国产单胚甜菜保持系和不育系制种行比对发芽率的影响

王茂芊，王维成，吴则东，王丛玲，王华忠*

国产单胚甜菜保持系和不育系制种行比对发芽率的影响

王茂芊1，2，3，王维成4，吴则东1，2，3，王丛玲1，2，3，王华忠1，2，3*

（1.黑龙江省普通高等学校甜菜遗传育种重点实验室，哈尔滨150080；2.中国农业科学院北方糖料作物资源与利用重点开放实验室，黑龙江哈尔滨150080；3.中国农业科学院甜菜研究所/黑龙江大学农作物研究院，黑龙江哈尔滨150080；4.新疆石河子农业科学研究院甜菜研究所，石河子832000）

为了确定国产单胚甜菜保持系和不育系制种最适栽植行比袁选择2对不育系与保持系即兰85-CMS×兰85-O和兰71-CMS×兰71-O为试验材料袁2012年按保持系与不育系行比为1∶3尧1∶4栽植母根袁2013年按保持系与不育系行比为1∶10栽植母根遥结果表明袁随着不育系行数增加袁即与保持系距离越远袁则种子发芽率越低袁选择保持系与不育系行比为1∶4最佳袁种子发芽率最高。

甜菜；单胚雄性不育系；行比；发芽率

影响甜菜单胚雄性不育系种子繁殖产量的因素很多，不育系和保持系栽植时的行比就是重要因素之一。父母本行比试验在马铃薯、玉米、大豆、水稻、油菜、棉花等作物上的研究较多[1-6]，但在甜菜制种上的研究还较少。因此，为了检测单胚甜菜保持系与不育系不同行比栽植采种对不育系的授粉、结实和种子发芽率的影响情况，本试验通过设计不同的保持系和不育系制种行比，并对甜菜单胚雄性不育系种子的发芽率进行测试，从而确定国产单胚甜菜保持系和不育系制种的最适行比，提高其单位面积制种产量，降低制种成本，为不育系种子繁殖提高产量及发芽率提供理论依据。

1　材料与方法

1.1试验材料

本试验选择中国农科院甜菜研究所育成的稳定不育系和保持系两对，即兰85-CMS×兰85-O和兰71-CMS×兰71-O为试验材料。

1.2试验方法

分别于2012年和2013年4月末栽植在呼兰区农户采种圃。2012年按保持系与不育系行比为1∶3、1∶4栽植母根，2013年按保持系与不育系行比为1∶10栽植母根。行长15m，行宽70cm，株距50cm，每行30株，垄向为东西方向。出苗后追施尿素、二铵1次，生育期间灌水2次，长势良好，7月末收获种子，9月中旬测定发芽率。

1.3发芽率测定

测定发芽率用蒸馏水将发芽盒清洗干净并晾干，将有50个格的发芽纸均匀平铺在晾干的发芽盒内，用10mL蒸馏水将发芽纸润湿，每个格层放2粒种子，种子间保持一定的间距。放置完50格即100粒种子后，取23mL蒸馏水喷洒均匀，最后盖上盒盖。用塑料袋包好后放入温度为23℃的温箱培养。7d后调查发芽势，10d调查发芽率，每个品种做3次重复，取其平均值。

表1　甜菜单胚保持系与不育系1∶10行比种子发芽率(%)

2　结果与分析

2012年试验结果显示：兰85-O与兰85-CMS和兰71-O与兰71-CMS均按行比为1∶3、1∶4栽植母根，其中不育系兰85-CMS行比1∶3和1∶4的发芽率分别为86.2%和84.4%，差异不大；不育系兰71-CMS行比1∶3和1∶4的发芽率分别为83.3%和82.2%。结果表明，两个不育系按行比1∶3和1∶4的栽植母根，种子的发芽率均在80%以上，且相差不明显。

2013年按保持系与不育系行比为1∶10栽植母根，不育系按两行为一个单位进行收获调查，检测发芽率（表1）。结果显示，发芽率1～2行（78.8%）＞3～4行（77.2%）＞5～6行（69.8%）＞7～8行（66.2%）＞9～10行（60.8%）。靠近保持系的前4行不育系的种子发芽率平均值为78.0%，前6行、前8行的发芽率平均值分别为75.3%和73.0%，1∶10的不育系发芽率为70.6%。结果表明，当不育系距离保持系越近时，所得种子的发芽率越高，而不育系与保持系距离越远，所得发芽率越低，即随着不育系行数增多，授粉情况逐渐变差，导致发芽率逐步降低。表明种子发芽率与不育系行数成反比，即不育系行数越多，发芽率越低。方差分析结果显示，1～2行与3～4行发芽率差异不显著，二者与其它行差异显著，故保持系与不育系行比以1∶4较佳。

3　讨论

选择适宜的亲本行比可在充分有效利用父本花粉量的情况下，最大量地增加母本群体数量，提高单位面积的制种产量，降低制种成本[7-10]。有关玉米、水稻、油菜等作物杂交制种亲本行比配置的研究已有大量报道，提高制种产量的趋势是增加母本行比，目前玉米、水稻、油菜制种父母本行比以1∶6配置较多，改变了传统制种父本比例过大的问题，使其配置逐步优化[11-13]。由于甜菜品种不同，其遗传背景、个体生理特性、父本花粉数量等存在较大的差异，因而对种植方式的适应性，不同亲本间也存在个体差异。因此，有必要开展其他甜菜保持系与不育系行比的配置研究，建立各自高效的制种模式[14-15]。试验表明，即使采用相同亲本组合，制种产量年际间也会产生较大差异。本研究中，2012年的相同行比的不育系种子发芽率较高于2013年的发芽率，可能是由于2012年开花期降雨较少，使种子结实率提高，种子饱满，发芽率高。

4　结论

本试验选择中国农科院甜菜研究所育成的稳定不育系和保持系两对，即兰85-CMS×兰85-O和兰71-CMS×兰71-O为试验材料，2012年按保持系与不育系行比为1∶3、1∶4栽植母根，2013年按保持系与不育系行比为1∶10栽植母根。结果表明，当不育系距离保持系越近时，所得种子的发芽率越高，而不育系与保持系距离越远，种子发芽率越低，即随着不育系行数增多，授粉情况逐渐变差，导致发芽率逐步降低。不育系按行比1∶3和1∶4的栽植母根，种子的发芽率均在80%以上，且相差不明显。为了提高单位面积的制种产量以及最高发芽率，选择保持系与不育系行比为1∶4最佳。

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Effects of Different Row Proportions of Maintainer Lines and Male Sterile Lines of Monogerm Sugarbeet in Seed Reproduction Field on Germination of Seeds

WANG Mao-qian1,2,3,WANG Wei-cheng4,WU Ze-dong1,2,3,WANG Cong-ling1,2,3and WANG Hua-zhong1,2,3*
(1.Key Laboratory of Sugarbeet Genetics&Breeding,Harbin,Heilongjiang 150080;2.Key Laboratory of North Sugar Crop Resource and Utilization,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Harbin,Heilongjiang,150080;3.Sugarbeet Research Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences/Crop Academy of Heilongjiang University,Harbin,Heilongjiang 150080;4.Sugarbeet Research Institute,Shihezi Academy of Agricultural Sciences,Shihezi,Xinjiang 832000)

Two pairs of domestic monogerm sugarbeet maintainer and sterile lines of Lan 85-CMS×Lan 85-O and Lan 71-CMS×Lan 71-O were used as experimental materials.In 2012,ratios of maintainer and sterile line at 1:3 and 1:4 planting mother roots,and in 2013,the ratio of 1:10 to determine the optimal planting rows.The results showed that,with the increase of the number of sterile line planting rows,that keep the farther the distance with maintainer,the lower the seed germination rate;the seed germination percentage achieved highest when proportion of maintainer lines and sterile line was 1:4.

sugarbeet;monogerm male sterile lines;planting row ratio;germination percentage

S566.3

院A

1007-2624（2015）05-0034-02

10.13570/j.cnki.scc.2015.05.012

2015-03-17

甜菜现代产业技术体系建设子项目（CARS-210106-07）。

王茂芊（1983-），女，黑龙江大学农作物研究院，助理研究员。

王华忠（1957-），男，辽宁省西丰县人，研究员，博士生导师，从事甜菜遗传育种研究，Email：wwhhzz0451@sohu.com