几种化学药剂对苦瓜杀雄效果的研究

李勇奇　韩小霞　胡新军　粟建文　袁祖华

摘要[目的]筛选可用于苦瓜化学杀雄的化学杀雄剂。[方法]以苦瓜品种“春丽”为材料，利用不同浓度梯度乙烯利、苯磺隆、甲磺隆、咔嘧磺隆溶液在苦瓜现蕾时进行叶面喷施处理，每隔10 d处理一次，并对植株的长势及花粉活力进行观察和测定。[结果]苯磺隆对苦瓜具有杀雄作用，在浓度为0.4 μg/mL，单株受药量为10 mL时杀雄效果良好；乙烯利、咔嘧磺隆、甲磺隆无杀雄作用。[结论]该研究为化学杀雄药剂在苦瓜制种上的安全应用提供理论依据和技术支撑。

关键词 苦瓜；化学杀雄；化学药剂

中图分类号 S482.99 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2016）05-038-02

Abstract[Objective]To screen the chemical hybridization agents for bitter melon.[Method]With bitter melon “Chunli” as the material， foliage spray treatment in squaring period was carried out by different concentrations of ethephon， tribenuronmethyl， metsulfuronmethyl， and ethyl carbazole solution. Treatment was carried out once every ten days. Plant growth vigor and pollen viability were observed and detected.[Result]Tribenuronmethyl had certain gametocidal effects on bitter melon. When the concentration was 0.4 μg/mL， gametocidal effects were relatively good at 10 mL dosage per plant. But ethephon， cracking ethyl and metsulfuron showed no gametocidal effects.[Conclusion]This research provides theoretical foundation and technical support for the safe application of chemical hybridization agents in seed preparation of bitter melon.

Key words Bitter melon； Chemical hybridization； Chemical reagent

利用化学药剂诱导作物雄性不育是作物杂种优势利用的主要途径之一，也是克服人工去雄困难的有效途径。与细胞质、细胞核等遗传性杂种优势利用途径相比，化学杀雄具有操作简单、亲本来源广泛、杀雄败育性稳定等优点。化学杀雄最早起源于20世纪50年代，并已在多种作物上进行试验。目前，在油菜、小麦、水稻等大田作物上应用较多[1-4]，尤其是油菜化学杀雄的利用居世界领先水平[5-7]，而在蔬菜育种上应用较少。

目前，苦瓜制种主要采用人工去雄，但人工去雄存在成本高、无规律性、杂交种纯度无法保障等缺点。且由于苦瓜遗传基础较薄弱，其细胞核不育途径尚未见报道。虽然强雌株在制种中已有应用，但由于其存在少量雄花或无雄花，自身繁殖很困难，生长势、瘤型及其他性状与育种目标不一致，难以在生产上大范围应用[8]。因此，探索合适的化学杀雄药剂对于苦瓜制种具有重要意义。

笔者采用4种不同剂量的药剂，在苦瓜现蕾时对“春丽”苦瓜进行杀雄处理，通过考察植株生长势和花粉活力确定杀雄效果，以期为应用化学杀雄剂进行苦瓜杂交种制种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

植物材料：春丽苦瓜（湖南省蔬菜研究所提供）。药剂：40%乙烯利水剂，10%苯磺隆粉剂，10%甲磺隆粉剂，10%咔嘧磺隆粉剂。

1.2 方法

1.2.1 露地田间试验设计。

2014年7月和2015年4月分别播种“春丽”苦瓜于长沙蔬菜所示范园和高桥实验基地，小区面积20 m2，2 m包沟开厢，厢面宽1.5 m，株行距0.4 m×1.2 m，双行定植，每小区定植50株，随机区组排列，重复3次。在苦瓜现蕾时按表1配制各药剂浓度，并用小型手动喷雾器均匀喷施于叶面，每隔10 d处理一次，每浓度处理10株，单株受药量为10 mL。处理浓度见表1。

1.2.2 植株生长及花粉活力观察。

喷药处理后，每2 d调查一次当天植株生长及花朵开放情况，并采集雄花花药，采用醋酸洋红染色，显微镜下观察花粉活力[9]。

2 结果与分析

2.1 不同化学杀雄剂对苦瓜杀雄效果及植株生长发育的影响

结果表明，苯磺隆对苦瓜具有明显的杀雄效果，在苯磺隆浓度为0.4 μg/mL，单株受药量为10 mL时杀雄效果最好，可达90%；但在苯磺隆浓度为0.7 μg/mL及以上，单株受药量为10 mL时出现严重药害，表现为植株矮小，叶片蜷缩，雌花和雄花严重减少甚至无花朵开放，雄花花器官明显变小，花药变小（图1）。而甲磺隆、咔嘧磺隆和乙烯利无杀雄效果，且乙烯利浓度>100 μL/mL，单株受药量为10 mL时植株比对照长势好，表现为茎粗和叶面积增大；当乙烯利浓度为300 μL/mL，单株受药量为10 mL时出现严重药害，植株比对照植株矮小，叶片部分蜷缩，雄花出现死蕾。甲磺隆和咔嘧磺隆在浓度为1 μg/mL，单株受药量为10 mL时未出现严重药害。

2.2 不同浓度苯磺隆对苦瓜杀雄效果及花粉活力的影响

由表2可知，不同浓度苯磺隆处理的苦瓜均有一定的杀雄效果，其中0.1 μg/mL苯磺隆处理能诱导6.3%的不育率；0.2 μg/mL苯磺隆处理能诱导21.9%的不育率；0.4 μg/mL苯磺隆处理能诱导90.0%的不育率，效果最好；0.6 μg/mL苯磺隆处理能诱导68.5%的不育率；0.7 μg/mL苯磺隆处理能诱导86.7%的不育率，但出现一定药害；0.8 μg/mL以上苯磺隆处理后雄花严重减少甚至无法正常开放，无花粉，不育率为100.0%。但药害严重，表现为植株矮小，叶片蜷缩。

采用醋酸洋红染色观察苦瓜花粉活力，发现苯磺隆对花粉活力有影响，而乙烯利、咔嘧磺隆、甲磺隆对花粉活力无影响。苯磺隆浓度为0.1～0.6 μg/mL，单株受药量10 mL时能有效杀死部分花粉细胞，且在浓度0.4 μg/mL时杀雄效果最明显，可达90%。当苯磺隆浓度大于0.7 μg/mL时植株出现严重药害（图2）。

3 结论与讨论

该研究探索了4种化学杀雄剂在 “春丽”苦瓜上的杀雄效果，通过醋酸洋红染色观察花粉活力，确定苯磺隆在一定浓度时可使部分花粉失活，甲磺隆、咔嘧磺隆和乙烯利对苦瓜花粉活力无影响，说明苯磺隆具有一定的杀雄效果。

目前，关于化学杀雄剂杀雄效果的研究较多，但真正用于生产的较少。苯磺隆作为一种化学杀雄剂在油菜化学杀雄上有报道，但由于受田间长势、天气因素、生育期等因素影响，将其用于大田生产还需进一步摸索。乙烯利在黄瓜生产上用于杀雄制种早有报道，但其原理在于增加了植株的雌花数，而雄花花粉仍有活力，需通过人工摘除雄花[9-11]。

该研究虽然初步探索出苯磺隆对苦瓜花粉具有杀雄效果。但由于苦瓜为蔓生植物，花期较长，其杀雄效果受品种、植株生长势、用药时期及温度、环境等因素的影响，因此，需在杀雄药剂浓度设置、初次喷施时间、喷施间隔期及次数等方面进一步细化，并可通过细胞学观察探索其败育时期和败育方式，通过植株农艺性状的考察、植株自交及杂交结实率等试验，探索杀雄效果达100%的最佳喷药时间、药剂用量及喷药次数，以期为化学杀雄药剂在苦瓜制种上的安全应用提供理论指导和技术支撑。

参考文献

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