提高马铃薯品种临薯17号杂交结实率的方法研究

白小娟，任佐录，朱琳花，何小琴，妙爱玲，王晓华，徐国平

(甘肃省临夏州农业科学院，甘肃临夏 731100)



提高马铃薯品种临薯17号杂交结实率的方法研究

白小娟，任佐录*，朱琳花，何小琴，妙爱玲，王晓华，徐国平

(甘肃省临夏州农业科学院，甘肃临夏 731100)

[目的]探索提高马铃薯品种临署17号杂交结实率的方法。[方法]以L0527-4为父本，以临薯17号为母本配制杂交组合，以期运用临薯17号的优良性状。[结果]]临薯17号的最佳授粉时间为上午10：00～12：00或下午4：00之后，杂交后第3天，喷施10 mg/L的2，4-D、50 mg/L的赤霉素、20 mg/L的6-BA+50 mg/L赤霉素在马铃薯孕蕾期间，每隔7 d喷洒植株，这3种处理方法均可提高临薯17号的杂交结实率。[结论]杂交后第3天喷施10 mg/L的2，4-D提高临署17号杂交结实率效果最优。该研究可为其他材料提高杂交结实率提供技术借鉴。

临薯17号；杂交结实率；花粉活力；花粉萌发力

我国的马铃薯育种始于 20 世纪40 年代，常规育种是马铃薯新品种选育过程中不可缺少的重要手段。一个重要品种的育出机率是百万分之一[1]。因此需要种植大量的实生苗，即必须获得大量的实生种子。马铃薯由于长期进行无性繁殖，使开花和结实特性发生很大的变化，不仅容易落蕾落花，而且易受外界环境的影响，致使杂交成功率、结实率低，浆果内籽粒形成数量少。近年来，随着马铃薯主粮化和种植业结构调整步伐的加快，以及马铃薯加工业的发展，对马铃薯新品种的需求日益迫切。为了解决这一矛盾，创造马铃薯杂交所需的良好环境条件，促进杂交结实，提高育种成效是全国马铃薯育种工作者都在研究的问题。针对有性杂交结实率低的瓶颈问题，选择优良亲本材料、科学的配制杂交组合，采取重复授粉等技术手段可以明显提高有性杂交结实率[2-3]。

马铃薯品种临薯17号是临夏州农业科学院以“抗疫白”为母本，“NW174-2”为父本组配杂交，从其杂交组合中经系统定向选择选育而成。临薯17号具有晚熟、产量高、食味性好等特性，适合做丰产性亲本加以利用，但是传统的杂交方法，结实率不高，甚至绝收。该试验通过研究不同父本、授粉时间、激素处理对杂交结实率的影响，寻找提高临薯17号杂交结实率的方法，以期将临薯17号的优良性状运用于新品种选育中，同时为其他材料提高杂交结实率提供技术借鉴。

1　材料与方法

1.1材料以临薯17号和L0527-4为试材，试验于4月25日机耕开沟点播，6月16号追肥培土，6月底7月上旬现蕾开花期进行试验。

1.2父母本选择

1.2.1花粉活力测定。采用醋酸洋红染色法检测花粉活力，具体方法如下：花期取L0527-4和临薯17号的花，将这两个品种(系)的花粉置于载玻片上，加一滴醋酸洋红染色剂，在酒精灯上轻微加热后，用低倍显微镜镜检，有效花粉均被染成红色，呈圆形而粒饱满；无效花粉不着色，形状不规则，粒瘪缩。选取3个视野进行观察，统计有活力花粉的百分率，求平均值。

花粉活力=有效花粉粒数/视野花粉粒总数×100%

1.2.2花粉萌发力的测定。鉴于染色法测定活力存在一定误差，利用花粉萌发力测定有生活力的花粉，进行进一步准确判断。具体方法是：取0.5 g琼脂、20 g蔗糖和50 mg/kg 的硼酸加入100 mL的水中，放于烧杯中加热煮沸，待全部溶解即可。用玻璃棒蘸一滴成薄球面状，将少许花粉撒于液滴上，之后，将载玻片放在底部有水的大培养皿中，勿使水浸到载玻片上，加盖并在23～25 ℃黑暗条件下放置4～8 h后 镜检。花粉管长度超过花粉粒直径视为萌发。

萌发率(%)=萌发花粉粒数/花粉总粒数×100

1.3人工杂交后不同处理方法对临薯17号杂交结实率的影响在进行试验前一天下午，选择已有几朵花开放或开放不久的主茎花序整序，去除花期结束、花朵较小或发育不全的花朵，留下3～5朵刚开放但花粉囊顶孔尚不破裂或次日即将开放的花朵进行去雄操作。父母本确立后，进行杂交。

试验设6个处理：①剪枝打岔。杂交后将母本的侧芽全部剪去，以后只要有侧芽萌发，就立即剪去。②重复授粉。杂交后于第2天早上进行一次。③灌根。杂交后用洒水壶浇水，浇到土壤表面湿润为止，同一时间连续浇3 d。④涂抹激素。杂交后，在花柄节处涂抹5 mg/L的2，4-D，再涂一层凡士林。⑤喷洒激素。杂交后第3天，用微型喷雾器喷洒10 mg/L的2，4-D。⑥对照(CK)。常规杂交。以上6种处理每种处理做30朵花，3次重复。

1.4孕蕾期喷洒激素对临薯17号杂交结实率的影响试验设3个处理：①喷洒单种激素。马铃薯孕蕾期间，用50 mg/L的赤霉素溶液每隔7 d喷洒植株，到7月上旬开始杂交授粉为止，共喷洒激素4次，然后去雄杂交。②喷洒混合激素。马铃薯孕蕾期间，用20 mg/L的6-BA+50 mg/L赤霉素溶液每隔7d喷洒植株，到7月上旬开始杂交授粉为止，共喷洒激素4次，然后去雄杂交。③对照(CK)。常规杂交。上述3个处理每个处理做30朵花，3次重复。

1.5不同时期喷洒激素对临薯17号杂交结实率的影响试验设4个处理：①杂交后喷洒激素。杂交后第3天，用微型喷雾器喷洒10 mg/L的2，4-D。②孕蕾期喷洒单种激素。马铃薯孕蕾期间，用50 mg/L的赤霉素溶液每隔7 d喷洒植株，到7月上旬开始杂交授粉为止，共喷洒激素4次，然后去雄杂交。③孕蕾期喷洒混合激素。马铃薯孕蕾期间，用20 mg/L的6-BA+50 mg/L赤霉素溶液每隔7d喷洒植株，到7月上旬开始杂交授粉为止，共喷洒激素4次，然后去雄杂交。④对照(CK)。常规杂交。上述4个处理每个处理做30朵花，3次重复。

1.6数据处理试验数据用Spss17.0软件对数据进行方差分析和显著性分析。

2　结果与分析

2.1父母本的确定由表1可看出，L0527-4的花粉活力高，平均值达到84.88%；临薯17号花粉活力低，花粉活力平均值为56.18%。

表1　不同品种(系)的花粉活力

由表2可看出，L0527-4的花粉萌发力高，平均值达到82.31%；临薯17号花粉萌发力低，平均值为30.43%。

综上所述，虽然肉眼观察2种花的花粉量大，但是由于L0527-4的花粉活力和花粉萌发力高，所以在与临薯17号配制杂交组合时，适合做父本，而前期试验观察发现临薯17号有天然结实性较高的特性，所以适合做母本。

表2　不同品种(系)的花粉萌发力

2.2最佳授粉时间的选择气温18 ℃左右，相对湿度70%以上，且阳光普照的条件下马铃薯开花最旺盛；气温在15～20 ℃条件下，马铃薯会产生较多正常可育的花粉。临夏地区属于高寒阴湿区，平均海拔1 990 m，气候冷凉，马铃薯人工杂交授粉应选在上午10：00～12：00或者下午4：00之后，最宜在阴天操作，有利于提高杂交结实率[4]。

2.3人工杂交后不同处理方法对临薯17号杂交结实率的影响表3显示，临薯17号杂交后对前4个处理方法不敏感，结实率为0，处理效果不明显。经过处理⑤的方法处理以后结实率为25.56%，而对照结实率为0，可见该方法有效提高了临薯17号的杂交结实率。

2.4马铃薯孕蕾期喷洒激素对临薯17号杂交结实率的影响试验表明，孕蕾期对临薯17号的植株经过50 mg/L的赤霉素溶液喷洒处理后，3次重复分别结浆果5、5、6个，平均结实率为17.8%。植株经过20 mg/L的6-BA+50 mg/L赤霉素溶液处理后，3次重复分别结浆果4、3、3个，平均结实率11.1%，两处理均高于对照，对照结实率为0。

表3杂交后不同处理对结实率的影响

Table 3Effects of different treatments on seed setting rate of hybridization

处理Treatment浆果BerryⅠⅡⅢ平均Average结实率Seedsettingrate∥%①00000②00000③00000④00000⑤8697.6725.56⑥CK00000

2.53个效果明显处理的多重比较为了找出最适宜临薯17号的处理方法，试验对有效果的3种处理方法进行方差分析和多重比较，结果表明，杂交后喷洒10 mg/L的2，4-D处理、孕蕾期喷洒50 mg/L的赤霉素处理、孕蕾期喷洒20 mg/L的6-BA+50 mg/L赤霉素处理与对照的结实率分别为7.67%、5.33%、3.63%、0，3个处理与对照间的结实率差异达到0.05显著水平；3种处理之间结实率也存在显著性差异，其中处理⑤差异最显著，处理效果最明显。

3　结论与讨论

在长期的马铃薯育种工作中发现，激素处理可以促进开花，有效防止离层的产生，提高杂交结实率[5]。该试验中所使用赤霉素(GA3)的主要生理作用是促进细胞伸长，从而使茎干伸长，植株增高，此外GA3本身能抑制结薯，改变营养分配，促进花序发育，增加了花、蕾数量以达到促进结实的效果[6]。6-苄氨基嘌呤(6-BA)的生理作用为促进细胞分裂；打破顶端优势，促进侧芽生长；促进花芽形成和开花；促进坐果；促进果实生长；抑制叶绿素的分解。所以试验中发现经过50 mg/L的赤霉素溶液(6处理)、20 mg/L的6-BA+50 mg/L赤霉素溶液处理的植株叶片、茎干的颜色比未处理的颜色浅，植株生长茂盛，花期长，在提高临薯17号杂交结实率的方法中属于有效的。2，4二氯苯氧乙酸(2，4-D)低浓度时为生长调节剂，具有刺激生殖生长，防止落花落果的作用[7-8]，在该试验中临薯17号最适宜提高杂交结实率的方法是杂交后第3天喷洒10 mg/L的2，4-D，原因可能是激素处理在处理的部位效果最明显，其次喷洒的方法可以减少人为碰伤的机率。

[1] 隋启君.中国马铃薯育种浅见[J].中国马铃薯，2001(5)：259-264.

[2] 李成军，张生.克山马铃薯研究所杂交育种的障碍及解决途径[J].马铃薯杂志，1997，11(3)：160-163.

[3] 师理，纳添仓，阮建平.马铃薯杂交结实率低的原因及对策[J].青海农林科技，2004(1)：26-27.

[4] 潘晓春.提高定西市马铃薯育种杂交结实率的途径[J].中国马铃薯，2007(5)：300-301.

[5] 孙慧生.马铃薯育种学[M].北京：中国农业出版社，2003：68-69.

[6] 隋启君，姜兴亚，李凤英，等.STS和GA3对马铃薯开花结实的影响[J].内蒙古农牧学院学报，1995(4)：94-97.

[7] 韩熹莱.农药概论[M].北京：中国农业大学出版社，1995：205-206.

[8] 段留生，潘瑞炽.植物生长调节剂在经济作物上的应用[M].北京：化学工业出版社，2002：13-19.

Methods for Increasing the Hybridization Seed Setting Rate of Linshu 17 Potato

BAI Xiao-juan, REN Zuo-lu*, ZHU Lin-hua et al

(Linxia Academy of Agricultural Sciences, Linxia, Gansu 731100)

[Objective] To explore methods for increasing the hybridization seed setting rate of Linshu 17 potato. [Methods] L0527-4 was taken as paternal plant, and Linshu 17 potato was used as maternal plant to hybridize new potato variety, so as to apply excellent traits of Linshu 17 potato variety. [Results] The best time of pollination was from 10 am to 12 am, or after 4 pm. Spraying 10 mg/L 2,4-D gibberellin in the third days after hybridization or 50 mg/L GA gibberellin or 20 mg/L 6-BA+50 mg/L GA gibberellin every 7 days. These three treatment methods can increase the seed setting rate of Linshu 17 hybridization. [Conclusion] In the three methods, spraying 10 mg/L 2,4-D gibberellin in the third days has the optimal effect of increasing the hybridization seed setting rate of Linshu 17. Thus, this study is expected to provide reference for other materials for increasing the hybridization seed setting rate.

Linshu 17; Seed setting rate of hybridization; Pollen viability; Pollen germination ability

白小娟(1983-)，女，甘肃临夏人，硕士，助理研究员，从事马铃薯育种研究。*通讯作者，副研究员，从事马铃薯育种研究。

2016-05-16

S 532

A

0517-6611(2016)19-015-03