全 文 ：应用 NaCl溶液克服芸薹属蔬菜的自交不亲和性
宋 钊1， 陈汉才1， 李桂花1， 张 艳1
（广东省农科院蔬菜研究所，广东 广州 510640）
摘 要：在花期喷洒一定浓度的 NaCl 溶液可以很好地克服芸薹属自交不亲和性，从而促进自交不亲和系的结实，此方法使用
简单、成本较低、效益高、经济简便。 对于不同作物、不同地区之间所需 NaCl 溶液的最适宜浓度是不同的。
关键词：NaCl 溶液； 芸薹属； 自交不亲和性
中图分类号：S603.6；S63 文献标识码：A 文章编号：1004-874X(2010)09-0074-03
芸薹属（Brassica）蔬菜属于十字花科雌、雄同花的异
花授粉植物，花器官较小，靠人工去雄杂交获得杂种一代
种子很困难，且不切实际。 随着自交不亲和性的研究和自
交不亲和系的育成，自交不亲和技术开始大量应用于芸薹
属的杂交育种。将自交不亲和技术应用于芸薹属蔬菜杂交
育种的基础是首先选育出自交不亲和系。自交不亲和系是
指通过连续自交选择，育成系内株间花期相互授粉结籽很
少、甚至不结籽的系统。自交不亲和系育成之后，要进行自
交不亲和系的繁育，以便扩大其群体用于杂交制种，而繁
育的难题就在于克服其自交不亲和性。 对于在花期喷洒
NaCl 溶液来克服此属蔬菜的自交不亲和性， 国内已进行
了广泛深入的研究。 现对其做一综述。
1 喷施 NaCl溶液克服自交不亲和性的发现及机理
1930 年，Kakizki 首先发现自交不亲和系的雌蕊在花
蕾期甚至在开花后期可以接收本株的花粉而受精结籽，此
后育种家开始将此特性应用到杂交育种中。自发现蕾期授
粉可以克服自交不亲和性以来，大量的育种工作者将此方
法用于科研实践，大大地推进了自交不亲和系的杂交繁育
工作，至今其仍是最为经典有效的克服自交不亲和性的方
法。然而，就芸薹属作物的花蕾普遍较小的特点而言，进行
蕾期授粉需要耗费大量的人力和物力，且种株上可以自交
结实的蕾位主要限于花枝的某些范围的蕾位，蕾过小操作
不便，过大又亲和，加上还要留一部分作花粉源之用，剥蕾
时也会伤害柱头等， 同时在蕾期授粉盛花期常因劳力不
足，不能将适宜的蕾都进行自交授粉，因而采种量少。很多
学者先后提出高温处理、热助授粉、提高授粉后空气湿度、
电阻授粉、提高授粉后二氧化碳浓度、钢丝刷授粉、刀片削
柱头或用砂纸摩擦柱头等一系列物理方法来克服自交不
亲和性，但是从成本、效益等各方面来看都不是很理想。
甘肃农业大学的胡代泽等 [1]首先发现 NaCl 溶液可以
克服油菜的自交不亲和性。他们从 1979年开始，对克服油
菜的自交不亲和性进行了大量的研究，采用化学方法来克
服油菜自交不亲和性。 在 1979—1981 年间进行了 4 次试
验， 采用 75%酒精、2 mol/L 和 1.5 mol/L 的硫铵及 10%
NaCl 溶液等蛋白质溶解沉淀剂、90%酒精和 2 mol/L 尿素
等蛋白质变性剂、赤霉素和花器萃取液等植物激素或酶的
粗制剂 3 类试剂来处理柱头上决定是否表现亲和的蛋白
质，结果表明蛋白质溶解沉淀剂对克服自交不亲和性有明
显效果， 并且从成本和效果综合考虑采用 10%NaCl 溶液
最为合适， 首先确定了 NaCl 为克服芸薹属作物自交不亲
和性的有效药剂。 在随后的 3 年间，他们又分别对甘蓝型
油菜、白菜型油菜、甘蓝和大白菜进行大量的实际应用效
果测验，获得了成功，表明 NaCl 克服芸薹属作物自交不亲
和性的效应是稳定的， 可将 NaCl 溶液直接应用于芸薹属
的繁殖制种和育种研究[2]。
NaCl 溶液克服油菜等芸苔属作物自交不亲和性的机
理主要在于使柱头蛋白质变性，在识别反应中，柱头是主
动的起关键作用的一方， 花粉是被动的起次要作用的一
方，用 NaCl只处理花粉不能有效克服自交不亲和性[3]。 胡
宝成等对白菜型油菜进行了研究，发现蕾期喷雾其亲和指
数仅与没有处理的自交亲和指数一样， 说明 NaCl 只有作
用于柱头才会起作用； 通过喷 NaCl 溶液后不同时期授粉
发现，3 d 内授粉的亲和指数只有 1 d 内授粉处理的 1/10
左右，说明 NaCl溶液克服自交不亲和性存在可逆性。
自交不亲和性状和自交亲和性状受一对等位基因控
制，自交不亲和为显性性状，自交亲和为隐性性状。通过对
白菜型油菜不亲和性以及授粉方式的研究表明，白菜型油
菜的亲和性因品种而异，不同品种的亲和程度有很大的差
异。 并且不仅品种间自交亲和指数差异显著，同一品种内
自交亲和指数变异幅度也较大，自交亲和品种中存在不亲
和株，自交不亲和品种中存在高亲和株[4]。具有自交不亲和
性的品种，其自交不亲和性表现在特定的时期，说明控制
自交不亲和的基因只在特定时期表达。自交亲和性品种的
雌蕊发育较自交不亲和品种晚，蕾期授粉能力弱[5]。
2 喷施 NaCl 溶液克服自交不亲和性的最佳浓度与
作物和栽培地区的关系
用 NaCl 克服芸薹属自交不亲和性的效果与 NaCl 溶
液的浓度、试验地点、试验品种乃至同一品种的不同自交
不亲和系等因素密切相关 [6]，材料不同，最适宜的 NaCl 溶
液浓度也不完全相同。 在高温下，NaCl溶液浓度越高对柱
头损伤越大。 从提高自交不亲和系的种子产量和质量考
虑，开花前中期是最佳授粉时期。 不同自交系在不同时期
适宜的 NaCl 溶液浓度不同， 温度在 20～22℃有利于授粉
结实。初花期和盛花期喷 NaCl溶液能显著提高亲和指数，
收稿日期：2010-05-12
基金项目：广东省科学技术厅农业攻关项目（2008B020400010，2
009B020304001）；广东省农科院院长基金
作者简介：宋钊（1982-），男，硕士，研究实习员，E-mail：daokers@
qq.com
通讯作者：陈汉才（1962-），男，研究员，E-mail：chen6206@21cn.com
广东农业科学 2010 年第 9 期74
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2010.09.060
提高繁殖效率。 进入末花期以后，由于高温解除了种株
的不亲和性， 使得喷 NaCl 溶液和对照的差异越来越不
明显，同时由于营养中心逐渐向种荚转移，也不利于结
实率的进一步提高。 因此，有研究指出，生产上应趁晴天
及时授粉 [7]。
在甘蓝上，武汉市洪山区蔬菜所研究发现，NaCl施用浓
度在 2%～7%范围内效果超过蕾期授粉。 华中农学院园艺系
张文邦等[8-9]的试验也表明 NaCl浓度以 5%较好。 在上海地
区，甘蓝自交不亲和系的种株花期喷 NaCl溶液，对克服其自
交不亲和性、提高结籽率有一定的作用，但产籽量低于剥蕾
授粉[10]。 在花椰菜上，许卫东等[11]在厦门地区，利用 NaCl溶液
处理花椰菜，结果发现可克服其自交不亲和性，花椰菜花期
喷 3种浓度的 NaCl溶液均能明显提高花期自交结实指数，
其中以 3%NaCl溶液处理效果最好。 曹必好等[12]喷洒 8%的
NaCl溶液处理甘蓝后，其亲和指数仍达 9.22，说明在该浓度
下，对克服该自交不亲和系的不亲和性仍然有效。
在油菜上，安彩泰等 [3]在兰州用 0、5%、10%和 15%等
4个浓度 NaCl 溶液对油菜进行处理， 表明 10%的浓度较
为适宜。 在甘蓝型油菜上，1983年华中农学院于武昌和昆
明在甘蓝型油菜的两个自交不亲和系上的试验表明，不论
是在温室还是大田条件下， 用 NaCl 处理均以 5%浓度的
效果最佳。 侯国昨等[13]以 5%的 NaCl 溶液喷、抹在甘蓝型
油菜自交不亲和系的柱头上，初花后用 5%NaCl 溶液每隔
4～7 d 喷 1 次，连续喷 4～5 次，每 667 m2产量可达 40～50
kg。 在白菜型油菜上，陈越[14]在陕西省农科院永寿县永安
试验点对白菜型油菜喷洒 NaCl溶液以期克服其自交不亲
和性，发现 NaCl溶液确实有提高亲和指数的作用，其处理
的最适浓度是 4%～6%。 有研究发现，在合肥用 3%～5%的
NaCl 喷雾后 12 h内授粉，对克服白菜型油菜自交不亲和
性效果较好，其自交亲和指数与人工剥蕾的相当。
在大白菜上， 兰州市农业科学研究所的试验表明，以
2%浓度 NaCl 处理效果最好 [13]。 李福元等 [15]用 2%、5%和
10%等 3个不同浓度的 NaCl溶液处理大白菜，认为在兰州
市大白菜上以浓度为 2%的 NaCl 处理其繁殖自交不亲和
系最为理想。 而曹惠南等[16]在这个浓度区间上进行了更为
细致的调整，配制 1%、2%和 3%等 3个浓度的 NaCl溶液对
大白菜进行处理， 结果表明喷 NaCl溶液显著提高了植株
花期自交不亲和系的结荚率， 尤以浓度为 1%和 2%为高，
认为大面积制种时 NaCl溶液浓度以 1%左右为宜，可以减
少制种成本。 山东微山县农技站邹玉林等[17]从 1985—1987
年间用 1%、2%、3%、4%和 5%的 NaCl溶液对大白菜山东 4
号和鲁白 1号的亲本自交不亲和系冠 291进行了试验，通
过 3年的试验和生产实践认为， 用 2%～3%NaCl溶液克服
其自交不亲和性比较合适，浓度低于 2%亲和指数偏低，浓
度高于 3%则表现不同程度的盐渍化药害。 在邯郸市，采用
6%的 NaCl溶液喷花可以大幅度提高甘兰和白菜自交不亲
和系花期自交的结实指数[18]。 在山东即墨市，花期喷 2%～
3%的 NaCl溶液，辅助人工授粉，产种量虽略低于剥蕾授粉
的产量，但用工少、费用小、成本低，从开花到授粉结束每人
每天可管理 3 000株[19]。 大白菜喷施 NaCl可以打破其自交
不亲和性， 尽管有些自交不亲和系喷 NaCl后授粉的结实
指数不及蕾期自交，但其单株结子数都有明显的增加，尤其
在一定的群体内繁殖自交不亲和系增产效果更为显著。 只
要隔离条件可靠，利用昆虫传粉进行处理，其功效是人工剥
蕾无法比拟的[20]。 原连庄等[7]认为，克服自交不亲和性以浓
度为 2.0％～2.5%的 NaCl溶液效果最佳。
宋尚伟的试验结果与之前有关报道的适用浓度多为
1%或 3%有所不同，他认为大白菜自交亲和指数比未经处
理的显著提高。 在花期喷 NaCl溶液有助于克服大白菜自
交不亲和系的自交不亲和性，但在他的试验中，多数材料
以浓度 5%处理对提高亲和指数的效果为好，这一结果可
能与试验选用的自交系材料不同有关，也可能受处理时的
气候条件影响。 但可以肯定，采用该法并且针对不同材料
确定适宜的 NaCl溶液浓度， 对于克服大白菜自交不亲和
性是一个实用而简便的方法。
3 喷施 NaCl 溶液配合硼溶液对提高自交不亲和性
和种子质量的效果
硼能促进花粉发芽和花粉管的发育， 对作物的开花、
授粉、结实有良好的作用。在花期喷施 NaCl溶液再添加一
定浓度的硼溶液比单独喷施 NaCl溶液的效果要好， 不仅
可以提高自交不亲和系的亲和指数，而且能够显著提高结
荚率和改善种子生活力，进而有效地增加自交不亲和系的
繁殖系数，提高种子产量和质量。
对于大白菜，韦顺恋等 [21]对浓度为 2%～10%的 NaCl
溶液进行了试验， 认为在 10%的 NaCl 溶液中加入 0.01%
的硼酸处理大白菜自交不亲和的柱头，对种株有增加种子
的效果。 北京市种子公司刘铮 [22]在对自交不亲和系喷施
3%NaCl 溶液的基础上，分别对花蕾、花枝和开放的花加
喷 0.3%和 0.5%的硼溶液，结果对种子千粒重和发芽率均
有增效效果。 而在原连庄等 [7]的试验中，硼对结实有一定
的促进作用，但并不明显，与前人研究结果有点不同，他们
认为这可能与硼的使用方法、次数和时期等有关。
对于甘蓝型油菜，有研究发现，花期喷施浓度为 5%～
6%的NaCl溶液加 0.2%硼砂后进行授粉，能提高甘蓝型油
菜自交不亲和系的结实指数。
对于甘蓝，张恩慧等 [23]将两自交不亲和系喷 NaCl 溶
液后自交与蕾期进行比较， 结果发现其自交结籽的千粒
重、发芽势、发芽率之间相差不明显，说明单纯喷 5%NaCl
溶液对种子生活力没有影响， 喷 5%NaCl 溶液加 0.3%硼
溶液后自交比蕾期自交结籽的千粒重、发芽势、发芽率均
显著增加，说明花期喷硼对提高种子生活力有效。 曹必好
等[12]在 5%NaCl溶液中加入 0.3%硼砂对芥蓝进行处理，其
种子千粒重较蕾期授粉增加了 0.18 g，其发芽势、发芽率
略高于蕾期授粉自交。 吴新胜等[24]用 5%碘盐加 0.2%硼砂
水溶液喷洒甘蓝自交不亲和系的花序，再进行授粉，发现
平均亲和指数是系内亲和指数的 7.6 倍，增效明显，且比
蕾期自交授粉节约 57.8%的费用。 在杭州的气候条件下，
以喷 3%NaCl 溶液加 0.1%硼酸克服甘蓝自交不亲和性的
效果较好[25]。 在春魁甘蓝中，喷洒一定浓度的 NaCl 溶液，
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条件，因此病虫为害较轻[10]。
在病虫害防治上，应主要抓好霜霉病、软腐病、黑斑病
和菜青虫、菜蚜等的防治。 其中，霜霉病可用 58%甲霜灵
锰锌 500 倍或 72%克霜氰 500～700 倍防治； 软腐病可用
农用链霉素 3 000～4 000 倍喷雾防治； 黑斑病可用 70%
甲基托布津 500～600 倍或 70%代森锰锌 600 倍喷雾防
治；菜青虫可选用 Bt 乳剂、阿维菌素等微生物制剂喷杀；
菜蚜可用复合川楝素或苦参素等植物源性杀虫剂杀灭。
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同时加入一定浓度的硼，可以克服其自交不亲和性，显著
提高花期自交的结籽率，并且可以提高种子千粒重[26]。
4 喷施 NaCl溶液克服自交不亲和性的存在问题
NaCl 溶液喷施法并不是对每一种作物都是有效的，
各个作物都有自己的不同种性，效果就有所不同。 在芥蓝
自交不亲和系的繁育上目前采用的办法主要是蕾期授
粉。 由于芥蓝的叶片多凹陷、不平滑，且面积也较大，如果
喷洒 NaCl溶液的话， 容易造成 NaCl溶液在叶片累积，即
使是喷洒 1%的 NaCl 溶液也会对叶片造成盐渍药害，而
NaCl 浓度太低又无法克服其自交不亲和性， 因此喷施
NaCl溶液来克服芥蓝自交不亲和性不是很适合。
用喷 NaCl溶液方法繁殖的亲本只能用于配制一代杂
种生产用种，不能用来繁原原种；同时在使用该方法时，所
提供的原种必须保证 100%的纯度，否则多次使用该方法
后易引起亲本性状退化现象[12]。
人工蕾期授粉费工费时，NaCl 溶液处理易引起药害，
胡繁荣等 [27]利用激素 6-BA 来克服自交不亲和性，存在操
作简便而又不引起药害的特点， 用 100 mg/L 浓度的 6-
BA 处理小青口自交不亲和系，其结实指数为人工蕾期授
粉的 1.84倍，而人工使用较少。 而对大白菜进行处理以浓
度为 50 mg/L的 6-BA效果较好[28]。
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