全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2014, 40(2): 264−272 http://zwxb.chinacrops.org/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由教育部新世纪优秀人才项目(NCET-10-0693), 国家自然科学基金项目(31071454)和国家现代农业产业技术体系建设专项
(CARS-13)资助。
第一作者联系方式: E-mail: yu1009@nwsuaf.edu.cn, Tel: 029-87082845
Received(收稿日期): 2013-03-18; Accepted(接受日期): 2013-08-16; Published online(网络出版日期): 2013-10-23.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20131023.1303.002.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2014.00264
氨基酸合成抑制剂类除草剂诱导油菜雄性不育效果评价
于澄宇 何蓓如
西北农林科技大学农学院, 陕西杨凌 712100
摘 要: 甘蓝型油菜对以乙酰乳酸合酶为靶标的磺酰脲类等除草剂很敏感, 其中部分除草剂具有很强的化学杀雄作
用。本文通过油菜抽薹期叶面喷施试验, 比较 26种能够抑制氨基酸生物合成的除草剂及复配剂对甘蓝型油菜雄蕊育
性的影响。结果显示除过双草醚、麦喜、胺苯磺隆外, 其余 23种除草剂均对油菜具有不同程度杀雄作用。其中 600 mg
hm–2的咪唑乙烟酸、150 mg hm–2的吡嘧磺隆、240 mg hm–2的烟嘧磺隆、200 mg hm–2的单嘧磺隆和 120 mg hm–2的
氯磺隆具有较高杀雄率, 但容易产生药害。而 60~90 mg hm–2的酰嘧磺隆、苯磺隆及其复配剂对油菜杀雄率大于 95%,
持续时间长, 对雌蕊结实性能影响较小, 且在 20个甘蓝型油菜品种(系)上杀雄效果稳定, 可以作为油菜等植物的最佳
化学杀雄剂活性成分。本试验证明可以从氨基酸合成抑制型除草剂中筛选化学杂交剂, 为进一步开发化学杀雄剂提
供了参考。
关键词: 油菜; 雄性不育; 化学杂交剂; 除草剂; 磺酰脲
Evaluation of Male-Sterility Induction Effect of Various Amino Acid Biosyn-
thesis Inhibiting-Herbicides on Rapeseed (Brassica napus)
YU Cheng-Yu and HE Bei-Ru
College of Agronomy, Northwest A&F University, Yangling 712100, China
Abstract: Oilseed rape is very sensitive to most sulfonylurea herbicides. The active constituent of sulfonylurea herbicides is ace-
tolactate synthase (ALS), which catalyzes the common reaction to synthesize three branched-chain amino acids including leucine,
valine, and isoleucine in plants. Some sulfonylurea herbicides have strong gametocidal effect on rapeseed. In the present paper, we
evaluated the gametocidal effect of 26 herbicides inhibiting the biosynthesis of amino acids after leaf-spraying them at bolting
stage of rapeseed (Brassica napus). Application of 6000 mg ha–1 glufosinate ammonium and 22 500 mg ha–1 glyphosate, inhibit-
ing the biosynthesis of glutamine and phenylalanine respectively, caused partially male sterile. Except Bispyribac-sodium, Flora-
sulam + flumetsulam, and Ethametsulfuron, the twenty-three ALS-inhibiting herbicides, including eighteen sulfonylureas, two
imidazolinones, one sulfonylamino-carbonyltriazolinone, one triazolopyrimidines, and one pyrimidinylthio (or oxy)-benzoate,
could induce male sterility in Brassica napus. Among them, Imazethapyr (600 mg ha–1), Pyrazosulfuron-ethyl (150 mg ha–1),
Nicosulfuron (240 mg ha–1), Monosulfuron (200 mg ha–1), and Chlorsulfuron (120 mg ha–1) had high gametocidal efficiency
which was not stable when the dosage changed slightly, indicating that they would be potential CHAs for Brassica napus by fine
adjustment of dosage. Foliar application of Tribenuron-methyl or Amidosulfuron at the doses from 60 to 90 mg ha–1 on 20 Bras-
sica napus varieties (lines) showed over 95% male sterility as well as lower phytotoxicity on pistil fertility. In conclusion, Tribe-
nuron-methyl and Amidosulfuron are the best gametocides for Brassica napus among those herbicides. Our findings of gameto-
cidal effect of those chemicals extend the function of ALS-inhibiting herbicides.
Keywords: Brassica napus; Male sterility; Chemical hybridizing agents; Herbicide; Sulfonylurea
多数磺酰脲类除草剂对播娘蒿、荠菜等农田常
见十字花科杂草具有良好的杀灭作用, 但也对油菜
等作物有强烈的生长抑制作用。这些除草剂的残留、
使用不当和漂移会导致油菜等作物的授粉生殖异常
或结实能力下降[1-2], 这对于除草剂的安全使用、药
害评价是不可忽视的影响因素。但另一方面也可化
第 2期 于澄宇等: 氨基酸合成抑制剂类除草剂诱导油菜雄性不育效果评价 265


害为利, 从中筛选新型化学杂交剂(chemical hybrid-
izing agents, CHA)或化学杀雄剂(gametocide)。用化
学杂交剂诱导植物雄性不育来生产杂交种的技术称
为化学杀雄 , 是作物杂种优势利用的一条可行途
径。利用化学杀雄制种技术, 国内已经育成和推广
了湘杂油 1 号、湘杂油 6 号、渝黄 1 号至 4 号、秦
优 33、秦优 19、秦荣 1 号、秦荣 2 号、秦杂油 19
等几个系列 10 多个油菜杂交种[3], 证明化学杀雄技
术是油菜品种更新的快捷途径。
但在过去, 油菜化学杀雄剂很少, 经过大量筛
选发现赤霉素和 KMS-1 在油菜上有明显杀雄效果[4],
杀雄剂 1 号效果较好, 但不育株率不够稳定, 全不
育株率在 90%以下, 全不育株仍能产生有活力花粉
并少量自交结实[5-6], 而且杀雄剂 1 号含有易残留的
毒性元素砷, 不符合环保要求。许多单位都在积极
尝试开发新型 CHA[7-14]。我们 2003年发现油菜接受
周边小麦田漂移的某些除草剂可导致油菜生长抑制
或雄性不育, 由此试验筛选出几种活性成分为磺酰
脲类除草剂的油菜化学杂交剂[12-13]。将除草剂用作
化学杂交剂, 其优点是成本低廉和来源广泛, 可扩
大其用途, 延长产品寿命。磺酰脲类除草剂作用靶
标是乙酰乳酸 /乙酰羟酸合酶(ALS 或 AHAS), 以
ALS 为靶标的抑制剂非常多, 可划分为 15 类, 主要
有磺酰脲类 (sulfonylurea)、咪唑啉酮类 (imidazo
linone)、磺酰胺基羰基三唑啉酮类 (sulfonylamino-
carbonyltriazolinone)、三唑嘧啶类(triazolopyrimidine)
和嘧啶水杨酸类[pyrimidinylthio(or oxy)-benzoate]
等 [15-16]。本文收集了多种氨基酸合成抑制剂类除草
剂, 比较其对油菜雄蕊育性的影响, 从中筛选高效
化学杂交剂活性成分, 研究结果既可以为除草剂对
油菜生殖系统的药害评价提供参考, 更主要的是为
进一步开发新型化学杂交剂提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料与试剂
供筛选的除草剂共 26 种(见附表和表 1), 包括
19 种磺酰脲类、2 种磺酰胺类(阔草清 Flumetsulam
和麦喜 Derby)、1 种嘧唑啉酮类的咪草烟 (Imaze
thapyr)、1 种嘧啶水杨酸类的双草醚 (Bispyribac-
sodium)、1种磺酰胺类的彪虎(Flucarbozone-sodium),
共 5 大类 24 种 ALS 抑制剂类除草剂。另外还选取
抑制谷氨酰胺合成的谷胺酰胺合酶抑制剂草胺膦
(glufosinate ammonium)、抑制苯丙氨酸合成的 5-烯
醇丙酮酸莽草酸 -3-磷酸合酶抑制剂草甘膦
(Glyphosate)两种典型的氨基酸合成抑制型除草剂。
供试甘蓝型油菜秦油 3 号等 20个品种(系)均由
西北农林科技大学油菜研究中心提供。
1.2 药剂筛选试验
药剂初筛试验每小区种植 3 行油菜, 行长 2 m,
行距 40 cm, 每行定植 15株。每处理重复 3次。每
种除草剂分别按照在小麦、玉米或水稻田的推荐剂
量作为基准浓度配制原始母液, 使用时配制 10~200
倍不同浓度稀释液, 进行大范围粗略初选。喷施时
加入约 0.2%~0.5%洗衣粉或洗洁精以增强溶液在叶
片表面的附着性能, 在油菜现蕾期(油菜最长花蕾约
2~3 mm, 最大小孢子发育处于单核期)用小型手动
喷雾器叶面喷施稀释液, 每株受药量控制在 6~8 mL,
均匀喷湿叶片及花序。对照用清水喷施。
1.3 油菜性状调查及育性鉴定
喷药处理后调查油菜生长、开花以及药害情况。
用 1%醋酸洋红染色, 显微镜下观察花粉败育程度,
参考官春云方法[4-6]统计全不育、半不育和可育等各
类植株数, 计算不育株率。
1.4 苯磺隆、酰嘧磺隆的品种基因型依赖效应分析
对苯磺隆、酰嘧磺隆分别设计二因素三重复裂
区试验, 以 2个不同浓度(60 mg hm–2和 90 mg hm–2)
为主区, 12日后复喷 1次, 20个不同品种(系)为副区,
副区面积 2.5 m×2.0 m, 种 5行约 70株。从每小区选
取 10株油菜, 每株选 4~5个分枝统计人工授粉结实
率, 用相对结实率代表雌蕊育性, 相对结实率=(处
理结实/对照结实) ×100。用 DPS 9.55软件[17]进行方
差检验。
2 结果与分析
2.1 除草剂对甘蓝型油菜的杀雄效果
所用26种不同除草剂及复配剂, 除过双草醚、
麦喜、胺苯磺隆3种药剂在所使用浓度范围没有效
果外 , 其余23种药物都对油菜具有不同杀雄效果
(见附表)。
抑制谷氨酰胺合成的草胺膦和抑制苯丙氨酸合
成的草甘膦用量远远大于磺酰脲类除草剂, 而且诱
导雄性不育的效果不好。磺酰脲类的苄嘧磺隆、碘
甲磺隆钠盐、混配剂 Maister、混配剂爱将、以及氟
唑磺隆(彪虎)、唑嘧磺草胺的使用效果不理想, 诱导
不育株率低于 90%, 而且很难得到全不育, 剂量增
大时药害很显著。
266 作 物 学 报 第 40卷


甲磺隆、噻吩磺隆、甲基二磺隆、砜嘧磺隆、
氯嘧磺隆 (图 1-A)只有在较高剂量才能诱导大于
90%不育株率 , 产生药害比较明显 , 植株高度降低
30 cm 以上, 更高剂量则杀死植株。咪唑乙烟酸(图
1-B)、吡嘧磺隆、氯磺隆、单嘧磺隆(图 1-C)、烟嘧
磺隆(图 1-D)可诱导相对较高的不育株率, 且药害较
轻 , 但对剂量变化敏感 , 稍高剂量易产生药害 , 使
植株矮化、花序缩短、花蕾和角果短变小, 难以授
粉结实(图 1-A, C, D)。通过优化施用技术, 这些药剂
可以作为 CHA谨慎使用。

图 1 氯嘧磺隆(A)、咪唑乙烟酸(B)、单嘧磺隆(C)和烟嘧磺隆(D)诱导的雄性不育油菜
Fig. 1 Male sterility of B. napus induced by chlorimufron-ethyl (A), imazethapyr (B), monosulfuron (C), and nicosulfuron (D)

同时兼备诱导不育株率大于 95%、持续时间大
于 15 d、且雌蕊授粉结实基本正常的仅有 60~120 mg
hm–2 (文中剂量均指活性成分 a.i.)的酰嘧磺隆和苯磺
隆。另外酰嘧磺隆和苯磺隆(EXP1)、苯磺隆和氯磺
隆(EXP2)、酰嘧磺隆和甲基碘磺隆钠(使阔得)等混配
施用也能达到同样效果。表明油菜雄蕊发育对酰嘧
磺隆、苯磺隆等具有较高的敏感性, 而雌蕊等其他
器官具有较好承受能力。
为了验证部分筛选出来的候选化学杂交剂的效
果可靠性, 对咪唑乙烟酸等 6 种药剂在有效剂量范
围设置两个优选剂量在自交系 82089上验证(表 1)。
可见 60 mg hm–2和 90 mg hm–2剂量的苯磺隆、酰嘧
磺隆处理效果与附表试验结果基本相似, 不育株率
高且不育持续时间可达 19~22 d, 说明这些药剂效果
比较稳定; 而咪唑乙烟酸、氯磺隆、吡嘧磺隆、氯
嘧磺隆的低剂量处理效果不佳, 较高剂量处理虽不
育度增高, 但花序缩短, 雌蕊结实差, 药害显现, 尚
需进一步优化剂量。

表 1 部分除草剂的杀雄效果验证
Table 1 Validation of gametocidal effect of some herbicides
处理
Treatment
剂量
Dosage
(mg hm–2)
全不育株率
Percentage of male
sterile plants (%)
半不育株率
Percentage of partial
sterile plants (%)
可育株率
Percentage of fertile
plants (%)
不育持续时间
Days of male
sterility (d)
600 83.4 B 16.6 C 0 C 12.6 F 咪唑乙烟酸
Imazethapyr 1200 100.0 A 0 D 0 C 17.0 D
60 97.6 A 2.2 D 0 C 20.7 BC 苯磺隆
Tribenuron-methyl 90 100.0 A 0 D 0 C 22.3 A
60 90.9 AB 9.1 CD 0 C 19.3 C 酰嘧磺隆
Amidosulfuron 90 100.0 A 0 D 0 C 21.7 AB
120 44.0 D 51.7 A 4.3 B 15.3 E 氯磺隆
Chlorsulfuron 150 82.8 B 17.2 C 0 C 22.0 AB
150 66.6 C 32.3 B 1.1 C 16.3 DE 吡嘧磺隆
Pyrazosulfuron-ethyl 180 91.2 AB 8.8 CD 0 C 19.3 C
240 41.0 D 48.1 A 10.9 A 13.0 E 氯嘧磺隆
Chlorimufron-ethyl 480 100.0 A 0 D 0 C 19.7 C
同药剂不同剂量间不同大写字母示 0.01差异水平。
Values with different dosage in a treatment followed by different capital letters are significantly different at the 0.01 probability level.

第 2期 于澄宇等: 氨基酸合成抑制剂类除草剂诱导油菜雄性不育效果评价 267


2.2 不同基因型油菜对所用化学杂交剂的反应
用苯磺隆和酰嘧磺隆分别配制 60 mg hm–2 和
90 mg hm–2的溶液, 在甘蓝型油菜 20个不同品种(系)
或自交系现蕾期(最大花蕾约 2~3 mm)进行叶面喷施,
12日后复喷 1次, 处理结果见(表 2)。从不育株率和
结实率来看, 化学杀雄效果在基因型间具有一定差
异, 对 82089、史力丰等杀雄率较低。但油菜不同基
因型不育株率均达到 93%以上, 大部分超过 95%,
效果比较稳定。开放授粉结实率也较高, 一般均在
60%以上 , 说明制种产量较高 , 可满足杂交制种需
求。总体比较, 苯磺隆的药害稍大于酰嘧磺隆, 两种
CHA 的基因型效应较相似, 都表现在如 82089、史
力丰等叶色较深、花期较晚的品种(系)上杀雄率较低,
与其他品种(系)差异显著, 可能需要更高浓度处理。
2.3 苯磺隆、酰嘧磺隆处理油菜的形态变化
用 60 mg hm–2和 90 mg hm–2的苯磺隆、酰嘧磺
隆处理油菜, 对甘蓝型油菜生长发育产生的影响主
要体现在生殖器官组织。90 mg hm–2药剂处理, 植株
初花期薹茎节间伸长速度减缓 , 高度低于对照。
60 mg hm–2和 90 mg hm–2苯磺隆处理使初花期分别
比对照迟 1 d和 2 d, 且 60 mg hm–2处理在临终花时
育性有所恢复, 但大部分花粉褐化无活力。油菜初
花期幼嫩苔茎紫色明显加重, 主花序上花蕾较为密
集, 有死蕾, 花柄缩短, 初花期花色较浅, 花萼和花
瓣较小(图 2-A), 5 d之后趋于正常。苯磺隆、酰嘧磺
隆诱导的雄性不育花朵特点是雄蕊缩短, 花药干瘪,
朝内紧贴于雌蕊上, 高度低于花瓣平面, 镜检鲜有
能被醋酸洋红染色的可育花粉, 表明花药败育很彻
底。雌蕊柱头不太弯曲, 长度基本正常, 蜜腺正常
(图 2-B、C、D), 结实性能良好。
3 讨论
3.1 除草剂杀雄效果的评价
除草剂是在不同种、属植物之间选择, 杀死敏
感杂草而保留具有除草剂抗性的作物, 比较容易筛
选。CHA 则是在同一植物的不同部位间筛选, 必须
具有很强的部位选择性, 对雄蕊发育的抑制作用明
显大于对雌蕊等其他组织器官的抑制作用, 所以筛
选难度更大。
磺酰脲类除草剂除过磺酰脲桥外, 一般还有芳
香基和杂环两大组成部分[14-15], 在每一组分上取代
基的微小变化会导致生物活性和选择性的极大变化,
因此尽管具有这种磺酰脲基本结构的化合物理论上
有数千种, 但未必都能用作化学除草剂, 也未必能
做化学杂交剂。目前商品化的磺酰脲类除草剂有 30
多种[15-16], 油菜等十字花科植物对其中多数除草剂
敏感。本文所用磺酰脲类除草剂中, 多数能诱导油
菜雄性不育, 表明从磺酰脲类化合物中筛选 CHA是
可行的。胺苯磺隆本身是油菜田除草剂, 对油菜的
生殖发育没有明显抑制作用。其他 4大类 ALS抑制
剂以及谷胺酰胺合酶抑制剂草胺膦、5-烯醇丙酮酸
莽草酸-3-磷酸合酶抑制剂草甘膦中, 只有咪唑乙烟
酸对油菜杀雄效果很好, 其他经过试验或效果不佳,
或没有杀雄作用, 原因可能是目前开发的品种不多,
可供筛选的除草剂较少。
3.2 苯磺隆、酰嘧磺隆用作化学杂交剂的优势
本试验筛选出苯磺隆、酰嘧磺隆等可作为高效
CHA 活性成分。事实上, 目前国内正在广泛使用的
油菜 CHA均以磺酰脲类除草剂为主要活性成分, 并
添加不同助剂形成水分散颗粒剂、水剂、可湿性粉
剂、油乳剂等剂型。与赤霉素、甲基砷酸锌等相比,
苯磺隆、酰嘧磺隆等作为 CHA具有以下优点: (1)高
效。活性成分使用剂量是除草剂的 1/50~1/100, 小于
120 mg hm–2 (赤霉素、甲基砷酸盐分别为 1.5 kg hm–2
和 90 g hm–2), 使用量极少、弹性大, 且诱导的不育
株花瓣平展 , 花药干瘪无花粉 , 雌蕊基本正常 , 授
粉结实比较好; (2)低毒、低残留。对大鼠的致死中量
LD50 > 5 g kg–1 (见厂家说明及农药手册), 对配药、
喷施操作人员安全。药剂本身的土壤残留期短, 对
下茬作物安全; (3)药物来源广泛, 成本低廉。其他药
剂如咪唑乙烟酸、氯磺隆、单嘧磺隆、吡嘧磺隆、
氯嘧磺隆等对于一些苯磺隆不敏感油菜品种是否具
有较好的应用效果, 可否作为替代性杀雄剂值得进
一步探讨。
3.3 关于 CHA施用技术
本文目标是筛选 CHA的活性成分, 但在实际使
用当中, 尚需统筹考虑油菜品种、发育进度、气候
条件、助剂及器械等与杀雄效果密切相关的制约因
素, 摸索相应的使用技术。CHA 在不同地域、不同
单位使用过程中 , 往往出现杀雄效果不一致的现
象。究其原因, 主要是未能根据南方冬油菜、北方
冬油菜、春油菜 3 种不同种植区域的品种特性、苗
情、气象条件来摸索调整 CHA剂量。一方面某些油
菜品种本身对苯磺隆、酰嘧磺隆不太敏感。笔者初
步观察总结不敏感品种共同特征是叶色深、长势强、
花序密、蜡粉厚、花期晚等, 这些因素可能通过影
268 作 物 学 报 第 40卷


表 2 酰嘧磺隆和苯磺隆对不同油菜品种(系)的杀雄效果
Table 2 Effect of amidosulfuron and tribenuron-methyl treatments on different B. napus cultivars
酰嘧磺隆 Amidosufuron 苯磺隆 Tribenuron-methyl
品种(系)
Variety (line)
剂量
Dosage
(mg hm–2)
不育株率
Percentage of sterile
plants (%)
异交结实率
Seed-setting
rate (%)
不育株率
Percentage of sterile
plants (%)
异交结实率
Seed-setting
rate (%)
60 100.0 78.6 100.0 73.1 秦油 3号 Qinyou 3
90 100.0 69.0 100.0 51.6
60 100.0 80.9 100.0 66.6 中双 7号 Zhongshuang 7
90 100.0 71.7 100.0 63.0
60 100.0 72.4 100.0 61.8 中双 2号 Zhongshuang 2
90 100.0 66.8 100.0 48.5
60 100.0 76.1 100.0 77.2 中双 9号 Zhongshuang 9
90 100.0 68.4 100.0 70.7
60 97.4 80.0 98.8 74.2 华双 5号 Huashuang 5
90 100.0 73.3 100.0 70.1
60 100.0 85.0 100.0 73.5 SP-92
90 100.0 77.5 100.0 73.2
60 92.8 92.2 94.4 83.4 82089
90 97.4 79.0 99.0 74.6
60 100.0 82.8 100.0 63.0 沪油 15 Huyou 15
90 100.0 75.6 100.0 62.5
60 100.0 77.3 100.0 65.7 C161
90 100.0 68.6 100.0 56.9
60 100.0 80.1 99.8 83.1 扬油 6号 Yangyou 6
90 100.0 73.6 100.0 70.2
60 100.0 83.7 100.0 63.6 扬油 4号 Yangyou 4
90 100.0 75.2 100.0 60.0
60 99.6 77.2 100.0 68.2 中双 10号 Zhongshuang 10
90 100.0 68.5 100.0 49.5
60 98.3 86.0 98.3 83.6 宁油 14 Ningyou 14
90 100.0 75.9 100.0 79.9
60 94.0 88.3 96.3 90.2 史力丰 Shilifeng
90 98.9 76.5 99.8 70.7
60 99.1 83.5 98.6 75.8 苏油 1号 Suyou 1
90 100.0 72.0 100.0 64.1
60 100.0 78.6 100.0 70.3 川油 18 Chuanyou 18
90 100.0 70.1 100.0 66.2
60 100.0 69.4 100.0 75.5 YC4
90 100.0 63.7 100.0 60.8
60 100.0 76.6 100.0 70.0 F7C
90 100.0 71.9 100.0 52.2
60 96.0 67.0 98.0 43.1 Westar
90 100.0 59.9 100.0 40.6
60 99.8 87.4 99.3 80.0 沪油 17 Huyou 17
90 100.0 78.0 100.0 77.8

第 2期 于澄宇等: 氨基酸合成抑制剂类除草剂诱导油菜雄性不育效果评价 269



图 2 苯磺隆(A)、酰嘧磺隆(B、C 和 D)诱导的不育油菜花朵
Fig. 2 Male sterility of B. napus induced by tribenuron-
methyl (A) and amidosulfuron (B, C, D)

响光合作用、代谢、物质转运分配、药剂吸收等间
接影响杀雄效果。基因型敏感性不仅源自乙酰乳酸
合酶基因变异引发对除草剂的选择性[18], 还可能源
自作物对象本身的吸收转运、解毒防御等生理原
因 [19-20]。根据对苯磺隆等的抗性差异, 可用敏感性
品种做母本, 用具有显性遗传的高抗材料做父本配
制化学杀雄杂交种, 大田种植 F1 杂交种, 苗期可用
除草剂量苯磺隆处理, 能除去混杂进来的母本, 只
保留真杂种, 同时还可以实现化学除草[21]。另一方
面, 油菜大、小苗因生物量不同, 对于同剂量 CHA
的反应不同, 壮苗需要接受更多剂量药物, 弱苗吸
收过量药物则产生药害, 需要根据苗情调整剂量。
因苯磺隆、酰嘧磺隆活性很强, 配药浓度必须准确
以谨防药害, 油菜母本要大小整齐一致, 喷药应均
匀。对于种植区域水、肥、气、热条件良好, 生长
旺盛、花期较长的油菜, 为了杂交种安全制种, 需
喷施 2次至 3次 CHA。此外, 使用过程中添加表面
活性剂、保护剂、增效剂等, 可增强药效, 减少喷
药量。
4 结论
所用的 26种氨基酸合成抑制型除草剂中, 有 23
种对油菜具有不同程度杀雄作用。其中咪唑乙烟酸、
烟嘧磺隆、吡嘧磺隆、单嘧磺隆和氯磺隆是具有一
定应用潜力的油菜化学杂交剂, 而苯磺隆、酰嘧磺
隆可以用作油菜等植物的优良化学杀雄剂 , 剂量
60~90 mg hm–2对不同品种(系)均有良好杀雄效果。
说明从氨基酸合成抑制型除草剂中筛选化学杂交剂
是完全可行的, 这一发现拓宽了除草剂的用途。

致谢: 单嘧磺隆由南开大学农药国家工程研究中心
李正名院士、寇俊杰高级工程师提供。双草醚、甲磺
隆由江苏激素研究所提供。氯嘧磺隆、咪唑乙烟酸由
西北农林科技大学植保学院时春喜研究员提供。
References
[1] Wall D A, Derksen D A, Friesen L. Canola (Brassica napus) re-
sponse to simulated sprayer contamination with thifensulfuron
and thifensulfuron: tribenuron (2:1). Weed Technol, 1995, 9:
468–476
[2] Vancetovic J, Vidakovic M, Stefanovic L, Simic M. Imazethapyr
resistance found in the material of the MRI, Zemun Polje, Gene
Bank. Maydica, 2007, 52: 235–238
[3] 李殿荣, 李永红, 任军荣, 田建华, 杨建利, 李建厂. 油菜高
油种质+化学诱导雄性不育杂优利用模式及其应用技术. 西北
农业学报, 2012, 21(11): 69–74
Li D R, Li Y H, Ren J R, Tian J H, Yang J L, Li J C. A model for
utilility of heterosis of high oil rapeseed germplasms based on
male sterility induced by chemical hybridization agents and its
application technologies. Acta Agric Boreali-Occident Sin, 2012,
21(11): 69–74 (in Chinese with English abstract)
[4] 官春云, 王国槐, 栒李 , 陈社员, 田森林. 油菜化学杀雄药物、
机理和杂种研究. 作物研究, 1990, 4(3): 13–19
Guan C Y, Wang G H, Li S, Chen S Y, Tian S L. Studies on
chemical male-gametocide, mechanism and hybrids of rapeseed.
Crop Res, 1990, 4(3): 13–19 (in Chinese with English abstract)
[5] 官春云, 栒李 , 王国槐, 陈社元, 袁晏松. 化学杂交剂诱导油
菜雄性不育机理的研究: I. 杀雄剂 1号对甘蓝型油菜花药毡绒
层和花粉粒形成的影响. 作物学报, 1997, 23: 513–521
Guan C Y, Li X, Wang G H, Chen S Y, Yuan Y S. Studies of
mechanism on male sterility in rape induced by chemical hy-
bridization agent: I. The effect on formation of tapetum and pol-
len induced by male gametocide No.1 in rapeseed (Brassica
napus). Acta Agron Sin, 1997, 23: 513–521 (in Chinese with
English abstract)
[6] 官春云, 王国槐, 赵均田, 李涵庄. 杀雄剂 1 号诱导油菜雄性
不育机理研究. 遗传, 1981, 3(5): 15–17
Guan C Y, Wang G H, Zhao J T, Li H Z. Effect and machanism of
270 作 物 学 报 第 40卷


male sterility induced by chemical inducing agent 1. Hereditas
(Beijing), 1981, 3(5): 15–17 (in Chinese)
[7] Singh V, Chauhan S V S. Evaluation of three chemical hybridiz-
ing agents in Brassica juncea L. Brassica, 2004, 6: 71–73
[8] Singh V, Chauhan S V S. Bud pollination and hybrid seed pro-
duction in detergent-induced male sterile plants of Brassica
juncea. Plant Breed, 2003, 122: 421–425
[9] 刘绚霞, 董军刚, 刘创社, 董振生, 严自斌, 高晓岚, 高崇玉.
新型化学杀雄剂 EN 对甘蓝型油菜的杀雄效果及其应用研究.
西北农林科技大学学报, 2007, 35(4): 81–85
Liu X X, Dong J G, Liu C S, Dong Z S, Yan Z B, Gao X L, Gao
C Y. Effect and utility of a novel chemical hybridizing agent EN
on Brassica napus. J Northwest A&F Univ, 2007, 35(4): 81–85
(in Chinese with English abstract)
[10] 张耀文, 尚毅 , 李永红, 李建厂, 李殿荣. 新型化学杂交剂
SX-1 对甘蓝型油菜 CMS 的作用效果研究. 西北农业学报,
2003, 12(3): 57–61
Zhang Y W, Shang Y, Li Y H, Li J C, Li D R. Study on the effect
of a new chemical hybridizing agents SX-1 to the CMS in Bras-
sica napus L. Acta Agric Boreali-Occident Sin, 2003, 12(3):
57–61 (in Chinese with English abstract)
[11] 于澄宇, 胡胜武, 张春宏, 俞延军, 何蓓如. 化学杂交剂 EXP
对油菜的杀雄效果. 作物学报, 2005, 31: 1455–1459
Yu C Y, Hu S W, Zhang C H, Yu Y J, He P R. The effect of
chemical hybridizing agent EXP on oilseed rape. Acta Agron Sin,
2005, 31: 1455–1459 (in Chinese with English abstract)
[12] Yu C, Hu S, He P, Zhang C, Yu Y. Inducing male sterility in
Brassica napus L. by a sulphonylurea herbicide, tribenuron-
methyl. Plant Breed, 2006, 125: 61–64
[13] Yu C Y, Dong J G, Hu S W, He P. Efficiency of a novel gameto-
cide amidosulfuron on rapeseed (Brassica napus). Plant Breed,
2009, 128: 538–540
[14] 赵汉红, 付云龙. 化学杀雄剂对三系杂交油菜制种母本微粉
控制效果试验. 种子科技, 2010, 28(8): 29–30
Zhao H H, Fu Y L. Control Effect test of chemical hybridizing
agent on femal parent tiny powder in seed production of
three-line hybrid rape. Seed Sci ＆ Technol, 2010, 28(8): 29–30
(in Chinese with English abstract)
[15] 于澄宇, 何蓓如. 植物乙酰乳酸合成酶抑制剂作用方式及机
理研究进展. 农药学学报, 2011, 13: 221–227
Yu C Y, He P R. Research progress on the mode and mechanism
of action of plant acetolactate synthase inhibitors. Chin J Pesti-
cide Sci, 2011, 13: 221–227 (in Chinese with English abstract)
[16] Duggleby R G, Mccourt J A, Guddat L W. Structure and mecha-
nism of inhibition of plant acetohydroxyacid synthase. Plant
Physiol Biochem, 2008, 46: 309–324
[17] Tang Q Y, Zhang C X. Data Processing System (DPS) software
with experimental design, statistical analysis and data mining
developed for use in entomological research. Insect Sci, 2012,
DOI: 10.1111/j.1744-7917.2012.01519.x
[18] Wang G X, Tan M K, Rakshit S, Saitoh H, Terauchi R, Imaizumi
T, Ohsako T, Tominaga T. Discovery of single-nucleotide muta-
tions in acetolactate synthase genes by EcoTILLING. Pesticide
Biochem Physiol, 2007, 88: 143–148
[19] Andrews C J, Cummins I, Skipsey M, Grundya N, Jepsonb I,
Townson J, Edwardsa R. Purification and characterization of a
family of glutathione transferases with roles in herbicide detoxi-
fication in soybean (Glycine max L.): selective enhancement by
herbicides and herbicide safeners. Pesticide Biochem Physiol,
2005, 82: 205–219
[20] Deng F, Hatzios K. Characterization of cytochrome P450-
mediated bensulfuron-methyl O-demethylation in rice. Pesticide
Biochem Physiol, 2003, 74: 102–115
[21] 于澄宇, 董军刚, 何蓓如, 胡胜武. 一种化学杀雄杂交植物去
杂保纯的方法. 中国发明专利, ZL200910023162.6, 2009-07-02
Yu C Y, Dong J G, He P R, Hu S W. Method to remove the impu-
rity in hybrid plants produced based on gemetocide. China Inven-
tion Patent, ZL200910023162.6, 2009-07-02 (in Chinese)


附表 不同除草剂对油菜的杀雄效果
Supplementary Table Gametocidal effect of different herbicides on Brassica napus
化合物
Chemical
剂量
Dosage
(mg hm–2)
不育株率
Percentage of male
sterile plant (%)
半不育株率
Percentage of partial
sterile plant (%)
可育株率
Percentage of
fertile plant (%)
300 — — —
225 — — —
150 80.0 20.0 0
噻吩磺隆
Thifensulfuron
75 26.7 66.7 6.6
240 — — —
180 100.0 0 0
120 73.3 20.0 6.6
甲磺隆
Metsulfuron-methyl
60 0.4 33.3 63.3
480 — — —
360 — — —
240 100.0 0 0
氯嘧磺隆
Chlorimufron-ethyl
120 73.3 26.7 0
600 — — —
450 — — —
300 90.0 10.0 0
甲基二磺隆
Mesosulfuron-methyl
150 53.3 36.7 10.0
第 2期 于澄宇等: 氨基酸合成抑制剂类除草剂诱导油菜雄性不育效果评价 271


(续附表)
化合物
Chemical
剂量
Dosage
(mg hm–2)
不育株率
Percentage of male
sterile plant (%)
半不育株率
Percentage of partial
sterile plant (%)
可育株率
Percentage of
fertile plant (%)
240 — — —
180 100.0 0 0
120 100.0 0 0
60 96.6 3.4 0
酰嘧磺隆
Amidosulfuron
30 63.8 21.3 14.9
240 — — —
180 — — —
120 100.0 0 0
60 86.8 12.0 1.2
氯磺隆
Chlorsulfuron
30 1.2 24.2 74.6
400 — — —
300 — — —
200 100.0 0 0
单嘧磺隆
Monosulfuron
100 31.2 63.5 5.3
1200 — — —
900 — — —
600 — — —
300 67.2 24.5 8.3
苄嘧磺隆
Bensulfron-methy
150 0 25.9 74.1
300 — — —
225 — — —
150 90.1 9.9 0
吡嘧磺隆
Pyrazosulfuron-ethyl
75 36.7 50.0 13.3
480 — — —
360 100.0 0 0
240 100.0 0 0
烟嘧磺隆
Nicosulfuron
120 64.5 17.0 18.5
448 — — —
336 — — —
224 78.1 21.9 0
砜嘧磺隆
Rimsulfuron
112 33.6 63.4 3.0
300 — — —
225 13.7 58.1 28.2
150 0 11.0 89.0
阔世玛(3%甲基二磺隆+0.6%碘甲磺隆钠)
3% mesosulfuron-methyl＋0.6%
idosulfuron-methyl sodium
75 0 0 100.0
600 0 0 100.0 胺苯磺隆
Ethametsulfuron 60 0 0 100.0
240 — — —
180 100.0 0 0
120 100.0 0 0
60 76.7 23.0 0.3
使阔得 Sekator
5%酰嘧磺隆+1.25%碘甲磺隆钠
5% amidosulfuron+1.25%
idosulfuron-methyl sodium
30 1.4 59.7 38.9
600 — — — 苯磺隆
Tribenuron-methyl 180 — — —
272 作 物 学 报 第 40卷


(续附表)
化合物
Chemical
剂量
Dosage
(mg hm–2)
不育株率
Percentage of male
sterile plant (%)
半不育株率
Percentage of partial
sterile plant (%)
可育株率
Percentage of
fertile plant (%)
120 100.0 0 0
60 100.0 0 0

30 47.2 33.9 18.9
600 — — —
180 — — —
120 100.0 0 0
60 100.0 0 0
37%苯磺隆＋37%酰嘧磺隆
37% tribenuron-methyl＋37%
amidosulfuron
30 83.8 12.2 4.0
600 — — —
180 — — —
120 100.0 0 0
60 100.0 0 0
EXP2(37%苯磺隆+37%氯磺隆)
37% tribenuron-methyl +37%
chlorsulfuron
30 90.4 9.6 0
1140 — — —
228 0 30.1 69.9
爱将(30%苄嘧磺隆+8%唑草酮)
30% bensulfuron+8%
carfentrazone-ethyl 114 0 0 100.0
300 — — — Maister (30%甲酰胺磺隆+1%
碘甲磺隆钠)
30% foramsulfuron+1%
idosulfuron-methyl sodium
180 3.6 32.8 63.6
3000 — — —
1000 — — —
600 100.0 0 0
300 99.0 0 1.0
咪唑乙烟酸
Imazethapyr
150 12.6 69.9 17.5
450 — — —
90 0 0 100.0
麦喜 Derby
(2.5%双氟磺草胺+3.3%唑嘧磺草胺)
2.5% florasulam+3.3% flumetsulam 45 0 0 100.0
960 — — —
480 0 13.0 87.0
唑嘧磺草胺(阔草清)
Flumetsulam
240 0 2.6 97.4
315 — — —
210 5.7 66.1 28.2
氟唑磺隆
Flucarbozone-sodium
105 0 22.0 78.0
240 — — —
180 0 0 100.0
120 0 0 100.0
双草醚(农美利)
Bispyribac-sodium
60 0 0 100.0
30000 — — —
9000 — — —
草铵膦
Glufosinate ammonium
(DL-phosphinotricin, PPT) 6000 0 63.3 36.7
75000 — — —
22500 26.7 69.0 4.3
草甘膦
Glyphosate
15000 3.3 30.1 66.6
“—”表示植株药害明显或死亡, 无数据。Dash means no data.