單嘧磺酯鈉誘導(dǎo)芥菜型油菜雄性不育的作用效果

杜春蕾，高虎虎，馬懷英，胡勝武，郭 媛

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，陜西楊凌 712100)

油菜是重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，含有豐富的油脂和蛋白質(zhì)，是食用油和工業(yè)油的重要來源[1]。芥菜型油菜(BrassicajunceaL.，2n=36，AABB)由二倍體親本白菜(BrassicarapaL.，2n=20，AA)與黑芥(BrassicanigraL.，2n=16，BB)自然雜交后異源多倍化進(jìn)化而來[2]。芥菜型油菜生育期長、成熟期晚，主根發(fā)達(dá)且入土深，具有天然黃籽、抗旱、耐瘠等優(yōu)點(diǎn)，且芥菜型油菜所榨菜油香味濃郁，深受消費(fèi)者喜愛[3]。由于極端災(zāi)害天氣頻發(fā)，抗逆性的好壞對油菜品種來說格外重要[3]，芥菜型油菜抗逆性較強(qiáng)，是非常具有應(yīng)用潛力的種質(zhì)資源。與其他大田作物相比，油菜雜種優(yōu)勢顯著，利用雜種優(yōu)勢是提高油菜產(chǎn)量的重要途徑[4]。中國油菜雜種優(yōu)勢利用的研究起步較早，雜交油菜的選育和應(yīng)用都處于世界先進(jìn)水平。油菜雜種優(yōu)勢利用途徑主要包括細(xì)胞質(zhì)雄性不育(Cytoplasmic male sterility，CMS)、細(xì)胞核雄性不育(Genic male sterile，GMS)、生態(tài)型不育(Ecological male sterility，EMS)、自交不親和(Self incompatibility，SI)、化學(xué)雜交劑(Chemical hybridization agent，CHA)誘導(dǎo)的雄性不育[4]。其中，化學(xué)雜交劑誘導(dǎo)的雄性不育又稱化學(xué)殺雄，相對于其他雜種優(yōu)勢利用途徑，化學(xué)殺雄具有兩系育種、組合自由、可多代利用及育種周期短的優(yōu)點(diǎn)[5]。

自20世紀(jì)50年代初報道了馬來酰肼(植物生長調(diào)節(jié)劑，Maleic Hydrazide)可誘導(dǎo)玉米產(chǎn)生雄性不育后[6]，化學(xué)雜交劑的研究飛速發(fā)展，接連發(fā)現(xiàn)NAA(萘乙酸，Naphthaleneacetic acid)，2，4-D(2，4-二氯苯氧乙酸，2，4-Dichlorophenoxyacetic acid)等植物生長調(diào)節(jié)劑可誘導(dǎo)不同作物雄性不育[7-8]。但這些植物生長調(diào)節(jié)劑大多誘導(dǎo)效率低，對植株的生長和雌蕊的發(fā)育有負(fù)面效應(yīng)，無法應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐[9]。1970年后，相繼篩選出殺雄劑1號[10]、殺雄劑2號[11]、TO3[12]、殺雄劑3號[13]等用于水稻的化學(xué)雜交劑，黃雪清等[13]對不同水稻品種施用殺雄劑3號，90%的供試品種殺雄效果在97.2%以上。小麥中也篩選出RH531[14]、WL84811[15]、SQ-1[16]、GENESIS[17]等殺雄效果不錯的化學(xué)雜交劑，高慶榮等[17]使用GENESIS誘導(dǎo)小麥，殺雄效果達(dá)到95%，且具有一定的廣譜性。Song等[16]發(fā)現(xiàn)SQ-1對不同小麥品種的殺雄效果均到達(dá)95%以上。目前，油菜上公開報道的化學(xué)殺雄劑主要有甲基坤酸鹽類(殺雄劑1號[18]，殺雄劑2號[19])、KMS-1[20]，磺酰脲類(苯磺隆[21]、酰嘧磺隆[22]、氯磺隆[23]、EXP[24]、EN[25]、SX-1[26]、ESP[27]等)，咪唑啉酮類[23](咪草煙、甲氧咪草煙)，以及磺酰胺類[23](氟唑磺隆)等。芥菜型油菜雜種優(yōu)勢的主要利用途徑是細(xì)胞質(zhì)雄性不育(Cytoplasmic male sterility，CMS)[28]。印度學(xué)者報道了較多適用于印度的CMS[29]，國內(nèi)應(yīng)用的不育胞質(zhì)類型主要是hau CMS[30]，由于可利用的芥菜型油菜不育種質(zhì)單一，芥菜型油菜的雜種優(yōu)勢利用受到了限制?；瘜W(xué)雜交劑制種可以克服不育系對基因型的依賴性，是解決芥菜型油菜不育種質(zhì)單一的有效途徑。Singh等[31]研究表明2% Surf Excel可誘導(dǎo)芥菜型油菜100%不育，且對產(chǎn)量影響較小，但由于缺乏后續(xù)研究，未能廣泛應(yīng)用。Yu等[22]發(fā)現(xiàn)酰嘧磺隆可誘導(dǎo)芥菜型油菜雄性不育，但育性不穩(wěn)定。井苗[32]以0.3μg/mL濃度的苯磺隆溶液處理芥菜型油菜可誘發(fā)100%全不育，但育性在后期不穩(wěn)定。在眾多類型的化學(xué)雜交劑中，由磺酰脲類除草劑研發(fā)得到的化學(xué)殺雄劑效果好、制種產(chǎn)量高且成本低廉?；酋ｋ孱惢衔镒饔糜谥参镆阴Ｈ樗岷铣擅?ALS)，通過抑制支鏈氨基酸的合成來抑制細(xì)胞分裂。動物體內(nèi)不存在該化合物的靶標(biāo)酶，因此磺酰脲類除草劑低毒、高效。單嘧磺酯鈉(Monosulfuron Ester Sodium，MES)是由李正名院士課題組研發(fā)的磺酰脲類除草劑，該藥是中國創(chuàng)制的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的除草劑新品種[33]。Cheng等[34-35]研究發(fā)現(xiàn)0.05～0.10μg/mL MES可較好地誘導(dǎo)甘藍(lán)型油菜雄性不育，其機(jī)理研究表明用MES處理甘藍(lán)型油菜后得到的差異表達(dá)蛋白能夠引起代謝紊亂，從而引起絨氈層發(fā)育異常和小孢子不育。Li等[36]利用0.1μg/mL的MES誘導(dǎo)甘藍(lán)型油菜雄性不育后進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組分析，發(fā)現(xiàn)大部分差異表達(dá)基因定位于質(zhì)體和線粒體中，且主要富集于糖類、脂質(zhì)代謝、細(xì)胞運(yùn)輸?shù)韧贰?/p>

本試驗(yàn)以3份不同芥菜型油菜自交系為材料，對MES的殺雄效果及其農(nóng)藝性狀的影響進(jìn)行研究，旨在找到MES殺雄有效質(zhì)量濃度，并通過細(xì)胞學(xué)觀察來初步揭示MES化學(xué)殺雄的機(jī)理。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試的芥菜型油菜自交系材料共3份，分別為關(guān)中芥、L2598、芥菜野生型，以上材料均為西北農(nóng)林科技大學(xué)胡勝武老師課題組收集。試驗(yàn)于2016-2017年在西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)作物標(biāo)本區(qū)(34°16′N，108°E)進(jìn)行。利用隨機(jī)區(qū)組進(jìn)行設(shè)計，分別設(shè)置3個重復(fù)，每小區(qū)包括4行，每行大約20棵植株，行長為2 m，行距為0.50 m，株距為0.10 m。土壤肥力中等，按照油菜大田常規(guī)管理，并于2017年5月收獲。

1.2 噴藥處理

供試除草劑原藥單嘧磺酯鈉(Monosulfuron Ester Sodium，MES，C14H13N4O5SNa)，由南開大學(xué)李正名院士惠贈。稱取0.01 g MES，加入200 mL蒸餾水，配成200 mL 50 mg/L的MES母液存于4 ℃。取50 mg/L的母液0.75 mL、1 mL分別配置500 mL的0.075 mg/L、0.1 mg/L的藥液。第1次噴藥在油菜現(xiàn)蕾期最大花蕾長度為1～2 mm時，用小型手動噴霧器將MES均勻噴施于葉面，單株平均用藥量為8～10 mL。第2次噴藥在第1次噴藥后7～10 d進(jìn)行。同時設(shè)置清水對照。

1.3 農(nóng)藝性狀的調(diào)查與統(tǒng)計分析

盛花期對各株系各濃度材料育性進(jìn)行考察，噴藥處理后在盛花期每3 d調(diào)查1次育性變化。統(tǒng)計全不育、半不育和可育等各類植株數(shù)量。測定自交和異交結(jié)實(shí)率，評估雌蕊與雄蕊育性。記錄整個花期所持續(xù)的時間，分別包括初花期、盛花期和終花期。此外，分別在每個小區(qū)隨機(jī)采取10朵花，對其花器官特征，包括花冠大小、花瓣長和寬、雌蕊、花藥和花絲長度等進(jìn)行測量；在成熟期分別在各小區(qū)內(nèi)隨機(jī)抽取10棵植株進(jìn)行考種，考察性狀分別包括：株高、分枝部位、一級分枝數(shù)、二級分枝數(shù)、主序長度、主序角果數(shù)、全株角果數(shù)、每角粒數(shù)、角果長度等產(chǎn)量相關(guān)性狀。

用Win-Excel軟件對芥菜型油菜育性、花器官、農(nóng)藝性狀等數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，利用SPSS(version 23.0,IBM SPSS Statistics,Chinese)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，使用Duncan’s多重比較法分析不同處理間的顯著性差異。

1.4 花粉活力和花藥敗育的細(xì)胞學(xué)觀察

在油菜初花期隨機(jī)采取對照和不同質(zhì)量濃度(0.075 μg/mL、0.1 μg/mL)MES處理的植株主花序(L2598)并立即用卡諾氏液(乙醇∶冰醋 酸=6∶1)固定2 h，然后用分級乙醇系列(100%、95%、85%、75%和70%)脫水，每次約 1～2 h，在4 ℃下儲存，直至使用。用鑷子輕輕擠壓花藥，將花粉粒釋放到醋酸洋紅溶液中，利用OLYMPUS BX51(Olympus，Japan)顯微鏡觀察花粉活力以及花藥敗育時期[37]。

取對照和0.1 μg/mL MES處理的植株(L2598)主花序，將其花藥切成小塊，并立即浸入4 ℃的磷酸鹽緩沖液(PBS，0.1 mol/L，pH 6.8)中，將其浸入由4%戊二醛組成的溶液中直至使用。分別用PBS(0.1 mol/L，pH 6.8)沖洗5、10、15、20和30 min后，將標(biāo)本置于1%四氧化鋨 (0.2 mol/L PBS，pH 6.8)中于4 ℃固定2 h。然后用上述PBS緩沖液再次洗滌樣品。然后，使用30%、50%、70%、80%、90%和100%梯度乙醇系列分別將花藥脫水15 min，然后在樹脂(倫敦樹脂公司，雷丁，英國)∶酒精為1∶1混合物中滲入過夜，之后再在純樹脂中兩次(分別為7 h和3 h)將樣品放入明膠膠囊中，裝滿樹脂并在60 ℃孵育48 h以進(jìn)行聚合。使用Leica EM UC7超薄切片機(jī)(Leica，Nussloch，Germany)將半薄切片切成 1 μm厚的切片，用1%甲苯胺藍(lán)溶液染色，最后在OLYMPUS BX51顯微鏡明場視野下觀察拍照[38]。

2 結(jié)果與分析

2.1 MES誘導(dǎo)芥菜型油菜雄性不育效果

在殺雄試驗(yàn)中，不同濃度的MES均能引起3個芥菜型油菜材料不同程度的不育。雖然3個株系在抗藥性上存在差異，但引起3個材料不育的濃度并不存在差異。表1結(jié)果表明，低質(zhì)量濃度處理下L2598和芥菜野生型出現(xiàn)了可育花粉，自交結(jié)實(shí)率分別為7.26%和1.51%。高質(zhì)量濃度處理下3個品種的結(jié)實(shí)率均為0，關(guān)中芥和芥菜野生型的不育株率達(dá)到100%，但是有較為嚴(yán)重的藥害并伴有死蕾現(xiàn)象，以關(guān)中芥最為嚴(yán)重，L2598的不育株率達(dá)到96.30%。

表1 MES對芥菜型油菜殺雄效果

2.2 MES誘導(dǎo)芥菜型油菜雄性不育對其農(nóng)藝性狀的影響

化學(xué)雜交劑的篩選在于確立能夠誘導(dǎo)完全不育的最低濃度，從而將藥害降到最低。評估一個優(yōu)良的化學(xué)雜交劑的標(biāo)準(zhǔn)主要包括兩方面，其一，能誘導(dǎo)完全不育；其二，對主要農(nóng)藝性狀沒有影響或影響較小。

本試驗(yàn)對MES各質(zhì)量濃度處理后的L2598植株的農(nóng)藝性狀進(jìn)行了統(tǒng)計。如表2所示，低質(zhì)量濃度(0.075 mg/L) MES處理后，L2598各農(nóng)藝性狀與對照相比無顯著差異。高質(zhì)量濃度(0.1 mg/L)處理下MES對L2598的全株角果數(shù)和角果長度有顯著影響，對每角粒數(shù)有極顯著的抑制作用，但是噴藥處理對株高、分支部位、分枝數(shù)、主花序長度和角果數(shù)沒有顯著影響。

表2 MES處理下芥菜型油菜主要農(nóng)藝性狀的比較

2.3 MES誘導(dǎo)芥菜型油菜雄性不育對其植株生長發(fā)育的影響

優(yōu)良的化學(xué)雜交劑應(yīng)在保證不育的同時，應(yīng)將對植物生長發(fā)育的影響降到最低。MES在引起不育的同時，對植物的生長發(fā)育也有影響。本研究發(fā)現(xiàn)，在有效殺雄濃度下L2598生長發(fā)育受到抑制。研究發(fā)現(xiàn)抽薹時，經(jīng)MES處理的植株其節(jié)間的伸長受到抑制，且處理后，花期推遲，高濃度處理比低濃度處理花期推遲更多。

此外，噴藥處理還對花器官的形態(tài)產(chǎn)生較大影響。首先是噴藥處理后的主花序和雌蕊略微變短(圖1-A和1-B)。與可育材料雄蕊相比，不育花藥在早期發(fā)白，至后來逐漸干枯出現(xiàn)干癟、瘦小、有些成三角形。高濃度處理下雄蕊縮短，花絲不能伸長，花藥干癟，無可育花粉，花藥敗育很徹底(圖1-C)。其次噴藥處理還引起了雄蕊發(fā)白，萼片、花柄、花軸和花瓣褪色，以高濃度更為顯著(圖1-D)。噴藥處理還引起了(1)花蕾和莖稈發(fā)紫；(2)角果變短；(3)葉片不均勻泛黃，葉脈失綠，部分葉片卷曲，略有畸形(圖1-E)。

將MES對花發(fā)育的影響進(jìn)行統(tǒng)計(表3)，發(fā)現(xiàn)各項(xiàng)與花發(fā)育相關(guān)的指標(biāo)均有顯著差異，經(jīng)MES處理的油菜花器官的各個組成部分均顯著變小，以高質(zhì)量濃度的更為顯著。

表3 MES處理下對芥菜型油菜花器結(jié)構(gòu)特征的分析

2.4 MES誘導(dǎo)芥菜型油菜雄性不育的細(xì)胞學(xué) 觀察

2.4.1 壓片觀察 取L2598的花粉亞歷山大染色后進(jìn)行壓片觀察，可育小孢子細(xì)胞核可被染成紫紅色，不育小孢子不能著色(圖2)。在0.075 mg/L和0.1 mg/L兩種MES質(zhì)量濃度下都未見可育孢子，且不育孢子在體積上均小于對照(圖2-A，圖2-B，圖2-C)。在油鏡下進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn)不育小孢子表現(xiàn)出較為嚴(yán)重的細(xì)胞壁畸形，其中0.1 mg/L處理下尤為嚴(yán)重(圖2-D)，畸形小孢子的數(shù)量相對更多。

為進(jìn)一步探究MES誘導(dǎo)芥菜型油菜花粉不育的過程，對噴施清水的對照和0.1 mg/L MES處理植株花粉粒(L2598)用醋酸洋紅染色后進(jìn)行壓片觀察(圖3)。醋酸洋紅染色后，可育小孢子為鮮紅色，不育小孢子呈鐵銹色或不能著色。壓片結(jié)果顯示在花粉母細(xì)胞時期(圖3-A和圖3-B)，噴藥處理后的花粉粒已經(jīng)出現(xiàn)異常。雖然MES處理過的花粉顆粒在細(xì)胞形態(tài)上完整，與對照無明顯差異，但細(xì)胞著色整體較淺。至四分體時(圖3-C和圖3-D)，MES誘導(dǎo)的花粉顆粒出現(xiàn)部分四分體不能著色，且所有小孢子著色淺。四分體之后不育小孢子呈鐵銹色，可育小孢子為鮮紅色(圖3-E～J)?？偟膩碚f，MES處理后，小孢子早期細(xì)胞基本完整，晚期出現(xiàn)空的小孢子，且所有小孢子都出現(xiàn)一定的畸形。

2.4.2 半薄切片觀察 為探究MES引起芥菜型油菜敗育的機(jī)理，對噴施清水對照和0.1 mg/L MES處理的L2598全不育株花藥進(jìn)行半薄切片試驗(yàn)，用苯胺藍(lán)染色后置于光學(xué)顯微鏡下觀察。

半薄切片的結(jié)果顯示，在造孢細(xì)胞時期(圖4-A和圖4-B)，噴藥處理與對照差異并不明顯，整體著色都較淺，處理的絨氈層并無異常。至花粉母細(xì)胞時期(圖4-C和圖4-D)，MES處理后與對照相比著色顯著加深，此外在形態(tài)上二者差異不明顯，但在絨氈層細(xì)胞形態(tài)上存在差異。對照絨氈層緊貼內(nèi)壁，形狀規(guī)則，而經(jīng)MES處理的絨氈層輪廓不清晰。發(fā)育至四分體時期(圖4-E和圖4-F)，MES處理出現(xiàn)很大差異。對照四分體著色很深且外圍胼胝質(zhì)著色較淺，而MES處理過的四分體著色很淺，胼胝質(zhì)相對深一些。MES處理的絨氈層幾乎不能被染色，細(xì)胞呈畸形狀態(tài)。至單核早期(圖4-G和圖4-H)，對照和MES處理小孢子都已經(jīng)釋放，絨氈層也已經(jīng)開始降解，但MES處理的小孢子明顯染色較淺，且絨氈層幾乎沒有內(nèi)容物。單核晚期(圖4-I和圖4-J)，對照小孢子發(fā)育正常，染色較深，而MES處理的絨氈層完全降解、小孢子沒有內(nèi)容物。

綜上所述，認(rèn)為噴施單嘧磺酯鈉引起芥菜型油菜花粉敗育發(fā)生在四分體至單核晚期。觀察到噴施MES后，在四分體時期處理的絨氈層發(fā)育異常，這可能是引起小孢子敗育的主要原因。

3 討 論

化學(xué)雜交劑制種可以克服不育系對基因型的依賴性，是解決目前國內(nèi)油菜應(yīng)用不育胞質(zhì)類型單一的重要途徑之一。在油菜雜交種實(shí)際生產(chǎn)中，開發(fā)更多高效、低毒、穩(wěn)定，同時具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的化學(xué)雜交劑是目前化學(xué)殺雄育種技術(shù)的重要任務(wù)[30]。

中國早期開發(fā)的殺雄效果較好的赤霉素，殺雄效果達(dá)到70%～100%，但殺雄效果穩(wěn)定性差；甲基砷酸鋅的殺雄效果為80%～100%[18-19]，但該類CHAs含有毒砷元素。由磺酰脲類除草劑研發(fā)得到的化學(xué)殺雄劑EN[25]、ESP[27]、EXP[24]、SX-1[26]、苯磺隆[21]等在甘藍(lán)型油菜中的殺雄效果較好，不育率達(dá)到90%以上，而且具有成本低廉、低毒的優(yōu)點(diǎn)，但大都包含受國外知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的成分。

目前，芥菜型油菜中磺酰脲類化學(xué)殺雄劑的相關(guān)研究較少，Yu等[22]發(fā)現(xiàn)酰嘧磺隆可以誘導(dǎo)芥菜型油菜雄性不育，但育性不穩(wěn)定；井苗[32]發(fā)現(xiàn)0.3 μg/mL的BHL溶液可誘導(dǎo)芥菜型油菜100%全不育，但后期育性不穩(wěn)定。本研究以3份芥菜型油菜自交系為材料，對現(xiàn)蕾期葉面噴施MES誘導(dǎo)芥菜型油菜雄性不育的作用效果進(jìn)行了研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，單株受藥量在8～10 mL時，0.075 mg/L和0.1 mg/L兩個MES質(zhì)量濃度梯度處理下均能有效誘導(dǎo)芥菜型油菜不同程度的不育。0.075 mg/L的MES可以誘導(dǎo)關(guān)中芥完全不育，0.1 mg/L MES處理后3個品種的不育株率可以達(dá)到96.30%～100%。與前期開發(fā)的多種化學(xué)雜交劑相比，MES的殺雄效率高、殺雄效果穩(wěn)定，并且低毒、環(huán)保，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。

邢澤農(nóng)[39]對MES誘導(dǎo)甘藍(lán)型油菜雄性不育進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)0.1 μg/mL MES處理對株高、單株果粒數(shù)、角果粒數(shù)沒有顯著影響，0.2 μg/mL MES處理后植株株高顯著降低，單株角果數(shù)和全株粒數(shù)上升，角粒數(shù)變化不大。Yu等[40]發(fā)現(xiàn)葉面噴施0.10 μg/mL MES對甘藍(lán)型油菜的株高、角粒數(shù)有一定的負(fù)面影響，對單株角果數(shù)，全株粒數(shù)有一定的增加作用，但對單株產(chǎn)量沒有明顯影響，并且不同基因型油菜之間的反應(yīng)存在差異。本研究中，MES處理對農(nóng)藝性狀的影響因品種而異，0.1 mg/L質(zhì)量濃度下，關(guān)中芥植株藥害大并伴有死蕾現(xiàn)象，而L2598的植株藥害輕，全株角果數(shù)呈上升趨勢，每角粒數(shù)降低，角果長度變短。Cheng等[34]研究發(fā)現(xiàn)噴施MES對甘藍(lán)型油菜植株的花瓣和雌蕊沒有受到明顯影響。本研究中，兩種濃度MES處理后的油菜植株花期均推遲，植株的花序和雌蕊略微變短；雄蕊花絲明顯變短，花藥變短、干癟；葉片隨MES處理濃度增加而變小。此外，發(fā)現(xiàn)MES處理后的植株花冠直徑、花瓣長度和寬度均顯著變小，高濃度處理下減小幅度更為顯著。這與Yu等[40]用苯磺隆處理后的甘藍(lán)型油菜所表現(xiàn)出的開花時間延遲，開花時間縮短，以及植物高度和花器官尺寸減少是一致的。

化學(xué)雜交劑誘導(dǎo)植株雄性不育研究中絨氈層液泡化、異常膨大、提前或是延遲解體等現(xiàn)象較為常見，且異常的小孢子細(xì)胞在花粉發(fā)育的各個時期不斷產(chǎn)生和積累，導(dǎo)致成熟期花粉全部敗育[24,32,41]。本研究選取0.01 μg/mL MES處理的L2598進(jìn)行細(xì)胞學(xué)觀察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小孢子在花粉母細(xì)胞時期就已經(jīng)出現(xiàn)異常，早期細(xì)胞基本完整，晚期逐步出現(xiàn)空的小孢子，且所有不育小孢子皆出現(xiàn)較為嚴(yán)重的細(xì)胞壁畸形；MES處理植株的的絨氈層在造孢細(xì)胞時期與對照差異不明顯，花粉母細(xì)胞時期二者開始存在輕微差異，絨氈層輪廓模糊，發(fā)育至四分體時期絨氈層細(xì)胞呈不規(guī)則膨大，單核早期時絨氈層幾乎沒有內(nèi)容物且延遲降解。筆者認(rèn)為噴施MES導(dǎo)致花粉敗育發(fā)生在四分體至單核晚期之間，在這段時期內(nèi)不斷有敗育花粉產(chǎn)生，直至成熟期全部花粉敗育。化學(xué)雜交劑誘導(dǎo)的雄性不育是從多方面、多途徑來誘導(dǎo)敗育花粉不斷產(chǎn)生，最終導(dǎo)致雄性不育，本研究中植株絨氈層發(fā)育異常且延遲降解，可能是引起小孢子敗育的主要原因。

本研究旨在不影響芥菜型油菜農(nóng)藝性狀的前提下找到較好殺雄效果的MES濃度。研究發(fā)現(xiàn)葉面噴施0.075 mg/L的MES可誘導(dǎo)關(guān)中芥完全不育，且對主要農(nóng)藝性狀影響較少。0.1 mg/L的MES殺雄效果最好，但對農(nóng)藝性狀的影響較顯著，關(guān)中芥死蕾現(xiàn)象嚴(yán)重，不宜在雜種優(yōu)勢利用中推廣。任何一種化學(xué)殺雄劑都有適宜的使用濃度及其使用方法，油菜中磺酰脲類殺雄劑的有效殺雄濃度為0.02～20 μg/mL[21,24-27,31-32]。Cheng等[35]用MES在49個甘藍(lán)型油菜上試驗(yàn)表明，單核期用0.05～0.10 μg/mL MES處理產(chǎn)生的不育株率為99.3%～100%。張寶娟等[42]對甘藍(lán)型油菜噴施0.075～0.1 μg/mL的苯磺隆得到94%～100%的不育株率。Yu等[21]發(fā)現(xiàn)苯磺隆、EXP[24]誘導(dǎo)甘藍(lán)型油菜雄性不育的最適質(zhì)量濃度分別為0.2 μg/mL和0.25 μg/mL。劉絢霞等[25]認(rèn)為甘藍(lán)型油菜用0.5～0.8 μg/mL EN處理殺雄效果最好，全不育株率在95%以上，不育株率為100%。嚴(yán)自斌等[27]研究表明0.3～ 0.6 μg/mL的ESP誘導(dǎo)甘藍(lán)型油菜雄性不育的效果最佳，不育株率達(dá)98%。本研究中MES誘導(dǎo)芥菜型油菜雄性不育的最適質(zhì)量濃度為 0.075～0.1 μg/mL，較MES或其他磺酰脲類化學(xué)雜交劑誘導(dǎo)甘藍(lán)型油菜雄性不育的最佳殺雄濃度范圍更小，且細(xì)微濃度差異即可造成殺雄效果和農(nóng)藝性狀的顯著差異，說明芥菜型油菜可能對MES更加敏感，而且不同品種自交系的芥菜型油菜對MES的敏感性存在差異。本研究探討了MES誘導(dǎo)芥菜型油菜雄性不育的作用效果，并對其不育花藥敗育的特征進(jìn)行了觀察，從而為確定MES誘導(dǎo)芥菜型油菜雄性不育的最佳殺雄濃度提供了有價值的參考。