法相结合，让甘蓝型油菜与白菜薹品种复合杂交后代性状快速稳定，创制了2个矮秆、早发性好，富含维生素C和钙、硒等微量元素，蛋白质含量显著高于亲本的甘蓝型油菜“蔬-肥两用”新品种，让种植户可以冬季采收菜薹，春后翻压作绿肥，与早稻搭配，或者用于果、茶园培肥，深受种植户欢迎。

“从2010年起，湖南省油菜种植面积每年增长5%～10%，单产水平提升3%～5%，这些产业的进步浸润着几代油菜科研人员的汗水与心血。”李莓感叹，油菜属种间杂交是一段漫长而又艰辛的科研之旅，油菜丰收、助农致富是对科研成果最大的认可。