苯磺隆對甘藍型油菜的殺雄效果研究
摘要 苯磺隆是復配油菜化學殺雄劑的主要成分。葉面噴施苯磺隆在甘藍型油菜上的殺雄效果研究結果表明：通過2次噴施苯磺隆的殺雄作用可持續22 d以上，噴施苯磺隆材料的農藝性狀與噴ddH2O無明顯差異，噴施苯磺隆的雜交制種純度與pol-CMS不育系微粉控制制種純度均高于噴ddH2O。研究結果可為苯磺隆用于油菜化學殺雄雜交制種生產提供一定的理論參考。
關鍵詞 苯磺隆；甘藍型油菜；殺雄；效果
中圖分類號 S565.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2013）19-0013-02
利用化學殺雄劑誘導植物雄性不育來生產雜交種，具有親本來源廣泛、親本選配自由等優點，可以克服細胞質負效應和細胞核育性基因單一化帶來的不利影響[1]。化學殺雄雜交制種后代中不會出現不育株，可以大大降低商品種子在生產上的應用風險。因此，在理論上化學殺雄是作物雜種優勢利用最為安全、有效的途徑之一。
我國油菜化學殺雄的利用研究一直居世界領先水平，先后培育出的湘雜油1號、湘雜油6號、化殺3號、雜油05等一系列高產雜交品種，得到大面積推廣應用，帶來了巨大的經濟和社會效益[2]。隨著品質育種（高含油量、低芥酸、低硫苷）水平的進一步提高，高產與優質的有機結合將我國油菜雜交育種推向一個新的發展層次，通過化學殺雄利用油菜雜種優勢的日益凸顯，逐漸為油菜育種家所青睞。目前，公開報道的油菜化學殺雄劑主要有殺雄劑1號、殺雄劑2號、SX-1、EN、化殺靈WP、定軍1號、ESP等，但是多數殺雄不徹底、效果不穩定，并且毒性較強，應用難度較大[3-6]。苯磺隆是一種低殘留、低毒、高效的磺脲型油菜除草劑，可誘導油菜雄性不育的發生，是復配油菜化學殺雄劑的主要成分。本研究利用苯磺隆對油菜進行化學殺雄效果試驗，通過育性、花粉活力、農藝性狀和雜交制種純度的分析，探討了苯磺隆對油菜殺雄作用上的藥效持續時間、對植株的藥害作用和雜交制種純度等應用效果，以期為苯磺隆在油菜化學殺雄中應用提供一定的理論參考。
1 材料與方法
1.1 供試材料
為保證試驗材料的一致性，選用pol-CMS恢復系SC4、SC3、不育系20A作為供試材料。
化學殺雄雜交制種試驗中，以恢復系SC4作為化學殺雄雜交種母本，恢復系SC3作為父本提供花粉源。2010年10月將供試材料播種于湖南省作物研究所試驗田，父母本行比為1∶1，田間管理參照常規方法進行。行長2.0 m，行寬33 cm，每行留苗10～12株。2011年1月拔除雜苗、小苗，盡量保持材料長勢一致。
化學殺雄控制微粉試驗中，以不育系20A作為化學殺雄控制微粉的母本、恢復系SC3作為父本提供花粉源。2011年10月將供試材料播種于湖南省作物研究所試驗田，父母本行比為1∶1，田間管理參照常規方法進行。行長2.0 m，行寬33 cm，每行留苗10～12株。2012年1月拔除雜苗、小苗，盡量保持材料長勢一致。
1.2 試驗方法
1.2.1 化學殺雄雜交制種。2011年春，待供試材料SC4薹高12～15 cm，最大花蕾直徑1.0～1.5 mm時，用小型手動噴霧器分別噴施濃度為0.01、0.05、0.10 μg/mL（有效成分濃度）的苯磺隆溶液于葉片表面，間隔15 d左右再噴1次。每次噴施至油菜葉片濕潤至白色露珠為止，每處理噴10行，以噴施ddH2O作對照（CK）。初花期前1周，將父母本用紗罩進行隔離，每紗網放置1箱蜜蜂用于授粉。記錄供試材料花期時間，并通過醋酸洋紅染色法檢查花粉活力[7]，成熟后調查處理單株的農藝性狀，并利用已報道的快速SSR技術[8]檢測制種樣品的種子純度。
1.2.2 化學殺雄控制微粉。2012年春，待pol-CMS不育系20A第1次打頂后，分別噴施濃度為0.05、0.10 μg/mL（有效成分濃度）的苯磺隆溶液，噴施至油菜葉片濕潤至白色露珠為止，每處理噴10行，3個重復，以噴施ddH2O作對照（CK），并將父母本用紗罩進行隔離。每紗網放置1箱蜜蜂，確保授粉正常。5月待不育系20A成熟后，人工脫粒、測產，并抽取制種樣品于青海農科院試驗場進行異地種植鑒定純度。
2 結果與分析
2.1 供試材料的育性變化
供試材料SC4進入初花期后（3月4日），開始進行花粉活力檢查。每天任意選取5個單株的10朵花（當天開放），通過醋酸洋紅染色法檢查其花粉活力，統計失活花粉粒數量占總觀察花粉數量的比例。結果表明：處理植株3月6日開始出現雄蕊發育不正常現象，主要表現為花藥高度逐漸低于柱頭，花藥內容物含量減少，外形干癟，花粉活力迅速失活（圖1），表明苯磺隆在此階段具有明顯的殺雄效果。3月24日開始花粉活力逐漸恢復接近對照水平（圖2），可能與苯磺隆逐漸藥效下降有關。本研究花粉活力觀察結果表明，通過2次噴施處理，苯磺隆的殺雄作用可以持續22 d以上。
2.2 對油菜生長發育及農藝性狀的影響
從表1可以看出，本研究的處理和對照間在初花期和終花期均分別在3月4日和3月27日（共24 d），兩者之間無差異；收獲期處理與對照的農藝性狀調查結果表明，處理與對照在主花序有效長度、一次有效分枝數、單株有效角果數、角果粒數、株高間無明顯差異，說明本研究使用的處理濃度未對供試材料產生表型毒害作用，苯磺隆作為化學殺雄劑應用的安全性較高。
2.3 化學殺雄雜交制種的效果
對供試材料SC4成熟后的種子進行SSR分子標記技術檢測，分析SC4的化學殺雄制種純度，純度計算公式為：純度（%）=1-SC4帶型數量/總檢測株數×100。純度檢測結果（表2）表明，處理后的制種純度均明顯高于對照（3.8%），其中3個處理的制種純度最高可達81.5%，說明苯磺隆具有較好的化學殺雄效果，可以明顯地抑制制種母本的自交結實率。 2.4 控制pol-CMS微粉的效果
供試材料pol-CMS不育系20A成熟后，進行人工脫粒測產，0.05、0.01 μg/mL苯磺隆處理的單株平均產量分別為4.2、4.7 g，與CK（4.3 g）無明顯差異，說明通過化學殺雄控制微粉雜交制種，較通過對照打頂和打花的制種方式產量顯著提高；在青海種植鑒定的0.05、0.01 μg/mL處理的平均制種純度分別為98.1%（CK為89.3%）、95.9%（CK為86.1%），均明顯高于CK。
3 結論與討論
化學藥物可誘導植物花藥的異常發育，導致雄性不育現象的產生。苯磺隆是一種低殘留、低毒、高效的磺脲型油菜除草劑，對油菜具有明顯的殺雄效果[9]，已成為復配化學殺雄劑的主要成分。本研究對苯磺隆殺雄作用持續時間、毒害作用、雜交制種、pol不育系的微粉控制的研究結果表明，苯磺隆的殺雄作用持續時間長達22 d以上，基本覆蓋了供試材料的整個花期，這與張寶娟等[6]的研究結果一致；苯磺隆各處理濃度均未對供試材料的農藝性狀產生明顯影響，這一現象與已報道的其他化學殺雄劑的研究結果不同[3-5]；在利用苯磺隆進行自交系雜交制種和pol不育系的微粉控制試驗中，處理后的制種純度均明顯高于噴ddH2O的處理，有望成為一條油菜雜交制種行之有效的途徑[10-12]。但是筆者認為，化學殺雄劑的作用效果受油菜長勢、田間氣候以及生育期的影響較大，如何把握處理時間和用藥量對試驗成敗至關重要，特別是大田生產條件下，必須因地制宜，根據不同情況進行處理才能達到預期效果。
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