小白菜採種研究
王三太、林子凱、王毓華、蕭吉雄、王振昌、吳輝虎
摘要
依據4 年小白菜採種的生長期間與5年月平均降雨量及開花期間溫度,推論在台灣中部平地小白菜適當採種期間為9月13日至12月7日。以22公尺×2.5公尺的網室進行採種,每間放一箱蜜蜂,‘臺農2 號’小白菜父:母本=2:3 的母本採種量2 重複平均為2.41 公斤,1:2 的母本採種量為1.88公斤,平均單株採種量2:3 為15.6 公克,1:2 為10.1 公克,母本採種量與平均單株採種量父:母本=2:3 優於1:2。以小白菜自交不親和系‘01-126’為材料,於小型網室利用蜜蜂授粉,於早上8 點至9 點以水、3%氯化鈉溶液與3%氯化鉀溶液3 種不同噴濕花朵處理17 天,平均每莢種子數分別為1.42、1.17 與1.27 粒,3%氯化鈉溶液與3%氯化鉀溶液對打破‘01-126’自交系的自交不親和性效果不佳。
前言
小白菜為重要葉菜,根據91年版灣農業年報統計,不結球白菜包含小白菜與青梗白菜,10 年來其每年平均栽培面積4486 公頃,其中以雲林縣的2455 公頃最高,其次為台北縣的429 公頃;近年來其平均產值8.2 億元,亦是重要夏季葉菜種類之一。
小白菜目前主要栽培品種類型分為平滑葉、齒葉品種、尼龍白菜與蚵仔白四種,其中以平滑葉類型為最主要品種,夏季平滑葉類型為本地品種,如‘土白菜’、‘黃金白菜’與栽培期較長的‘改良白菜’,冬季平滑葉類型主要為日本品種,因為本地品種會因低溫而抽苔,以往冬季栽培不抽苔固定品種的‘圓葉山東白菜’,目前已大部分由葉色較黃白且豐產的一代雜交種‘珍珠白菜’取代,目前日本種苗公司進一步針對台灣夏季的需要推出了耐熱葉色黃白的‘金光菜’。農業試驗所針對市場需求,84 年開始進行一代雜交種的研究,於92 年11 月培育豐產、葉色黃白與整齊之台農2 號,商品名稱 ‘金翠’。
夏季一代雜交種小白菜品種構成的要件包括親本至少一個需具備自交不親和性或雄不稔性,其F1 具雜種優勢,外觀與生長一致。而生產一代雜種應注意親本花期之調節、可採種與最適當採種時期、雜交父母本比例有所了解;而經濟生產親本種子,為另一降低採種成本重要關鍵,如何從事小白菜採種乃本研究之目的。
材料與方法
一、不同時期對小白菜採種之影響
四次採種觀察分別於90 年1 月8 日、90 年12 月10日、91 年9月30日、91 年12 月30 日播種在以TKS2 為介質的72 格穴盤,溫室育苗,再移植於32 目紗網的小型網室,抽苔前以1000倍11.6%賜諾殺水懸劑與1000倍90%納乃得可溼性粉劑徹底防治鱗翅目害蟲,1000 倍23%亞托敏水懸劑防治露菌病,授粉的蜜蜂為苗栗區農業改良場提供的義大利蜂,已將外群蜂隔除,放入蜜蜂授粉前3 天噴500倍美文松,並將已開之花去除,蜜蜂以白砂糖水餵食,授粉期間以1000 倍蘇力菌防治鱗翅目害蟲。
待一親開花完畢或已開至末端,將蜜蜂移除,再以1000 倍11.6%賜諾殺水懸劑與1000 倍90%納乃得可溼性粉劑防治鱗翅目害蟲與蚜蟲,待種莢由綠轉黃褐色未開裂前採收種子,分別紀錄4 次試驗的苗期、營養生長期、開花期與結莢期的天數。霧峰地區平均月雨量採計農試所農業工程組公佈之氣象資料(www.tari.gov.tw/霧峰總所/農工系/氣象資料/農試所最近5 年氣象資料.htm),由雨量、溫度資料與採種紀錄推估台灣中部平地可採種與最適採種期。
二、雜交比例對採種量之影響
雜交親本父母本比例對採種量的影響,以台農2 號母本與父本分別為153 株與100 株(3:2)、156 株與104 株(3:2)及186 株與91 株(2:1)在長22 公尺寬2.5 公尺網室進行採種量比較。育苗、定植、採收與田間管理同上所述。
三、KCl、NaCl 對採種之影響
以自交選拔五代之自交系01-126 進行水、3%氯化鈉溶液、3%氯化鉀溶液三種處理對其自交不親和性的影響,在小型隔離網室置蜂箱授粉,每間網室8 株,二重複,由91 年2 月5 日處理至2 月22 日共17 天,每天8 至9 點以1 公升小型噴霧器處理花朵。於果莢成熟後,調查採種量。
結果
不同時期育苗之平均天數為為27 天,育苗時期對育苗天數影響不顯著,天數差異不大。移植田間,抽苔天數分別為49、51、71、42 天,平均播種後53 天抽苔,9 月30 日播種因氣溫仍高,所以生育日數長達71 天,12 月至1 月播種,則在播種後42 至51 天範圍內抽苔。放入蜜蜂授粉,經26 至46 天授粉完畢,平均有36 天授粉,其中以9 月30 日播種者有最長授粉期46 天,12 月至1 月播種,則在抽苔後26 至39 天範圍內抽苔,盛花期則為2 至4 週,故抽苔日數會受播種期的影響。授粉後經14 至46 天採收種子,平均授粉後26 天採收種子。四次播種期其生育日數範圍為91 至140 天,平均115 天,其中以9 月30 日播種者有最長生育日數140 天(表1)。由農試所5 年平均月雨量氣象資料顯示,12 月至3 月為旱季,雨量在28 至46 公厘範圍,4 月則有114 公厘,5 月則高達178 公厘雨量,由氣象資料顯示12 至3 月非常適合採種,4 月則次之,5 月應不適合採種。
雜交親本父母本比例對採種量的影響,以長22 公尺寬2.5 公尺網室評估,以台農2 號母本與父本分別為153 株與102 株、156 株與104 株(3:2)及186 株與91 株(2:1)進行採種量比較,母本與父本比3:2平均可採收母本2.41 公斤,平均單株可收15.6 公克,母本與父本比2:1 可採收母本1.88 公斤,平均單株可收10.1 公克,母本與父本比3:2 的採種量優於2:1(表3)。以自交系01-126 進行水、3%氯化鈉溶液、3%氯化鉀溶
三種處理對其自交不親和性的影響,對照組的水為950 粒種子,3%氯化鈉溶液與3%氯化鉀溶液處理為940 與1082 粒種子,處理間差異不大;平均每莢種子數介於1.17 至1.42,處理間差異不明顯(表4)。
討論
雨量對小白菜採種的影響,可分為營養期、開花期與結莢期探討。小白菜在高濕環境易發生露菌病,生長期在高溫高溼環境易導致軟腐病;開花期的降雨,除了病害外,亦會影響蜜蜂的訪花;結莢期的降雨,影響種子品質,易導致黑斑病的漫延,影響種子健康,結莢後期的降雨,易造成莢內發芽。
由氣象資料顯示12 月至3 月臺灣中部平均雨量較低,有利於莢的成熟,如果以小白菜採種生育日數120天-140 天估計,依本研究在農試所所在地數據資料顯示,則可在11月13 日至12 月7 日播種,可獲取最優之採種成果。最早適合採種期除了結莢期可以在12 月外,另外需考慮開花期間的日平均溫度不能超過25℃,否則影響親和性,霧峰地區由1999 至2003 年的25℃臨界日期分別為11 月23 日、11 月10 日、11 月5 日、11 月15 日與11月20 日,所以以11 月23 日為最早開花始日,再以苗期加營養期最長的71 日往前推算,則9 月13 日為最早播種適期,所以推算臺灣中部適合採種期為9 月13 日至12 月7 日播種。但早抽苔品系不適合晚播,因低溫需求量低,易小株抽苔,採種量差,晚抽苔品系不適合早播,除了生育期長外,早期軟腐病亦是一個挑戰,如果考慮採種量取一平衡點,10 月中旬至11 月中旬應是早晚抽苔品系皆可,但花期不一致部分,需另外調節。
此外在同一網室設施,可以在9 月至隔年4月利用兩次,以小白菜採種期間為140 天計算,在9 月13 日播種早抽苔品系,開花期以最長模式估計,由11 月23 日(71 天)開至1 月9日(117 天),以10 天為種植另一品系而不會雜交的緩衝期,則為1 月19 日,再以最短的開花期42 天往前估算,12 月8 日為第二次採種的播種適期,但此日期可隨第一次採種實際開花日期作調整,如果生育期亦是140 天,則其種莢成熟期在4 月27 日,如果網室上有除雨塑膠布,則效果更好。中國利用基因型雄不稔進行小白菜採種的父:母本為1:4 或1:5(何,1993;王,2001;申,2001),由於為基因型雄不稔母本,所以理論上必需拔除50%母本,所以父:母本約為1:2 至1:2.5。如果兩親皆為自交不親和系小白菜,父:母本可以用1:1(申,2001)。
結球白菜正反交皆可應用父:母本採1:1(何,1993;劉,1998;王,2001;申,2001),如果母本採種多,父母本比可採1:2 至1:4,如果只採收母本,可以用1:4 至1:8(申,2001),亦有建議用1:2 至1:4(王,2001),正反交有差異,只採收母本者父母本比可採1:2(何,1993)。甘藍類蔬菜一代雜交種父母本為1:2,但此比例會依親本開花能力與是否兩親皆用而有所調整(George, 1985),所以利用自交不親和採種的父母本比由1:1 至1:8 皆有。本試驗結果顯示父母本比2:3 優於1:2,不論就母本採種量、平均單株採種量或總採種量,皆是2:3 優於1:2,並不隨母本增加而提高採種量,反而比例是重要因素。
此種授粉親多寡,影響採種量,可能與蜜蜂可能依植株型態、花的顏色或深淺,而有所選擇性偏好(Faulkner, 1978),所以必需提供足量的父本花粉,本試驗結果,推薦在臺農2 號小白菜採種父母本比必需採2:3。以氯化鈉溶液處理打破十字花科蔬菜自交不親和性,有許多有效的報告(Tao and Yang, 1986;Monteiro et al., 1988;何,1993;楊等,1995;孟,1997;Carafa and Carratú, 1997;楊,1998;申,2001)。
施用的濃度最低為0.5%(Monteiro et al, 1988),最高為6%(楊等,1995),其中以3%為最普遍推薦濃度(Tao and Yang, 1986;楊等,1995;楊,1998;申,2001),濃度太高會造成柱頭與葉片失水(何,1993)或對土壤有負面影響(楊等,1995),本試驗結果顯示3%氯化鈉溶液對‘01-126’自交系無效,此結果與前人提到有品系差異的情形一致(楊等,1995;楊,1998;申,2001),亦有試驗結果顯示授粉前15 分鐘處理較授粉後15 分鐘處裡有效( Monteiro et al., 1988),但在利用蜜蜂授粉的實際應用上,有其困難。
參考文獻
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Tao, G. and R. Yang. 1986. Use of CO2 and salt solution to overcome self-incompatibility of chinese cabbage ( B. campestris ssp. Pekinensis). Eucarpia Cruciferae Newsl. 11:
資料來源:種苗科技成果發表會專輯
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