幾種化學(xué)藥劑對(duì)苦瓜殺雄效果的研究

李勇奇　韓小霞　胡新軍　粟建文　袁祖華

摘要[目的]篩選可用于苦瓜化學(xué)殺雄的化學(xué)殺雄劑。[方法]以苦瓜品種“春麗”為材料，利用不同濃度梯度乙烯利、苯磺隆、甲磺隆、咔嘧磺隆溶液在苦瓜現(xiàn)蕾時(shí)進(jìn)行葉面噴施處理，每隔10 d處理一次，并對(duì)植株的長(zhǎng)勢(shì)及花粉活力進(jìn)行觀(guān)察和測(cè)定。[結(jié)果]苯磺隆對(duì)苦瓜具有殺雄作用，在濃度為0.4 μg/mL，單株受藥量為10 mL時(shí)殺雄效果良好；乙烯利、咔嘧磺隆、甲磺隆無(wú)殺雄作用。[結(jié)論]該研究為化學(xué)殺雄藥劑在苦瓜制種上的安全應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞 苦瓜；化學(xué)殺雄；化學(xué)藥劑

中圖分類(lèi)號(hào) S482.99 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 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

利用化學(xué)藥劑誘導(dǎo)作物雄性不育是作物雜種優(yōu)勢(shì)利用的主要途徑之一，也是克服人工去雄困難的有效途徑。與細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核等遺傳性雜種優(yōu)勢(shì)利用途徑相比，化學(xué)殺雄具有操作簡(jiǎn)單、親本來(lái)源廣泛、殺雄敗育性穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)?；瘜W(xué)殺雄最早起源于20世紀(jì)50年代，并已在多種作物上進(jìn)行試驗(yàn)。目前，在油菜、小麥、水稻等大田作物上應(yīng)用較多[1-4]，尤其是油菜化學(xué)殺雄的利用居世界領(lǐng)先水平[5-7]，而在蔬菜育種上應(yīng)用較少。

目前，苦瓜制種主要采用人工去雄，但人工去雄存在成本高、無(wú)規(guī)律性、雜交種純度無(wú)法保障等缺點(diǎn)。且由于苦瓜遺傳基礎(chǔ)較薄弱，其細(xì)胞核不育途徑尚未見(jiàn)報(bào)道。雖然強(qiáng)雌株在制種中已有應(yīng)用，但由于其存在少量雄花或無(wú)雄花，自身繁殖很困難，生長(zhǎng)勢(shì)、瘤型及其他性狀與育種目標(biāo)不一致，難以在生產(chǎn)上大范圍應(yīng)用[8]。因此，探索合適的化學(xué)殺雄藥劑對(duì)于苦瓜制種具有重要意義。

筆者采用4種不同劑量的藥劑，在苦瓜現(xiàn)蕾時(shí)對(duì)“春麗”苦瓜進(jìn)行殺雄處理，通過(guò)考察植株生長(zhǎng)勢(shì)和花粉活力確定殺雄效果，以期為應(yīng)用化學(xué)殺雄劑進(jìn)行苦瓜雜交種制種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

植物材料：春麗苦瓜（湖南省蔬菜研究所提供）。藥劑：40%乙烯利水劑，10%苯磺隆粉劑，10%甲磺隆粉劑，10%咔嘧磺隆粉劑。

1.2 方法

1.2.1 露地田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

2014年7月和2015年4月分別播種“春麗”苦瓜于長(zhǎng)沙蔬菜所示范園和高橋?qū)嶒?yàn)基地，小區(qū)面積20 m2，2 m包溝開(kāi)廂，廂面寬1.5 m，株行距0.4 m×1.2 m，雙行定植，每小區(qū)定植50株，隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次。在苦瓜現(xiàn)蕾時(shí)按表1配制各藥劑濃度，并用小型手動(dòng)噴霧器均勻噴施于葉面，每隔10 d處理一次，每濃度處理10株，單株受藥量為10 mL。處理濃度見(jiàn)表1。

1.2.2 植株生長(zhǎng)及花粉活力觀(guān)察。

噴藥處理后，每2 d調(diào)查一次當(dāng)天植株生長(zhǎng)及花朵開(kāi)放情況，并采集雄花花藥，采用醋酸洋紅染色，顯微鏡下觀(guān)察花粉活力[9]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同化學(xué)殺雄劑對(duì)苦瓜殺雄效果及植株生長(zhǎng)發(fā)育的影響

結(jié)果表明，苯磺隆對(duì)苦瓜具有明顯的殺雄效果，在苯磺隆濃度為0.4 μg/mL，單株受藥量為10 mL時(shí)殺雄效果最好，可達(dá)90%；但在苯磺隆濃度為0.7 μg/mL及以上，單株受藥量為10 mL時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重藥害，表現(xiàn)為植株矮小，葉片蜷縮，雌花和雄花嚴(yán)重減少甚至無(wú)花朵開(kāi)放，雄花花器官明顯變小，花藥變?。▓D1）。而甲磺隆、咔嘧磺隆和乙烯利無(wú)殺雄效果，且乙烯利濃度>100 μL/mL，單株受藥量為10 mL時(shí)植株比對(duì)照長(zhǎng)勢(shì)好，表現(xiàn)為莖粗和葉面積增大；當(dāng)乙烯利濃度為300 μL/mL，單株受藥量為10 mL時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重藥害，植株比對(duì)照植株矮小，葉片部分蜷縮，雄花出現(xiàn)死蕾。甲磺隆和咔嘧磺隆在濃度為1 μg/mL，單株受藥量為10 mL時(shí)未出現(xiàn)嚴(yán)重藥害。

2.2 不同濃度苯磺隆對(duì)苦瓜殺雄效果及花粉活力的影響

由表2可知，不同濃度苯磺隆處理的苦瓜均有一定的殺雄效果，其中0.1 μg/mL苯磺隆處理能誘導(dǎo)6.3%的不育率；0.2 μg/mL苯磺隆處理能誘導(dǎo)21.9%的不育率；0.4 μg/mL苯磺隆處理能誘導(dǎo)90.0%的不育率，效果最好；0.6 μg/mL苯磺隆處理能誘導(dǎo)68.5%的不育率；0.7 μg/mL苯磺隆處理能誘導(dǎo)86.7%的不育率，但出現(xiàn)一定藥害；0.8 μg/mL以上苯磺隆處理后雄花嚴(yán)重減少甚至無(wú)法正常開(kāi)放，無(wú)花粉，不育率為100.0%。但藥害嚴(yán)重，表現(xiàn)為植株矮小，葉片蜷縮。

采用醋酸洋紅染色觀(guān)察苦瓜花粉活力，發(fā)現(xiàn)苯磺隆對(duì)花粉活力有影響，而乙烯利、咔嘧磺隆、甲磺隆對(duì)花粉活力無(wú)影響。苯磺隆濃度為0.1～0.6 μg/mL，單株受藥量10 mL時(shí)能有效殺死部分花粉細(xì)胞，且在濃度0.4 μg/mL時(shí)殺雄效果最明顯，可達(dá)90%。當(dāng)苯磺隆濃度大于0.7 μg/mL時(shí)植株出現(xiàn)嚴(yán)重藥害（圖2）。

3 結(jié)論與討論

該研究探索了4種化學(xué)殺雄劑在 “春麗”苦瓜上的殺雄效果，通過(guò)醋酸洋紅染色觀(guān)察花粉活力，確定苯磺隆在一定濃度時(shí)可使部分花粉失活，甲磺隆、咔嘧磺隆和乙烯利對(duì)苦瓜花粉活力無(wú)影響，說(shuō)明苯磺隆具有一定的殺雄效果。

目前，關(guān)于化學(xué)殺雄劑殺雄效果的研究較多，但真正用于生產(chǎn)的較少。苯磺隆作為一種化學(xué)殺雄劑在油菜化學(xué)殺雄上有報(bào)道，但由于受田間長(zhǎng)勢(shì)、天氣因素、生育期等因素影響，將其用于大田生產(chǎn)還需進(jìn)一步摸索。乙烯利在黃瓜生產(chǎn)上用于殺雄制種早有報(bào)道，但其原理在于增加了植株的雌花數(shù)，而雄花花粉仍有活力，需通過(guò)人工摘除雄花[9-11]。

該研究雖然初步探索出苯磺隆對(duì)苦瓜花粉具有殺雄效果。但由于苦瓜為蔓生植物，花期較長(zhǎng)，其殺雄效果受品種、植株生長(zhǎng)勢(shì)、用藥時(shí)期及溫度、環(huán)境等因素的影響，因此，需在殺雄藥劑濃度設(shè)置、初次噴施時(shí)間、噴施間隔期及次數(shù)等方面進(jìn)一步細(xì)化，并可通過(guò)細(xì)胞學(xué)觀(guān)察探索其敗育時(shí)期和敗育方式，通過(guò)植株農(nóng)藝性狀的考察、植株自交及雜交結(jié)實(shí)率等試驗(yàn)，探索殺雄效果達(dá)100%的最佳噴藥時(shí)間、藥劑用量及噴藥次數(shù)，以期為化學(xué)殺雄藥劑在苦瓜制種上的安全應(yīng)用提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支撐。

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