NaCl溶液克服青花菜自交不親和性研究

虞慧芳 ，王建升 ，趙振卿 ，盛小光 ，陳紀(jì)算 ，許映君 ，顧宏輝

自交不親和是十字花科作物普遍存在的一種現(xiàn)象。對(duì)于十字花科蔬菜自交不親和系的繁殖，大多采用人工蕾期授粉，需要大量人力。近30 a來(lái)人們一直試圖用其他方法來(lái)克服花期自交不親和性以生產(chǎn)大量的親本種子。目前國(guó)內(nèi)外報(bào)道的方法有很多，如NaCl處理法、CO2處理法[1]、溫度處理法[2]等，均獲得一定效果。可利用開(kāi)花期株間授粉后維持高CO2濃度若干小時(shí)來(lái)繁種自交不親和系，但此方法對(duì)溫室或大棚密封性要求高。短暫高溫處理需要一定的設(shè)備，成本較高。目前生產(chǎn)中應(yīng)用較廣的是簡(jiǎn)單易行的噴灑NaCl溶液。胡代澤等[3]報(bào)道了用10%鹽水噴油菜花能顯著提高親和指數(shù)。張文邦等[4]用5%鹽水噴甘藍(lán)花也取得了顯著提高親和指數(shù)的效果。

青花菜起源于歐洲地中海沿岸，于19世紀(jì)末20世紀(jì)初傳入我國(guó)，當(dāng)時(shí)僅在香港、廣東、臺(tái)灣等地種植，直到20世紀(jì)80年代初才開(kāi)始在上海、福建、浙江、北京、云南等省、市引種成功[5]。因此我國(guó)青花菜育種工作時(shí)間短，有關(guān)青花菜育種的研究報(bào)道較少。近年來(lái)，我們?cè)谑占罅繃?guó)內(nèi)外種質(zhì)資源的基礎(chǔ)上，通過(guò)世代分離及小孢子培養(yǎng)技術(shù)獲得了大量的青花菜自交系和DH系。在青花菜種質(zhì)資源的繁殖過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)青花菜具有相當(dāng)廣泛的自交不親和性[6]，這與前人的報(bào)道相一致[7]。 在白菜[8]、結(jié)球甘藍(lán)[4]、油菜[3]、蘿卜[9]等蔬菜作物中均有報(bào)道NaCl溶液能克服自交不親和性的研究，但在青花菜中鮮有報(bào)道。我們?cè)?個(gè)青花菜自交不親和DH系的花期用不同濃度NaCl溶液噴灑，以了解青花菜DH系自交不親和性對(duì)NaCl溶液的敏感性，并獲得克服青花菜花期自交不親和性最好的NaCl濃度，從而為青花菜自交不親和系的利用提供幫助和奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用的4個(gè)青花菜自交不親和DH系見(jiàn)表1。共設(shè)5個(gè)處理，處理1：2.5%NaCl溶液；處理2：5.0%NaCl溶液；處理 3：10.0%NaCl溶液；處理4：清水對(duì)照（CK）；處理 5：剝蕾授粉。處理 1~3及處理 5在開(kāi)花當(dāng)天 8：00～10：00噴 NaCl溶液。

1.2 試驗(yàn)方法

于2011年8月25日將青花菜自交不親和DH系種子播于裝有基質(zhì)的穴盤中，苗期管理同常規(guī)。苗齡1個(gè)月時(shí)移栽至大棚，栽培管理按常規(guī)進(jìn)行。每個(gè)材料在花期選擇生長(zhǎng)健壯及病蟲(chóng)害少的植株3株，摘除已開(kāi)的花和柱頭外露的花蕾，套袋隔離。每個(gè)單株選擇10個(gè)花穗 （每2個(gè)花穗用1種溶液進(jìn)行處理），于開(kāi)花當(dāng)天用小噴壺噴灑花朵，每個(gè)處理10個(gè)花穗，每個(gè)花穗處理10朵花。處理后1 h左右用本株新鮮花粉進(jìn)行授粉，每個(gè)處理重復(fù)3次。

自交不親和性的常規(guī)測(cè)定方法是進(jìn)行花期人工自交，根據(jù)親和指數(shù)判斷是否親和。本試驗(yàn)采用方智遠(yuǎn)等[10]的甘藍(lán)自交不親和性的實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)，即親和指數(shù)小于1為不親和，大于1為親和。

1.3 數(shù)據(jù)分析

授粉后詳細(xì)記錄處理情況及授粉花朵數(shù)，收獲種子后進(jìn)行脫粒、考種，統(tǒng)計(jì)各處理親和指數(shù)（結(jié)籽數(shù)/授粉花數(shù)）。用SPSS 16.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，LSD法分析不同濃度NaCl溶液及處理時(shí)間對(duì)克服青花菜親和指數(shù)間的差異顯著性。

表1 4個(gè)青花菜自交不親和DH系的供體及來(lái)源

表2 不同處理對(duì)青花菜親和指數(shù)的影響

2 結(jié)果與分析

2.1 4個(gè)青花菜DH系自交不親和特性

由表2可見(jiàn)，4個(gè)青花菜DH系的親和指數(shù)均小于0.5，自交不親和性較強(qiáng)。從親和指數(shù)來(lái)看，DH31-3、DH28-4、DH07-3、DH07-2 的自交不親和性依次從強(qiáng)到弱。DH07-2剝蕾授粉的親和指數(shù)最高，達(dá)到4.58，與花期的差異極顯著，即DH07-2通過(guò)蕾期授粉可有效克服自交不親和性；DH07-3剝蕾授粉親和指數(shù)為1.22，與花期的指數(shù)差異極顯著，DH07-3也可通過(guò)蕾期授粉來(lái)獲得自交種；DH28-4花期和蕾期親和指數(shù)沒(méi)有差異；DH31-3花期親和指數(shù)極低，剝蕾授粉的則略有所提高，且差異顯著，但通過(guò)剝蕾授粉仍不能克服自交不親和性。

2.2 NaCl溶液對(duì)不同青花菜DH系親和指數(shù)的影響

由表2可知，2.5%、5.0%和10%NaCl溶液處理均能提高DH07-2親和指數(shù)，其中濃度為5.0%和10%的NaCl溶液處理后，親和指數(shù)均大于1，能克服自交不親和性；10%NaCl溶液處理后的平均親和指數(shù)為4.53，達(dá)到剝蕾授粉的指數(shù)水平，即10%NaCl溶液克服DH07-2自交不親和性效果最好，與其他濃度NaCl溶液處理效果達(dá)到差異極顯著水平。2.5%、5.0%和10%NaCl溶液處理DH07-3后，其親和指數(shù)隨著NaCl溶液濃度的升高而增加，但3個(gè)濃度的NaCl溶液均不能克服DH07-3的自交不親和性。DH28-4自交不親和性在2.5%、5.0%和10%NaCl溶液處理后，與對(duì)照相比沒(méi)有任何變化。DH31-3親和指數(shù)隨著NaCl溶液濃度的升高略有增加，但均小于1，即NaCl溶液處理不能克服DH31-3自交不親和性。

3 小結(jié)與討論

材料的自交不親和性通常用親和指數(shù)大小判斷，方智遠(yuǎn)等[7]認(rèn)為甘藍(lán)親和指數(shù)小于1即為自交不親和，劉曉東等[11]認(rèn)為大白菜的親和指數(shù)小于0.5為自交不親和。NaCl是克服十字花科作物自交不親和性的有效方法之一。青花菜為甘藍(lán)的1個(gè)變種，因此本研究采用親和指數(shù)小于1為自交不親和的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷NaCl溶液對(duì)克服青花菜自交不親和性的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，10%NaCl溶液能克服青花菜DH07-2自交不親和性，效果與其他濃度NaCl溶液相比差異極顯著，其效果與剝蕾授粉的相當(dāng)。在花期用NaCl溶液處理青花菜自交不親和的DH07-2，可以克服其自交不親和性，能達(dá)到大量繁殖材料的目的。試驗(yàn)中3個(gè)NaCl濃度均不能克服DH07-3、DH28-4、DH31-3 的 自 交 不 親 和 性 。DH07-3可通過(guò)蕾期授粉來(lái)克服自交不親和性；DH28-4和DH31-3自交不親和性均不能被本試驗(yàn)中的處理所克服。由于影響植物自交不親和性的因素有很多，如自身的遺傳特性、氣候條件、栽培條件等，這些影響因素的作用還需進(jìn)一步探討。

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