摘苔在雜交油菜制種中的應(yīng)用研究

車晉葉，曲 亮，李 莓，王同華 ，陳衛(wèi)江

（1.青海大學(xué)農(nóng)林科學(xué)院，青海 西寧 810016；2.湖南省作物研究所，湖南 長沙 410125）

在農(nóng)作物雜交制種過程中，常會遇到父母本花期不遇的問題。油菜雖屬花期較長的作物，從始花至終花可持續(xù)25 d左右，制種時對父母本花期的要求不像水稻、玉米等作物那樣嚴(yán)格，但如父母本花期相差過大，同樣會影響到制種的產(chǎn)量與質(zhì)量。油菜雜交制種的花期相遇性，無論是父本早于母本，還是母本早于父本，均不利于制種生產(chǎn)，尤其是現(xiàn)階段，廣泛用于雜交油菜制種的細(xì)胞質(zhì)雄性不育系易受低溫影響產(chǎn)生微量花粉，在沒有足量父本花粉的競爭壓力下，微量花粉自交結(jié)實(shí)將嚴(yán)重影響雜交種純度[1]。因此，對油菜雜交制種來說，理想的花期相遇條件是父本較母本提前1～2 d開花，且略遲于母本終花，由此可保證母本在整個花期的可授粉性。由于油菜苔期再生性極強(qiáng)[2]，生產(chǎn)上常采用摘苔來調(diào)整花期相遇性，這樣可大大緩解父母本在花期時序上存在的差異，從而為雜交制種提供生產(chǎn)保證。本研究對摘苔調(diào)節(jié)花期的類型與方式進(jìn)行了初步研究，以期為大面積油菜安全制種提供生產(chǎn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料選自3個Pol-CMS雜交組合，分別為20A×SC4、5A×SC4和19A×SC4，包含恢復(fù)系一份（SC4），不育系3份（20A、5A、19A）。在生育期性狀上，其父、母開花時間具有明顯的代表性，恢復(fù)系SC4與19A均為中熟類型；二者的花期基本同步，不育系20A為偏早熟類型，花期比恢復(fù)系SC4約早7 d；不育系5A為偏晚熟類型，花期比恢復(fù)系SC4約遲7 d。以上材料均由湖南省作物研究所提供。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用對比分析法，將每一組合種植在同一環(huán)境中，通過父本或母本單摘苔，父、母本同摘苔和不摘苔3種方式對雜交制種的效果進(jìn)行比較。摘苔時期以父、母本任一親本生長至苔高約50 cm時進(jìn)行，摘苔深度選擇 0、5、10、15 cm4種處理。每個組合種4個小區(qū)，三個組合共計12個小區(qū)。小區(qū)面積20 m2（寬1 m、長20 m），每小區(qū)60行，每行4株，父、母本行比為2∶2?？疾樾誀钪饕姓ㄆ谧兓?、制種純度和制種產(chǎn)量的影響等。

試驗(yàn)在湖南省作物研究所繁殖大棚試驗(yàn)地進(jìn)行，前作為水稻，地力中等。每個組合種植在一個大棚中，共計3個大棚。試驗(yàn)材料統(tǒng)一于2008年9月26日播種育苗，2008年10月28日移栽。在油菜初花前，每小區(qū)套紗網(wǎng)隔離防止外源花粉串粉，紗網(wǎng)內(nèi)放養(yǎng)少量蜜蜂授粉。母本終花后割除父本，分小區(qū)實(shí)行單收、單曬、單獨(dú)稱重。當(dāng)年即取收獲的種子樣品在青海省農(nóng)科院試驗(yàn)田進(jìn)行田間純度鑒定。

2 結(jié)果與分析

2.1 摘苔對母本花期偏早雜交組合的影響

20 A×SC4為母本偏早型雜交組合。不育系初花期為3月1日，恢復(fù)系初花期為3月9日，不育系初花期比恢復(fù)系提早8 d，隨著不同的摘苔處理，不育系初花期可延遲3～13 d（表1）。由此說明，摘苔可有效調(diào)節(jié)不育系開花時期，達(dá)到與恢復(fù)系同步開花的效果。分析不同摘苔深度對延遲花期的影響程度可見，摘苔10、15 cm效果較為明顯，不育系初花期分別延遲到3月10日、3月14日，比恢復(fù)系遲1、5 d，均能使父、母本制種花期吻合，摘苔5 cm的處理雖可推遲初花期3 d，但仍比恢復(fù)系早5 d。

表1 不同摘苔處理對雜交組合20A×SC4花期、產(chǎn)量及純度的影響

分析不同摘苔處理對制種產(chǎn)量的影響可以發(fā)現(xiàn)（表1），制種產(chǎn)量隨著母本摘苔深度的增加而逐漸遞減，對不育系5、10、15 cm的摘苔處理，其制種產(chǎn)量分別比對照減少1.9%、9.4%、25.5%。這表明，摘苔5 cm對產(chǎn)量影響不大，摘苔15 cm以上則產(chǎn)量明顯下降。但制種純度則隨母本摘苔深度的增加而顯著遞增，同樣在對不育系5、10、15 cm的摘苔處理的條件下，制種純度依次由對照的66.1%提高至73.8%、96.7%、97.1%。這說明對熟期偏早的細(xì)胞質(zhì)雄性不育系，摘苔對保證制種質(zhì)量至關(guān)重要。綜合上述試驗(yàn)結(jié)果，本組合以母本摘苔10 cm處理最為適宜，既達(dá)到與恢復(fù)系花期相配的要求，又減輕了不育系微粉對純度的影響，對制種產(chǎn)量的影響也不明顯。

2.2 摘苔對父本花期偏早雜交組合的影響

5 A×SC4屬于父本花期偏早的雜交組合，恢復(fù)系3月9日初花，不育系3月16日初花，恢復(fù)系初花期比不育系早7 d。恢復(fù)系經(jīng)不同深度摘苔處理后，初花期延遲了4～11 d（表2），其中以摘苔10 cm效果最為明顯，其初花期延遲至3月16日，與不育系初花期同步；終花期則延遲至4月7日，比不育系終花期延遲了1 d，整個花期相遇較為理想。摘苔5 cm的處理雖然能使恢復(fù)系初花期延遲3 d，但終花期比不育系仍提前6 d，不能保證后期的花粉量；摘苔15 cm則使初花期延遲了11 d，比不育系延遲了4 d，造成父母本初花期不遇。

表2 不同摘苔處理對雜交組合5A×SC4花期、產(chǎn)量及純度的影響

分析不同摘苔處理對制種產(chǎn)量影響發(fā)現(xiàn)，不同的摘苔處理對產(chǎn)量的影響各不相同，對恢復(fù)系5、10、15 cm的摘苔處理，其制種產(chǎn)量分別比對照增產(chǎn)8.8%、20.5%、10.4%，其中以摘苔10 cm的處理花期相遇最好，產(chǎn)量最高，比對照增產(chǎn)20.5%。這說明對于父本偏早的雜交組合，適當(dāng)延遲父本花期，使之與母本花期相遇可有效提高制種產(chǎn)量。另外，各處理對該組合制種的純度幾乎沒有影響，其純度分別為95.6%、95.8%、96.2%、96.3%。原因是不育系開花較遲，初花期未受低溫影響，不育系完全依賴恢復(fù)系花粉授粉結(jié)實(shí)，因此恢復(fù)系摘苔處理對制種純度影響不大。綜合以上結(jié)果，該組合以父本摘苔10 cm處理最為適宜，能夠較好地達(dá)到與不育系花期相遇的要求，從而有效地提高制種產(chǎn)量。

2.3 摘苔對父母本花期同步雜交組合19A×SC4的影響

19 A×SC4父母本花期基本同步，恢復(fù)系和不育系分別于3月9日、10日初花；4月4日、4月2日終花。經(jīng)同步摘苔5～15 cm處理后，恢復(fù)系初花期延遲4～11 d，不育系初花期延遲3～10 d（表3），3個處理均能使恢復(fù)系和不育系花期較好的相遇。說明對于父母本花期同步的雜交組合，同步摘苔可有效延遲花期而不影響其花期相遇性。

表3 不同摘苔處理對雜交組合19A×SC4花期、產(chǎn)量及純度的影響

該組合經(jīng)同步摘苔5、10、15 cm處理后，種子純度分別達(dá)到94.9%、95.1%、96.2%，均明顯高于對照（85.5%），說明對于父母本同步的雜交組合，適當(dāng)延遲花期可有效提高制種純度。另一方面，3個處理的制種產(chǎn)量分別比對照減產(chǎn)1.3%、12.3%、19.9%，表明摘苔深度的增加會減少制種產(chǎn)量。因此，對于父母本花期同步的雜交組合，應(yīng)選擇合適的摘苔深度以兼顧制種純度和產(chǎn)量。本試驗(yàn)該組合以父母本同步摘苔5 cm最為適宜，既能保證制種純度，又能兼顧制種產(chǎn)量。

3 討論

油菜親本花期不遇及不育系微粉問題是造成雜交油菜制種產(chǎn)量和純度下降的主要因素。關(guān)于采用摘苔來延緩油菜花期的問題，前人已做過一些研究。高維潔等[3]研究表明，株高50～70 cm時，摘苔12 cm左右，既能夠達(dá)到推遲開花時間的目的，又能使植株后期具有較好的經(jīng)濟(jì)性狀，可以提高制種的產(chǎn)量和質(zhì)量。鑒于目前廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)的波里馬細(xì)胞質(zhì)雄性不育系遇低溫會產(chǎn)生微粉，彭武生等[4]采用摘苔方式將不育系初花期推遲9～17 d，有效降低了微粉花率。本試驗(yàn)從花期的相遇性以及對微量花粉的控制兩個方面進(jìn)行了研究，進(jìn)一步探明了摘苔在油菜雜交制種的作用。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)父母本的發(fā)育特點(diǎn)及母本不育性的表現(xiàn)，確定適宜的摘苔深度。

近年，國內(nèi)常采用化學(xué)殺雄方式來解決油菜雜交制種中的微粉問題，并取得了較好的效果。但化學(xué)殺雄的用藥量與母本特性、氣候因素、土壤肥力、噴藥技能等諸多因素有關(guān)，操作不當(dāng)易產(chǎn)生藥害，從而影響制種產(chǎn)量[5]。而摘苔處理具有操作簡單、效果明顯等優(yōu)點(diǎn)，在化學(xué)殺雄技術(shù)尚未完善的情況下，采用摘苔方式調(diào)節(jié)花期仍是一條較理想的途徑。

[1]陳衛(wèi)江，李 莓，易冬蓮.油菜胞質(zhì)雄性不育系微粉結(jié)實(shí)性對雜種純度及其產(chǎn)量的影響[J].作物研究，2002，（3）：116-117.

[2]莫鑒國，李萬渠，王繼勝，等.去葉、摘苔和施氮量對甘藍(lán)型油菜收獲物的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，1992，5（2）：110-112.

[3]高維潔.油菜打苔對延緩開花期的研究[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，1990，（3）：37-40，24.

[4]彭武生，卓宇紅.摘苔對延緩甘藍(lán)型油菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系花期和控制微量花粉效應(yīng)的研究 [J].作物研究，作物研究，1993，7（3）：17-20.

[5]付云龍，戚永明，趙漢紅.化學(xué)殺雄劑對油菜三系雜交制種母本微粉控制試驗(yàn)簡報[J].種子，2003，（1）：73.