冬凌草水提取液对小麦花粉育性的影响

张一漪+刘海英+刘宁+王亚涛+刘曼+张玉敏

摘要：为了了解冬凌草[Rabdosia rubescens（Hemsl.）Hara.]对小麦（Triticum aestivum L.）花粉育性的影响，以常规小麦品种周麦18为材料，在小麦幼穗和花药发育过程中进行冬凌草水提取液的母液、2倍、3倍和4倍稀释液喷施处理，对花粉育性进行了观测，对花粉不育率和自交结实率进行了统计分析。结果表明，经冬凌草水提取液处理的周麦18，其花粉育性下降，花粉不育率上升，自交结实率下降，且随冬凌草水提取液稀释倍数的下降其效应增强，在冬凌草水提取液2倍稀释液和母液处理条件下，周麦18花粉不育率為低不育和半不育水平，自交结实率明显下降，以冬凌草水提取液母液处理效应最强。表明冬凌草水提取液对小麦化学杀雄具有积极的作用。

关键词：小麦（Triticum aestivum L.）；冬凌草[Rabdosia rubescens（Hemsl.）Hara.]；水提取液；花粉育性

中图分类号：S512.1；Q945.6+4 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）12-2226-02

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.12.008

The Effects of Rabdosia Rubescens on Pollen Fertility of Wheat

ZHANG Yi-yi， LIU Hai-ying， LIU Ning， WANG Ya-tao， LIU Man， ZHANG Yu-min

（College of Life Science， Henan Normal University， Xinxiang 453007， Henan， China）

Abstract： In order to investigate the effects of rabdosia rubescens on wheat male sterility， common wheat cultivar Zhoumai 18（sowed on 11th October）were used as materials. During the process of young panicles and anthers development， sprayed with rabdosia rubescens extracts with mother liquid， 2 times， 3 times and 4 times dilution ratios， respectively， the pollens sterility and the percentage of setting seeds were measured. The results showed that under the treatments of rabdosia rubescens extract dilutions， the pollens sterility of Zhoumei 18 and the percentage of setting seeds were decreased， and the effects were strengthened as the dilution ratios decreased. Especially， under the treatments of mother liquid and 2 times dilution ratio rabdosia rubescens extract， the pollen sterility were low fertility level and semi sterile level， and the percentage of setting seeds decreased significantly. The effect of mother liquid rabdosia rubescens extract was the strongest. It suggested that rabdosia rubescens extract might have active role in chemical emasculation.

Key words： wheat （Triticum aestivum L.）； rubescens[Rabdosia rubescens（Hemsl.）Hara.]； water extract； pollen sterility

冬凌草[Rabdosia rubescens（Hemsl.）Hara.]的主要有效成分为迷迭香酸和冬凌草素[1，2]（分为不同类型），其中迷迭香酸具有抗氧化的功能，对活性氧H2O2具有一定的清除效应，冬凌草素则能够抑制动物细胞有丝分裂，用冬凌草水提取液处理小麦（Triticum aestivum L.），花粉育性是否会出现变化目前尚未见报道。为此，本研究以周麦18为材料，在小麦幼穗和花药发育过程中进行冬凌草提取液喷施处理，检测花粉育性和自交结实率的变化，以期为探讨冬凌草是否具有小麦化学杀雄的应用价值提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料及处理

于2015-2016年在河南师范大学小麦试验田进行，以普通小麦品种周麦18为材料，在2015年10月11日播种，行距20 cm，株距10 cm，行长3 m，按大田管理方式进行栽培。从2016年3月19日（幼穗发育至药隔期）开始，进行不同浓度冬凌草（购自天泰大药房）溶液全株喷雾处理。

1.1.1 冬凌草水提取液母液制备 由冬凌草360 g+蒸馏水2 000 mL充分浸泡，搅拌10 min，煮沸5 min，晾凉，取滤液，制得。

1.1.2 冬凌草水提取液处理 分别量取500、333和250 mL冬凌草水提取液母液，加水定容至1 000 mL，制得冬凌草水提取液2倍、3倍和4倍稀释液，分别以冬凌草水提取液-2×稀释液、冬凌草水提取液-3×稀释液和冬凌草水提取液-4×稀释液表示，所有处理均以不作任何处理和喷施清水处理为对照，以CK-0和CK-水表示。均加0.5%吐温-80为助粘剂。每处理组自开始处理起，每4 d喷施1次直至三核期为止，喷施至药液布满植株所有叶面为准。

1.1.3 小麦处理 在小麦开花期集中开花时段（上午9-11点或下午3-5点），取临界开花状态主茎穗或第一分蘖穗，中部小穗，在FAA固定液（50%乙醇﹕冰醋酸﹕福尔马林=90∶5∶5）冰箱中低温（4 ℃）保存，用于花粉育性检测。在小麦抽穗后开花前进行套袋处理，在小麦成熟期收获套袋穗，统计小麦穗的小穗数和穗粒数，以穗粒数/（小穗数×2）×100%计算各处理自交结实率。每处理均设10次重复，取其平均值。

1.2 花粉育性检测

采用碘-碘化钾染色法检测[3]。在低倍光学显微镜下观察并拍照，统计视野中可育与不可育花粉粒数，计算不育花粉率。并判断花粉育性等级，判断标准见表1[4]。

2 结果与分析

如图1所示，周麦18对照组花粉粒大部分深染，为可育花粉粒。冬凌草水提取液-4×稀释液和冬凌草水提取液-3×稀释液与对照组相比，变化不大，但随冬凌草母液稀释倍数减少，冬凌草水提取液-2×稀释液和冬凌草水提取液-母液处理，不育花粉粒数量逐渐增多，以冬凌草水提取液-母液处理不育花粉粒最多。表明，适宜浓度的冬凌草溶液能够促进周麦18正常秋播可育系花粉粒败育。

由表2可知，周麦18正常秋播可育系对照组和冬凌草水提取液-4×稀释液及冬凌草水提取液-3×稀释液处理花粉育性均为正常可育水平，冬凌草水提取液-2×稀释液处理周麦18花粉粒不育率为59.33%，为低不育水平，冬凌草水提取液-母液处理周麦18花粉粒不育率为81.56%，为半不育水平。表明随着冬凌草母液稀释倍数的减少，冬凌草溶液对周麦18正常秋播可育系花粉的不育率逐渐表现出升高效应。

3 讨论

已有研究指出，在植物遭遇逆境时，过氧化氢作为一种应激活性氧，能够激发抗逆反应的下游事件，降低逆境对植物的伤害[5，6]；但过量过氧化氢则加剧植物受伤害的程度[7]。降低或增加植物内部过氧化氢含量均存在增加植物抗逆性的可能[8，9]。冬凌草提取液在高稀释倍数下与对照组差别不大，但在低稀释倍数下则增加了花粉的不育率，这可能与低稀释倍数下迷迭香酸含量较高，因而抗氧化能力较强有关[10]，也可能与冬凌草素含量较高对有丝分裂的抑制效应较强有关，对此尚待进一步研究。本研究结果显示，喷施清水也会降低小麦花粉育性，提示在小麦育性控制过程中，喷施清水可能由于对温度的降低导致小麦花粉育性的下降，这在小麦育性化学调控研究中是值得引起注意的问题。

参考文献：

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