全 文 ：草娜 .艺 5 ICH U N A2 05年第 1期 舰 1 1。期 即 ,叮竿瓜
不同去雄方法诱导
草地早熟禾雄性不育的研究
张丽霞 , , 徐宪涛 2 , 姚爱兴 ,
l(
. 四川省草原研究所 , 成都 犀浦 61 173 1 ; 2 . 四川华腾公路试验检测有限责任公司 , 四川 成都 6 10 0 61 ;
3
. 宁夏大学农学院 , 宁夏 银川 7 500 0
摘 要 : 试验分别用温汤去雄杂交和两种化学去雄剂化学去雄诱导草地早熟禾雄性不育 , 结果表明 , 在两种化学去
雄剂作用 下去雄效果比较理想 , 温汤去雄雄性不育率达 10 0% 。
关键词 : 草地早熟禾 ; 化学去雄剂 ; 温汤去雄 ; 雄性不育
中图分类号 : 5 6 8 8 . 4 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 06 一 19 3 2 (2 0 0 5 )0 1一 0 04 2一 03
草地早熟禾 ( oP a p ar et ns is ) 属禾本科早熟禾属 , 是
冷季型草坪草 , 具有繁殖能力强 、 再生性好 、 生长年限
长 、 耐早 、 抗寒 、 返青早 、 绿期长等特点 , 堪称 “ 绿草
之冠 ” , 广泛应用于各类草坪 。 由于我国草坪草培育研
究严重滞后 , 现所用草坪草种子 , 尤其是草地早熟禾全
部依赖进口 。 因此 , 通过杂交选育适合我国环境条件和
管理方式的草地早熟禾具有十分重要的现实意义 。
化学去雄剂己广泛应用于农作物 、 蔬菜和果树的大
田制种 , 其显著特点是施用方便 、 效果明显 。 2 0世纪 60
年代以来 , 许多学者对乙烯利 、 K M S 一 l (均三嗓二酮 ) 、
赤霉素 、 钠砷酸盐 、 二十烷醇等诱导植物雄性不育的特
性进行了广泛的研究 , 有些还取得了雄性不育系 。 近几
年来 , 国外新研制的产品 RH 5 3 1 、 R H5 32 、 W L 8 4 8 11 、
s c 2 0 5 3和 G EN E sl s等己广泛用于农作物 、 蔬菜和果树制
种 , 但用于牧草和草坪草制种国内报道很少 〔,」。
草地早熟禾属异花授粉植物 , 雌雄同花 〔2 , , 杂交前
必须去雄 , 但因其花小 , 仅有卜 3 m m , 花期也很短 , 人
工去雄很困难 , 且速度慢不易去干净 。 因此 , 本文尝试
用温汤去雄和化学去雄剂津奥琳 S C 2 0 5 3 、 G E N E S IS 进行
化学去雄 , 以探讨其在草地早熟禾杂交中的应用 。
收稿日期 : 20 04 一 0 8 一 2 3
基金项 目 : 宁夏 自然科学墓金和国家教育部优秀青年教师教学
科研奖励计划资助内容之一 ( 20 0 14 9)
作者简介 : 张丽霞 ( 1 97 一 ) , 女 , 山西临汾人 , 硕士 ,现在四川
省草原研究所从事草坪科研与开发工作 。
, 材料与方法
1
,
1 试验地 自然条件
试验于2 0 02 年4- 7月在宁夏大学农学院草业研究所
试验地进行 。 试验地位于北纬3 8 0 15 ` , 东经 10 6 0 15 ` , 海
拔 1 117 m , 年均温 8 . s oC , 年平均降雨量 2 0 2 m m , 无霜
期 165 d ; 土壤为熟化灌淤土 , 有机质含量 1 . 62 % , 全氮
0
.
1 1%
, 水解氮 6 6 . 8 6 m gk/ g , 速效钾 12 4
.
32 m g k/ g
,
p H
值 7 . 8 , 全盐0 . 10% 。
1
.
2 材 料
化学去雄剂津奥琳 S C 2 0 5 3由天津农业科学院提供 ,
G E N E SI S 由天津农业科学院从美国进 口 : 供试草种有山
峰草地早熟禾 (oP a p ar enst is vc
.
M on
n
iat n)
、 公园草地
早熟禾 (oP a p ar et ns is vc . P a kr ) 和巴润草地早熟禾 ( oP a
p ar et ns is c v. B iar n)
, 由宁夏大学农学院草业研究所提供 。
1
.
3 方 法
小区面积5 m Z ( 1 m x s m ) , 行距 3 0 e m , 3行区 , 重
复 3次 。 试验采用化学去雄和温汤去雄两种去雄方法 , 化
学去雄采用两种化学去雄剂 : 津奥琳 S C 2 0 53 和GNE E S sI 。
每种化学去雄剂设置3种剂量 : ( l) 津奥琳 S C 2 0 5 3每升
软化水中分别加入5 m l 、 6 m l 和 7 m l 3 %津奥琳原液 ,
稀释后按 6 ml 的3 %津奥琳原液加入2 . 5 m l专用表面活性
剂 , 不喷药为空白对照 。 当供试品种的生长期处于幼穗
长度在 0 . 5一 1 . 2 。 m之间 〔, 〕 , 进行喷施 ; ( 2 ) G E N E S IS参
照甘肃农业大学赵桂琴用化学去雄剂 G EN E S sI 对早熟禾
去雄效果 , 本试验设剂量分别为 0 . 15 留m , 、 .0 25 g/ m Z和
0
.
35 留m , , 不喷药为对照 , 3 次重复 。 表面活性剂为
任责编辑
王国提芬
即 ,叮草禽 2 0 5年第 1期 总第 1 10 期 , 娜 . 艺
M on s l 6 ]
, 喷药量2 6 . 7 m Fm Z , 当母本的生长期处于 F e e k e s
标准 .8 } .9 0 (即最后一片叶子长 .8 } .9 0 c m ) 时 , 进行
叶面喷施 , 作业时喷幅要全部罩着母本带均匀喷雾 , 且
选择在早晨露水干后 , 无风或微风时进行 , 并保证喷药
后Z h内不得有降水 。 在花序顶部开花前选 10株套袋测自
交率 , 测异交率的开放授粉 ; ( 3) 温汤去雄采用 47 ℃ +
2 m in
、
4 8 oC + 1 m in 和 4 9 oC + 1 m i n 3个处理组合 , 在晴
朗无露水的早晨进行去雄 ,选择健壮无病害的单株 3于50
株 , 先整穗 , 将花序顶上己开的小花和下部发育不良的
小花去掉 。 由于每个小穗的第3朵小花通常发育不 良 , 所
以在整穗时去掉第3朵小花 , 每个小穗只留2朵小花 。 将
母本穗子轻轻弯下浸入事先调好温度的热水瓶中并计时 ,
时间一到取出母本穗子 , 等雄蕊己烫死的小花开放 , 再
将未开放的小花去掉 , 计下每穗的小花数 , 授粉后套袋 ,
所结种子统计结实率 。
成熟时收取套袋穗和未处理穗 , 进行室内考种 , 以
测定对照套袋的穗粒数 ( K ) , 处理套袋穗的穗粒数 ( B ) ,
开放授粉穗的穗粒数 (W ) , 计算各处理的相对不育率
( RM S R ) 和相对异交结实率 ( C FR ) 。
C FR (% ) = (W一 B ) K/ “ 10 0 ;
RM S R (% ) = (K 一B ) /K x 1 0 0 。
其中 , K为对照套袋穗的穗粒数 ; B为处理套袋穗的
穗粒数 ; W为开放授粉穗的穗粒数 。
2 结果与分析
2
.
1 去雄时期
根据天津农科院农作物研究所对小麦所做的试验表
明 , 津奥琳 S C ZO53 适宜的施药时间为幼穗发育雌雄蕊分
化期至隔离期 , 这时幼穗长度约在 .0 5一 1 . 2 。 m 之间 。 草
地早熟禾与小麦同属禾本科早熟禾亚科早熟禾属 , 具有
相同的发育阶段 , 可以采用小麦的喷药时期 。 因此 , 本
试验在该时期用津奥琳 S C 2 0 53 对3个供试草种进行喷药
处理 , 使它们均处于有效喷药时期内 。 参照甘肃农业大
学赵桂琴用化学去雄剂G E N E S sI 对早熟禾去雄效果 , 当
母本的生长期处于 F e k es 标准 .8 -0 .9 0 (即最后一片叶子
长 8 . ) .9 0 c m ) 时 , 进行叶面喷施 ; 温汤去雄在花序没
有开花或花序顶有少部分开花时进行 。
.2 2 化学去雄喷药剂量及温汤去雄温度对雌蕊育性的影响
要想获得理想的去雄效果 , 不仅要求理想的药剂 ,
而且要求最佳的喷药剂量 。 剂量过大 , 一是容易造成去
雄剂的浪费 , 二是容易形成药害 , 损伤雌蕊 , 影响结实
率 。 但剂量过小 , 又达不到去雄效果 , 影响杂种的纯度 。
试验对3个供试品种分别进行了 s m比 、 6 m比和 7 111』/
L津奥琳S C 2 0 5 3和 0 . 15 g/ m Z、 0 . 2 5 g/ m Z和 0 . 3 5 g/ m Z G E N -
E SI S不同剂量的处理 。 结果表明 , 在 5 m l/ L 、 6 m l/ L和
7 m l几津奥琳 S C ZO5 3剂量下 , 山峰草地早熟禾的去雄效
果分别为90 . 5% 、 94 %和 97 % , 公园草地早熟禾的去雄效
果分别为 98 % 、 1 0 %和 10 % , 巴润草地早熟禾的去雄
效果分别为 9 5% 、 9 8 . 5%和 10 0% ; 在 0 . 1 5 g/ m Z、 0 . 2 5 g/ m Z
和 .0 35 g/ m ZGNE E sl s处理下 , 山峰草地早熟禾的去雄效
果分别为90 % 、 94 . 1%和97 . 5% , 公园草地早熟禾的去雄
效果分别为 98 % 、 10 %和 10 % , 巴润草地早熟禾的去
雄效果分别为 95 % 、 98 . 8%和 10 % (见表 1 ) 。 温汤去雄
在 4 7 oC + 2 m i n 、 4 8 oC + 1 m in和4 9 oC + 1 m i n 处理下 , 山
峰草地早熟禾 、 公园草地早熟禾和巴润草地早熟禾的去
雄效果均达到了 10 % 。
表 1 不同去雄方法对 3个供试品种的去雄效果比较
去雄方法 剂量 供试草种 相对不育率〔% )
公园 98 · OA a
s m lL/ 巴润 9 5刀 A b
山峰 9 0 j A c
公园 10 0 A a
S C 2 0 5 3 6 m ljL 巴润 9 8 5 A a
山峰 9 4 A b
公园 I OOA a
7 m ljL 巴润 10 0 A a
山峰 9 7 B b
公园 98 刀 A a
0
.
15 g/ m
Z 巴润 9 5 . 0 A b
山峰 9 0刀 B e
公园 l o A a
G NE E s l s 0 2 5 g/ m
Z 巴润 9 8名A a
山峰 9 4 . I A b
公园 I OOA a
.0 35 g/ m
Z 巴润 l o A a
山峰 97 · SA a
注 : 小写和大写字母分别表示 P < 0 05 和 P < .0 01 水平差异显著 , S S R测验 。
从处理与对照的异交率中可以看出 , 两种化学去雄
剂在试验设计的最高剂量下 , 3个供试品种去雄效果均
达到最佳 , 但结实率明显降低 , 原因可能是剂量过大 ,
对雌蕊造成了损害 。 并且 , 在相同剂量下 , 3 个品种的
异交率也不相同 , 这是由于品种之间的差异所造成的 。
试验中发现 , 喷药时应选用雾化效果好的喷雾器 , 且喷
雾一定要均匀 , 将母本全部喷到 , 不要漏喷或重喷 。 漏
喷会影响杂种的纯度 , 重喷不仅浪费药剂还会造成一定
的药害 , 损伤雌蕊 。 另外 , 喷药Z h内不能有降雨 , 如果
遇到降雨须待雨过天晴 , 叶面无露时再喷一次 , 以防去
雄失败 。 温汤去雄在47 ℃ + 2 m in 处理下对供试 3个品种
雌蕊伤害不明显 , 在48 ℃+l m in 和 49 ℃+l m in 处理下
对供试3个品种雌蕊伤害明显 , 且在 49 ℃ +l m in 处理下
结实率为 0 。
2
.
3 不同去雄方法处理草地早熟禾雄性不育的效果 (见
王国芬
表 l )
从表 l可以看出 , 参试的3个品种在两种不同化学去
雄剂不同剂量的处理下 , 去雄效果不同 , 说明品种之间
对去雄剂的反应具有一定的差异 , 也说明化学去雄剂与
品种之间存在一定程度的互作 。
3 去雄后花粉生活力测定
去雄后的植株待开花后 , 用镊子夹掉花序 , 取出花
粉置于载玻片上 , 用刀片切碎 , 滴入联苯胺 、 a 一蔡酚和
N 灸C O 3的混合溶液一滴和 .0 3%的H 20 2一滴 , 用小玻璃棒
将花粉与液滴仔细混合 , 盖上盖玻片 ( 4 50 盖 , 防止有气
泡 ) , 3一5 m in 后在显微镜下用低倍镜观察 , 数不同颜色
的花粉数 。 凡有生活力的花粉被染成红色或玫瑰红色 ,
而不具生活力的为黄色或无色 。 每个片子至少数 10个视
野 , 最后计算出有生活力的花粉的平均数 。
所需试剂的配置 : ( l) 联苯胺 : 将 .0 2 9 联苯胺溶于
10 0 m l 50%的酒精中 , 置于棕色瓶中保存 ; ( 2) a 一蔡酚 :
将0 .巧 g a 一禁酚溶于 10 m l 5 0%的酒精中 , 置棕色瓶中保
存 ; ( 3 ) N a ZC O 3溶液 : 将 0 . 2 5 g N 山 C o 3溶于 10 0 m l蒸馏
水中。 由于混合液不稳定 , 使用前将 3种溶液少量等体积
混合 。 .0 3%的过氧化氢也必须在使用前才能配置和稀释 。
试验表明 , 对照 (未去雄 ) 的花粉经染色后为玫瑰
红色 , 显微镜下花粉稠密 , 每个视野内平均为 13 个花粉
粒 。 两种化学去雄剂去雄后没有被杀死的花粉染色后颜
色较淡 , 且显微镜下花粉数目少 , 说明两种化学去雄剂
在剂量较小的情况下不仅去雄效果不能达到 10 % , 而且
花粉生活力降低且数 目变少 。
4 授 粉
进行化学去雄和温汤去雄后穗子的小花柱头呈羽毛
状分叉并带光泽时授粉最为合适 。 先从健康的父本中选
择有个别小花花药外露的花序 , 将其剪下 , 把顶部和基
部的小穗剪去 , 中部两侧留卜 7个小穗 , 从每个小穗上
部 13/ 处剪颖 , 在太阳下照射 2一3 m in , 待有花药伸出颖
外约 12/ , 将要散粉时 (花药为黄绿色 ) 即可授粉 。 授粉
时先用剪刀把纸袋上端封口拆开 , 将父本穗拿到纸袋上
端 , 在纸袋内轻轻捻转 , 使花粉 自然落到柱头上 , 然后
立即封上纸袋口 , 挂牌记载 。
5 讨 论
5
.
1 试验结果表明 , 两种化学去雄剂诱导草地早熟禾雄
性不育的效果比较理想 , 且与品种之间都存在一定的互
作 , 只要筛选出强优势组合 , 掌握喷施技术与方法 , 完
全可用于大面积制种 。
5
.
2 在草地早熟禾生长发育期幼穗长度 .0 5一 1 . 2 c m 时 ,
用6 m l 3 3%津奥琳S C 2 0 5 3原液兑入 1 0() 0 m l软化水中进
行喷施 ; 当母本的生长期处于 F e e ke s标准 .8小 .9 0 (即最
后一片叶子长 .8 ) .9 0 c m ) 时 , 加表面活性剂为M o sn l 61
进行叶面喷施 , 去雄效果彻底 , 对雌蕊损伤较小 。 喷药
时应选用雾化好的喷雾器 , 喷雾一定要均匀 , 将母本全
部喷到 , 不要漏喷或重喷 , 漏喷影响杂种纯度 , 重喷不
仅浪费药剂还会造成药害 , 损伤雌蕊 。 喷药 Z h内不能有
降雨 , 如果遇到降雨须待雨过天晴 , 叶面无露时再喷一
次 , 以防去雄失败 。
5
.
3 津奥琳 S C ZO53 在诱导草地早熟禾雄性不育时 , 在
适宜的喷药时期喷药 , 抽穗期推迟 3一 s d , 穗长 、 小穗数
无明显变异 。 供试的3个品种在 3种喷施剂量下的去雄效
果和异交率差异性不同 。
5
.
4 试验过程中发现将植株小穗插入 47 ℃的热水瓶中
2 m in 后温度降低 .0 3一 .0 5 ℃ , 插入 48 ℃和49 ℃的热水瓶
中 1 m in后温度降低 .0 5 ℃ 。
参考文献
[ 1 ]赵桂琴北学去雄剂 G EN E S sI 诱导早熟禾雄性不育的初步研
究 [ J ].草业科学 , 200 0 ( 3 ) : 2 0 一22 .
【2 ]赵桂琴 .温汤去雄在早熟禾杂交中的应用【J] .草业科学 , 2 0() 0
( l ): 23
一
2 6
.
【3] 牲草及饲料作物育种学 [M 】.北京: 农业出版社 , 19 8 .6
[ 4] 天津农业科学(津奥琳专集 )[ M 】.天津 : 天津农业科学 , 19 9 .
S ut d y o n M a l-e s et r iil yt fo r oP
a P ar et
n s is b y D i月触er n t Em a s e u l a it o n M e t h o d s
Z H A N G L i
一 x i a
, ,
X U X ian
一
at o
, ,
YA O A i
一 x ign
,
( 1
.
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u
an snI t i ut et of G
r as s lan d
,
C h e n g du 6 1 17 3 1
,
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2
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o k i n d s o f
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e h e m i e a l h y b ir d i z in g ag
e n t姆 er v e yr u s e fu l ot e m a s e u l iat o n . M al e 一set ir l iyt r a t e er ac h e d 1 0 0% b y u s in g h o t
Wat e r t f e at
.
K ey W心r d s : P o a P r a t e n s i s , S C 2 0 5 3 an d G EN E S I S , Em a s e u lat ion w iht h ot w aet r
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责任编辑王国芬4