油菜化学杂交剂SX-1网室制种效果初探

□黄驰张雪花胡海斌张锦芳李浩杰蒋俊蒋梁材朱宇蒲晓斌/

1四川省农业科学院农产品加工研究所2四川农业大学油菜研究中心3四川省农业科学院作物研究所

油菜化学杂交剂SX-1网室制种效果初探

□黄驰1张雪花2胡海斌2张锦芳3李浩杰3蒋俊3蒋梁材3朱宇1蒲晓斌3/

1四川省农业科学院农产品加工研究所2四川农业大学油菜研究中心3四川省农业科学院作物研究所

油菜是运用杂种优势途径育种的主要作物之一。目前，利用油菜杂种优势的主要途径有细胞质雄性不育（CMS）、细胞核雄性不育（NMS）、自交不亲和（SI）及化学杂交剂（CHA）等。化学杂交剂是一种能阻滞油菜花粉发育，抑制油菜自花授粉，从而导致异花授粉获取油菜杂交种的化学物质。国内有的学者又将化学杂交剂称为化学杀雄剂。运用化学杂交剂育种具有许多优点，比如亲本选择范围广，更新换代速度快，繁殖制种程序简单等。因此，化学杂交剂在油菜杂交育种技术中应用十分广泛。

目前，国内外主要是利用三系进行繁殖制种。鉴于化学杂交剂在杂交育种中运用的逐渐成熟，越来越多的育种家已经对化学杂交剂制种技术进行了广泛而深入的研究。湖南农业大学、西南大学、四川大学、陕西省杂交油菜研究中心等单位利用化学杂交剂制种技术已经育成推广了“湘杂油”、“渝杂”、“蜀杂”、“秦杂油”等系列的10多个油菜杂交种，产生了明显的社会经济效益。

本研究利用陕西杂交油菜研究中心研制的新型化学杂交剂SX-1对9个油菜品种（系）的网室制种效果进行了研究。探索化学杂交剂SX-1在网室中对不同油菜品种（系）的杀雄效果与制种单株产量，以及它们之间的关系，为化学杂交剂制种技术提供基础理论研究。

1试验材料

供试母本材料为中双9号、油研10号、绵杂99-35等9个油菜品种（系）；父本材料为川油18、09D2671、川王恢-2、09H157-4、06C10977共5个油菜品种（系），具体材料见表1。供试药剂为陕西杂交油菜研究中心研制的新型化学杂交剂SX-1。

表1试验材料

2试验方法

2.2 田间观察与统计

试验于2011～2012年在四川省农科院成都药剂郫处县理基后地，进每行2d调。查网一室次制植种株比生例长、为开母现象本。∶父植本株育=3性∶1。鉴定参考官春云等[7]和经过刘徇

2粉.1活力药镜液检喷结施果,将油菜植株分为3类: ①全不率在9当0%以油上菜; ②主半花不育序株最:雄大蕊退花化蕾成长三角约形1为.55～0%2～m9m0%（; 花③可粉育母株细:花胞器在正单常核,花期药）有时大，量选以下择。晴朗天气，待植株表面露水蒸发后，用根压

据育缩性式标手准动统喷计雾全不器育均株匀数喷、施半于不育植株株株。表成面熟，后用，塑收料获布脱粒遮晾挡干父后本称植重株备用。，第统一计次药剂处理于2012年1月31日进行，将S2X.3- 1花配粉制活力成测6定.5mg/L的水溶液（1号药剂）剪充取分不混同育匀性后的喷花施序，若干每，株用着于药制片量观为察2.8m醋l左酸右洋红；染11液d的后配（制即：4250%1乙2酸年染2液月10102m日煮）沸约进5行mi第n，二冷次却喷后药过处滤理，向，溶用液SX中-放1入配一制颗成7.制5m片g/：L的滴一水滴溶醋液酸（洋2红号染药液剂于）载玻均片匀上喷，施抹后于，植盖株上表盖面玻。片，10min后，压片，吸取多2.2将田制间得观的察涂与抹统片置计于普通光学显微镜下观3 结果药与剂分处析理后，每2d调查一次植株生长、开花情况，并观察死蕾、脱蕾、植株3.1矮 化化学等杂药交害剂现SX象-1。的植杀株雄效育果性和鉴对定油参菜考植官春云等和经过刘徇霞等改进后的方法，依据油菜花器形态和花粉活力镜检结果，将油菜植株分为3类：①全不育株：雄蕊退化成针状，花药无花粉，败育花粉率在90%以上；②半不育株：雄蕊退化成三角形，位置低于雌蕊，花药有少量花粉，败育花粉率为50%～90%；③可育株：花器正常，花药有大量花粉，农艺性状无明显变化，败育花粉率为50%以下。

根据育性标准统计全不育株数、半不育株数、可育株数及不育率，并去除网室中的可育株。成熟后，收获脱粒晾干后称重备用，统计单株产量。

2.3花粉活力测定

剪取不同育性的花序若干，用于制片观察花粉活力，最好现取现用。

醋酸洋红染液的配制：45%乙酸染液100ml，加热煮沸，去热源，徐徐加入0.5g洋红，煮沸约5min，冷却后过滤，向溶液中放入一颗小铁钉，1min后取出。制片：滴一滴醋酸洋红染液于载玻片上，用镊子夹取花药，轻轻在染液上均匀涂抹，涂抹后，盖上盖玻片，10min后，压片，吸取多余的染液。将制得的涂抹片置于普通光学显微镜下观察，选取10个视野统计败育花粉粒数量。

3结果与分析

3.1化学杂交剂SX-1的杀雄效果和对油菜植株的影响

图1SX-1处理后植株表现

如图1所示，化学杂交剂SX-1的杀雄效果较好，除09D2408-2和绵杂99-35外，其余材料植株不育率都达92%以上。但它对植株的伤害程度也很大，几乎所有植株都表现中毒症状，主要表现为植株矮化、黄化，分枝减少，花蕾脱落。

表2化学杂交剂SX-1对油菜杀雄效果的影响

表3化学杂交剂SX-1对不同材料单株产量和育性的影响

图2不同育性植株花瓣和花药的形态差异

如图2所示，花粉量不同的可育株、彻底不育株和正常可育株在花瓣大小和形态上存在差异。

SX-1对不同油菜品种（系）的化杀效果及生理毒害作用不同，不育株率在不同材料间差异明显（表2），单株结实量在不同材料间也存在差异（表3）。其中，09H157-4单株产量最高，但不育率最低，川油18不育率最高，但单株产量却最低，相关分析表明，二者呈不显著负相关。此外，不同材料喷施SX-1后，植株的表现不尽相同，这也会影响单株产量。

3.2花粉活力观察

尽管花粉量较多的可育株花粉粒败育率较低，但花粉量少的可育株败育率可达97.49%（表4），可见，化学杂交剂SX-1的杀雄效果是比较好的。可育和败育花粉粒的形态见图3所示。

4总结与讨论

化学杀雄剂的使用，是实现作物杂种优势利用的有效途径之一。评价化学杀雄剂效果的优劣，主要从两个方面考虑，即抑制植株雄蕊育性和最大限度的减少对植株的危害，但二者是相互矛盾的。本研究粗略地用植株单株产量估计SX-1对植株的毒害作用，将其与不育株率进行相关分析时，表明二者呈负相关，这也表明杀雄效果和毒害作用是相互矛盾的。

如果单纯依据杀雄效果来判断，SX-1的效果是比较好的，不育株雄蕊很短甚至退化，这将为制种的纯度提供保障。然而，它对植株的毒害作用也非常大，第二次喷施10d后，植株开始表现黄化症状，茎呈淡紫色，进而生长迟缓，主花序不能伸长，继而分枝减少，有的植株还表现出花蕾脱落和花柱坏死的症状。因此，在制种上应用SX-1，需通过预实验确定该材料的最适喷施浓度，否则，将导致杀雄失败甚至颗粒无收。

图3可育和败育花粉粒的形态特征

表4不同育性植株花粉粒败育情况