文雁成 張書芬 何俊平 蔡?hào)|芳 朱家成 王建平 曹金華 胡坤 趙磊 王東國(guó)
摘要:旨在考察網(wǎng)罩密度對(duì)油菜制種的影響。以甘藍(lán)型油菜Polima和蘿卜2種胞質(zhì)雄性不育系為試驗(yàn)材料,研究網(wǎng)罩對(duì)光照、溫度、濕度、菌核病發(fā)病率以及制種產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明:(1)網(wǎng)罩內(nèi)光照強(qiáng)度隨密度增加而顯著下降。(2)罩內(nèi)溫度普遍上升,但是差異并不都顯著。(3)網(wǎng)罩內(nèi)濕度總體上是隨網(wǎng)罩密度增加而升高。但是,也存在例外。(4)隨著密度的增加,網(wǎng)罩內(nèi)菌核病發(fā)病率升高。(5)試驗(yàn)中即使最大密度的網(wǎng)罩(160目),也不能完全阻隔外來(lái)花粉。(6)對(duì)于Polima和蘿卜胞質(zhì)雄性不育系,相同密度的網(wǎng)罩造成雜交制種產(chǎn)量的下降幅度相近。因此,網(wǎng)罩對(duì)Polima和蘿卜胞質(zhì)雄性不育系存在相似影響,現(xiàn)在常用的網(wǎng)罩密度不能達(dá)到完全阻隔外來(lái)花粉的目的。
關(guān)鍵詞:甘藍(lán)型油菜;制種;尼龍網(wǎng)罩;密度;隔離效果
中圖分類號(hào):S565.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A論文編號(hào):cjas20200300052
Hybrid Seed Production of Brassica napus L.:
Isolation Effect Comparisons of Different-density Nets
WEN Yancheng,ZHANG Shufen,HE Junping,CAI Dongfang,ZHU Jiacheng,WANG Jianping,CAO Jinhua,HU Kun,ZHAO Lei,WANG Dongguo
(Institute of Industrial Crops of Henan Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Oilseed Crops in Huanghuaihai Plain of the Ministry of Agriculture/Henan Key Laboratory of Oilseed Crops,Zhengzhou 450002,Henan,China)
Abstract:The objective of this study is to investigate the effect of nylon net density on seed production of Brassica napus L. Polima cytoplasmic male sterile (Polima CMS)line and a radish cytoplasmic male sterile (Ogu CMS)line of Brassica napus L. were used as materials. The effects of nets on the light,temperature,humidity,the incidence of Scleritiniasclerotiorum and seed- production yield were investigated. The results were as following. (1)Light intensities in the nets decreased significantly along with the increase of net densities. (2)The temperature in all nets raised,but some of the temperature increase did not reach a significant level. (3)Humidity in most nets increased with the increase of net density,but there were some exceptions. (4)The incidence of Scleritiniasclerotiorum increased with the increase of net density. (5)Even the densest net (160 net mesh number per square inch (NMNPSI))could not prevent outside pollens entering into the nets. (6)Of the same density nets,the decrease rate of hybrid yield of Polima CMS lines was similar to that of Ogu CMS lines. Consequently,the effects of net density on both Polima CMS and Ogu CMS are similar,the present popular densities of nets are not enough to prevent outside pollens entering into nets.
Keywords:Brassica napus L.;Seed Production;Nylon Net;Density;Isolation Effect
0引言
油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用已經(jīng)成為中國(guó)提高油菜單位面積產(chǎn)量的有效途徑[1]。油菜雜交種選育過(guò)程中,需要進(jìn)行組合比較和小面積示范,因此利用網(wǎng)罩進(jìn)行親本繁殖和雜交制種是必不可少的環(huán)節(jié)。網(wǎng)罩的主要作用就是將網(wǎng)罩內(nèi)的油菜與網(wǎng)罩外的環(huán)境隔離開,杜絕外來(lái)花粉借助昆蟲或者風(fēng)力進(jìn)入網(wǎng)罩內(nèi),造成網(wǎng)罩內(nèi)的油菜污染混雜,保證網(wǎng)罩內(nèi)油菜種子的純度。但是網(wǎng)罩的使用,也會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)罩內(nèi)小氣候的改變,對(duì)油菜的生長(zhǎng)帶來(lái)不利影響。如何做到既隔絕外來(lái)花粉,又將網(wǎng)罩隔離帶來(lái)的不利影響降到最低,是廣大油菜育種者關(guān)心的問(wèn)題。采用適合的尼龍網(wǎng)罩密度,可以緩解上述矛盾,獲得滿意的制種產(chǎn)量和合格的種子質(zhì)量。
為了獲得滿意的制種產(chǎn)量和合格的種子質(zhì)量,前人已經(jīng)開展了網(wǎng)罩的隔離效果研究。隆文杰等[2]對(duì)不同孔徑的尼龍網(wǎng)對(duì)玉米花粉的隔離效果進(jìn)行了研究,在密度為200目、240目和300目的3種網(wǎng)罩中,300目的網(wǎng)罩能阻擋85%以上的玉米花粉,隔離效果較好。在煙草中,秦西云等[3]對(duì)網(wǎng)罩隔離蚜蟲防治叢枝病的效果進(jìn)行了研究。在不結(jié)球白菜中,董慧等[4]對(duì)不同目數(shù)網(wǎng)罩隔離對(duì)白菜生長(zhǎng)和防蟲效果進(jìn)行了研究。對(duì)于油菜,前人對(duì)花粉的結(jié)構(gòu)和大小進(jìn)行了研究[5-7],對(duì)制種技術(shù)的研究主要集中在大田制種過(guò)程中父母本行比、花期調(diào)整、天然屏障隔離等研究[8-12]。但是油菜育種中網(wǎng)罩隔離效果的研究非常有限和不系統(tǒng),沒(méi)有深入研究網(wǎng)罩密度對(duì)其內(nèi)小氣候的影響。其中,李建平等[13]對(duì)紙袋隔離、網(wǎng)罩隔離和天然屏障隔離的效果進(jìn)行了比較。鄒崇順[14]對(duì)20目、36目、50目和60目網(wǎng)罩對(duì)其內(nèi)油菜芥酸含量的影響進(jìn)行了研究,認(rèn)為芥酸含量與網(wǎng)罩密度呈負(fù)相關(guān)。莊靜等[15]對(duì)70目尼龍紗網(wǎng)與無(wú)紡布的隔離效果進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)對(duì)70目尼龍網(wǎng)制種純度只能達(dá)到96.57%,而無(wú)紡布隔離網(wǎng)罩可以達(dá)到100%。人們?cè)谏a(chǎn)中普遍采用70目網(wǎng)罩,這個(gè)密度的確定主要依據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),缺乏科學(xué)依據(jù),因此給隔離制種的效果帶來(lái)一些問(wèn)題。目前油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用途徑已經(jīng)由單一的胞質(zhì)不育系轉(zhuǎn)變?yōu)楹瞬挥?、蘿卜質(zhì)不育等多種途徑[16-25],目前仍然沿用之前在胞質(zhì)不育系上的密度網(wǎng)罩,對(duì)制種產(chǎn)量和質(zhì)量帶來(lái)不利影響。為了更好地服務(wù)油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用,需要根據(jù)不同的油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用途徑,采用最適合的網(wǎng)罩進(jìn)行隔離。
在網(wǎng)罩隔離制種過(guò)程中,既兼顧網(wǎng)罩隔離效果,又要減少網(wǎng)罩對(duì)光照、溫度和濕度的影響,最大限度地保證網(wǎng)罩內(nèi)油菜的有利生長(zhǎng)環(huán)境,是每一個(gè)油菜育種者必須面對(duì)的一個(gè)難題。因此,本研究試圖通過(guò)比較不同密度網(wǎng)罩對(duì)油菜群體的光照、溫度、濕度、病害發(fā)生率的影響,以及對(duì)甘藍(lán)型油菜胞質(zhì)不育系和蘿卜胞質(zhì)不育系制種產(chǎn)量影響的差異,尋求一個(gè)適合密度的網(wǎng)罩使用方案,為油菜雜種優(yōu)勢(shì)更有效利用提供參考。
1材料與方法
1.1材料
本研究以河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所自育的甘藍(lán)型油菜胞質(zhì)雄性不育系7600A和甘藍(lán)型油菜蘿卜胞質(zhì)雄性不育系Ogu93-6A為試驗(yàn)材料,以自育的具有正?;ǚ鄣母仕{(lán)型油菜146B作為授粉材料。其中,7600A花瓣白色,花瓣皺縮,雄蕊敗育,整個(gè)花期有微量花粉,但是不育系自交結(jié)實(shí)率低。Ogu93-6A花瓣黃色,花瓣伸展正常,雄蕊完全退化,無(wú)花粉,自交不結(jié)實(shí)。甘藍(lán)型油菜146B株型高大,花瓣大,花粉量大。
1.2方法
1.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)于2017—2018在河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院原陽(yáng)試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)和2018—2019年在河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院原陽(yáng)試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)和南陽(yáng)市唐河縣試驗(yàn)點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行,2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的氣候條件相差較大。其中,原陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)位于黃河北,油菜花期空氣干燥、晝夜溫差大,冬季和初春氣溫低;唐河試驗(yàn)點(diǎn)位于淮河上游,油菜花期雨水多,空氣濕潤(rùn),晝夜溫差小,冬季和初春氣溫較高。共設(shè)5個(gè)處理,分別為無(wú)網(wǎng)罩開放授粉(對(duì)照)、40目網(wǎng)罩(孔徑0.425 mm)、80目網(wǎng)罩(孔徑0.180 mm)、120目網(wǎng)罩(孔徑0.125 mm)和160目(孔徑0.106 mm)網(wǎng)罩。3次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列。每個(gè)處理8行,行長(zhǎng)2 m,行間距40 cm。其中4行種植7600A,4行種植Ogu93-6A。每2個(gè)小區(qū)之間種植4 行授粉材料146B。試驗(yàn)材料于秋季9月底播種,田間管理與其他試驗(yàn)相同,留苗株距13.3 cm。于初花前,將網(wǎng)罩(高2.5 m,長(zhǎng)3 m,寬3 m)罩上,終花后去掉網(wǎng)罩。
1.2.2罩內(nèi)光照、溫度和濕度檢測(cè)于花期晴天上午,利用LUTRON牌照度儀(型號(hào)LX-107)和TES牌溫濕度儀(型號(hào)TES-1360A)測(cè)定所有小區(qū)內(nèi)光照強(qiáng)度(單位10萬(wàn)lx)、溫度(℃)和濕度(%),測(cè)量方法為在每個(gè)小區(qū)內(nèi)對(duì)角線上5個(gè)點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)測(cè)得一個(gè)結(jié)果,取5 點(diǎn)平均值。
1.2.3病害調(diào)查、小區(qū)制種產(chǎn)量成熟期調(diào)查每個(gè)處理小區(qū)7600A和Ogu93-6A群體的菌核病發(fā)病率和病害指數(shù),分別收獲每個(gè)小區(qū)7600A和Ogu93-6A的植株,計(jì)產(chǎn)。為了消除不同實(shí)驗(yàn)材料對(duì)產(chǎn)量的影響,只比較網(wǎng)罩密度對(duì)產(chǎn)量的影響,計(jì)算每個(gè)網(wǎng)罩內(nèi)不育系上結(jié)實(shí)的種子產(chǎn)量與對(duì)照的減產(chǎn)百分?jǐn)?shù)進(jìn)行比較(1- (網(wǎng)罩內(nèi)小區(qū)不育系產(chǎn)量/不罩網(wǎng)罩的對(duì)照小區(qū)不育系產(chǎn)量))×100%。利用Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和制作折線圖。
2結(jié)果與分析
2.1不同密度尼龍網(wǎng)罩里的光照強(qiáng)度差異
如圖1所示,2018年原陽(yáng)試點(diǎn)和2019年唐河和原陽(yáng)2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn),3次試驗(yàn)結(jié)果相似。群體內(nèi)的光照,都是以無(wú)網(wǎng)罩的對(duì)照為最強(qiáng),網(wǎng)罩內(nèi)的光照都比無(wú)網(wǎng)罩的對(duì)照大幅度下降,而且網(wǎng)罩密度的增加越多,光照強(qiáng)度下降越多。盡管3次檢測(cè)環(huán)境光照差距很大,但是只要罩上網(wǎng)罩,網(wǎng)罩內(nèi)光照強(qiáng)度就會(huì)大幅度下降。在2018年原陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)、2019年唐河和原陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn),40目網(wǎng)罩內(nèi)油菜群體光照比對(duì)照分別下降18.11%、36.92%和12.62%,均達(dá)到極顯著水平。最大密度網(wǎng)罩內(nèi)的光照,分別比對(duì)照下降33.15%、57.54%和43.70%,也達(dá)到極顯著水平。劇烈下降的光照強(qiáng)度嚴(yán)重影響網(wǎng)罩內(nèi)油菜群體的光合作用,最終導(dǎo)致制種產(chǎn)量的下降。盡管2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的環(huán)境光照差異較大,但是相同密度的網(wǎng)罩內(nèi)光照強(qiáng)度差異不大,說(shuō)明網(wǎng)罩密度對(duì)網(wǎng)罩內(nèi)光照強(qiáng)度的影響是主要因素。
2.2不同密度尼龍網(wǎng)罩對(duì)群體溫度的影響
由于檢測(cè)時(shí)環(huán)境氣象條件不同(如溫度和風(fēng)速不同),造成唐河和原陽(yáng)兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的結(jié)果略有不同,但是總的趨勢(shì)一致:網(wǎng)罩使得油菜群體溫度增加,而且網(wǎng)罩密度越大,溫度增加越多(見圖2)。在2018年原陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn),所有網(wǎng)罩內(nèi)的溫度均比無(wú)網(wǎng)罩的對(duì)照高,而且隨著網(wǎng)罩密度的增加,溫度越高。但是120目網(wǎng)罩內(nèi)溫度與160目網(wǎng)罩內(nèi)溫度幾乎相同(33.50℃和33.67℃)。在2019年唐河試驗(yàn)點(diǎn),在40目的網(wǎng)罩里,溫度比未罩網(wǎng)罩的對(duì)照溫度還低,但是差異不顯著。造成這個(gè)結(jié)果的原因,可能是環(huán)境溫度較低(13.70℃),而且檢測(cè)時(shí)間較早(8:00)。無(wú)網(wǎng)罩的開放田間,由于太陽(yáng)照射,已經(jīng)開始升溫,而40目的網(wǎng)罩由于網(wǎng)孔較大,夜間溫度降低較多,但是早上又由于光照不足,升溫比無(wú)網(wǎng)罩的對(duì)照慢。所以40目網(wǎng)罩內(nèi)的溫度比環(huán)境溫度還低。但是80目網(wǎng)罩、120目網(wǎng)罩和160目網(wǎng)罩由于通透性差,保溫能力強(qiáng),盡管透光性差,因光照引起的增溫較少,其內(nèi)的氣溫仍然逐步升高,只是80目和120目網(wǎng)罩內(nèi)的溫度比對(duì)照差異不顯著。160目網(wǎng)罩內(nèi)的溫度最高,比對(duì)照增溫顯著。2019年原陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn),由于環(huán)境溫度較高(18.07℃),且檢測(cè)時(shí)間較晚(9:40),因此網(wǎng)罩內(nèi)的溫度均比對(duì)照高,除40目網(wǎng)罩升溫差異不顯著外,其他密度的網(wǎng)罩升溫均達(dá)到極顯著水平,160目網(wǎng)罩比對(duì)照增溫達(dá)到20.64%。
2.3不同密度尼龍網(wǎng)罩對(duì)群體濕度的影響
在2018年原陽(yáng)試點(diǎn),40目網(wǎng)罩內(nèi)的濕度與對(duì)照基本持平,80~160目網(wǎng)罩內(nèi)濕度比對(duì)照顯著增高,但是這幾個(gè)密度網(wǎng)罩間濕度差異不顯著。在2019年唐河和原陽(yáng)2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn),由于環(huán)境濕度和檢測(cè)時(shí)間的差異,檢測(cè)結(jié)果略有出入。相同的是,與對(duì)照相比,網(wǎng)罩密度從40目、80目到120目,罩內(nèi)油菜群體濕度逐漸下降,而到了160目的網(wǎng)罩內(nèi)濕度都略微上升。不同的是,在唐河試點(diǎn),除了120目的網(wǎng)罩內(nèi)濕度比對(duì)照降低達(dá)到顯著差異外,其他網(wǎng)罩比對(duì)照降低均未達(dá)到顯著水平。在原陽(yáng)試點(diǎn),40目和80目網(wǎng)罩內(nèi)濕度與對(duì)照差異不顯著,120目網(wǎng)罩內(nèi)濕度降低19.89%,達(dá)到極顯著水平,160目網(wǎng)罩內(nèi)濕度上升達(dá)到16.42%,達(dá)到極顯著水平。造成這個(gè)不同結(jié)果的原因,可能是2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)力及網(wǎng)罩密度四者不同造成的。小區(qū)內(nèi)油菜群體的濕度是由空氣濕度、土壤濕度、油菜植株蒸騰速率以及網(wǎng)罩通透性(即密度)四者相互作用的結(jié)果,由于制約因素較多,結(jié)果就更為復(fù)雜和不確定,但是也有一定的規(guī)律性(見圖3)。
2.4網(wǎng)罩密度對(duì)群體感菌核病的影響
收獲期對(duì)網(wǎng)罩內(nèi)油菜進(jìn)行了菌核病發(fā)病率調(diào)查。通過(guò)2018年原陽(yáng)試點(diǎn)和2019年原陽(yáng)、唐河2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)網(wǎng)罩試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)網(wǎng)罩內(nèi)油菜群體菌核病發(fā)病率均比對(duì)照增加,而且隨著網(wǎng)罩密度的增加,油菜群體菌核病發(fā)病率略有上升。唐河試點(diǎn)的菌核病發(fā)病率高于原陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn),原因可能是唐河試驗(yàn)點(diǎn)油菜花期的降雨量高于原陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn),導(dǎo)致油菜群體濕度高于原陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)(見圖4)。
2.5網(wǎng)罩密度對(duì)Polima胞質(zhì)不育系和蘿卜質(zhì)不育系隔離效果的影響
為了研究網(wǎng)罩密度對(duì)Polima胞質(zhì)不育系和蘿卜胞質(zhì)不育系制種純度的影響,筆者于2018年在原陽(yáng)試驗(yàn)基地和2019年在原陽(yáng)和唐河2個(gè)試驗(yàn)基地,對(duì)Polima胞質(zhì)不育系7600A和蘿卜胞質(zhì)不育系Ogu93- 6A進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著網(wǎng)罩密度的增加,網(wǎng)罩內(nèi)不育系上的雜交種產(chǎn)量持續(xù)降低。在最小密度(40目)網(wǎng)罩內(nèi),2種不育系上種子產(chǎn)量比對(duì)照減少32.54%~67.06%。當(dāng)網(wǎng)罩密度的增加到80目,2種不育系上種子產(chǎn)量比對(duì)照減少幅度雖然增加,但是幅度并不大。在120目的網(wǎng)罩內(nèi),2種不育系上種子產(chǎn)量比對(duì)照減少幅度比40目和80目有較大增加。對(duì)于最大密度的160目網(wǎng)罩,2種不育系上種子產(chǎn)量比對(duì)照減少幅度達(dá)到最大,在65.38%~81.27%,但是與120 目的網(wǎng)罩相比,降低幅度相近。也就是,即使是最大密度的網(wǎng)罩(160目)也不能完全阻隔外來(lái)花粉進(jìn)入尼龍網(wǎng)罩,外來(lái)花粉仍然可以引起不育系產(chǎn)生開放環(huán)境下34.62%~18.73%的種子產(chǎn)量。
在不同年份和不同試驗(yàn)點(diǎn),網(wǎng)罩的隔離效果存在差異,原因可能是氣候條件在試點(diǎn)間和年份間存在差異。但是,在同一年份和同一試驗(yàn)點(diǎn),相同密度網(wǎng)罩對(duì)Polima胞質(zhì)不育系7600A和蘿卜胞質(zhì)不育系Ogu93-6A間的隔離效果差異不大。因此,在利用網(wǎng)罩進(jìn)行雜交制種過(guò)程中,不需要根據(jù)這兩個(gè)不育系類型,采用不同密度的網(wǎng)罩。
3討論
在本研究中,唐河和原陽(yáng)屬于2個(gè)不同氣候類型。唐河位于南陽(yáng)盆地,屬于淮河流域。油菜生長(zhǎng)的冬春季降水量較大,氣候溫暖濕潤(rùn)。而原陽(yáng)位于黃河北岸的華北平原,屬于黃河流域,冬春季低溫少雨,空氣干燥,光照強(qiáng)。因此,在這兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行該試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果具有說(shuō)服力。
盡管2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)生態(tài)條件差別較大,但是得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似。在光照、溫度和濕度3個(gè)環(huán)境要素中,網(wǎng)罩影響最大的是光照,隨著網(wǎng)罩密度的增加,其內(nèi)的光照大幅度下降。盡管環(huán)境光照強(qiáng)度存在很大差異,但是相同密度的網(wǎng)罩內(nèi)的光照在兩個(gè)試點(diǎn)相近。相對(duì)于光照,網(wǎng)罩對(duì)油菜群體溫度的影響較小,盡管網(wǎng)罩內(nèi)的溫度也是隨網(wǎng)罩密度的增加而上升。網(wǎng)罩對(duì)網(wǎng)罩內(nèi)的溫度的影響,兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的結(jié)果不完全一致。在唐河試點(diǎn),網(wǎng)罩密度在40~120目網(wǎng)罩內(nèi)的溫度隨網(wǎng)罩密度增加而上升,但是差異不顯著;160 目網(wǎng)罩內(nèi)溫度與對(duì)照差異顯著。在原陽(yáng)試點(diǎn),除了40目網(wǎng)罩內(nèi)溫度與對(duì)照差異不顯著外,其他密度網(wǎng)罩內(nèi)溫度均比對(duì)照升溫顯著。對(duì)于濕度而言,唐河點(diǎn)的網(wǎng)罩內(nèi)空氣濕度均比無(wú)網(wǎng)罩的對(duì)照低,但是差異均不顯著。對(duì)于有網(wǎng)罩的處理,在網(wǎng)罩密度為40目、80目至120目時(shí),空氣濕度逐漸降低,但是160目網(wǎng)罩內(nèi)反而略有上升,只是這些增減和降低均差異不顯著。在原陽(yáng),40目、80目至120目網(wǎng)罩內(nèi)的濕度逐漸降低,但是40目、80目網(wǎng)罩內(nèi)濕度降低沒(méi)有達(dá)到顯著水平,這與唐河點(diǎn)結(jié)果一致。但是120目網(wǎng)罩內(nèi)濕度為所有密度網(wǎng)罩內(nèi)最低的,而且達(dá)到顯著水平。在原陽(yáng)試點(diǎn),160目網(wǎng)罩內(nèi)濕度也表現(xiàn)上升,與唐河試點(diǎn)結(jié)果一致。不同之處,原陽(yáng)試點(diǎn)160目網(wǎng)罩內(nèi)的濕度比對(duì)照還高,是所有處理中最高的。造成這樣結(jié)果的原因可能是,網(wǎng)罩內(nèi)空氣濕度是由環(huán)境空氣濕度與網(wǎng)罩內(nèi)土壤濕度共同作用的結(jié)果。隨著網(wǎng)罩密度的增加,外界環(huán)境的水汽更難進(jìn)入網(wǎng)罩內(nèi),造成隨著網(wǎng)罩密度的增加網(wǎng)罩內(nèi)的空氣濕度下降。160目網(wǎng)罩內(nèi)濕度上升,可能是由于這個(gè)密度的網(wǎng)罩既不利于外界環(huán)境的濕氣進(jìn)入,也不利于網(wǎng)罩內(nèi)空氣外出,形成更為密閉環(huán)境,因此網(wǎng)內(nèi)的濕度更高。
原陽(yáng)和唐河兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明,40~160目網(wǎng)罩均不能完全杜絕外來(lái)花粉進(jìn)入,從而引起網(wǎng)罩內(nèi)不育系產(chǎn)生雜交種子。只是,隨著網(wǎng)罩密度的增加,外來(lái)花粉進(jìn)入網(wǎng)內(nèi)產(chǎn)生的雜交種產(chǎn)量大幅度下降。下降的幅度,在不同年份、不同地點(diǎn),存在差異。原因可能是由于不同年份、不同地點(diǎn)的氣候條件存在差異,如花期風(fēng)力大小不同,可能會(huì)引起進(jìn)入網(wǎng)罩的花粉數(shù)量不同。畢竟,即使40目網(wǎng)罩也能夠隔離外來(lái)蜜蜂傳粉的途徑。但是同一密度的網(wǎng)罩內(nèi),蘿卜質(zhì)不育系和Polima胞質(zhì)不育系上的雜交種產(chǎn)量下降幅度相近,說(shuō)明蘿卜胞質(zhì)不育系接受外來(lái)花粉的能力與Polima胞質(zhì)不育系相近。因此,在網(wǎng)罩制種時(shí),蘿卜胞質(zhì)不育系使用的網(wǎng)罩密度可以與Polima胞質(zhì)不育系的相同。鑒于上述網(wǎng)罩密度對(duì)網(wǎng)罩內(nèi)光照、溫度和濕度的影響,建議將目前生產(chǎn)上普遍使用的80目網(wǎng)罩加密到120目,提高網(wǎng)罩的隔離效果,提高制種純度和質(zhì)量。160目密度雖然隔離效果優(yōu)于120目網(wǎng)罩,但是其內(nèi)濕度太高,光照強(qiáng)度太低,制種產(chǎn)量太低,不宜采用。
本實(shí)驗(yàn)中使用的尼龍網(wǎng)罩密度分別為40目、80目、120目和160目,他們對(duì)應(yīng)的尼龍網(wǎng)罩的孔徑分別為425、180、125、95 μm。四川大學(xué)王淑芬等[13]對(duì)油菜花粉的顯微觀察表明,白菜型油菜花粉為橢圓形,大小在37.1 μm(36.1~38.1 μm)×16.4 μm(15.3~17.5 μm)之間。錢秀珍等[14]對(duì)新疆野油菜的花粉形態(tài)觀察結(jié)果表明,這些油菜花粉為圓形或近圓形,直徑在22.10~27.10 μm之間。陳梅生和常桂菊[15]對(duì)甘藍(lán)型油菜的授精過(guò)程進(jìn)行了細(xì)胞學(xué)觀察,發(fā)現(xiàn)勝利油菜花粉粒呈圓球形,直徑為23.5 μm。盡管不同地點(diǎn)、不同類型油菜花粉大小存在一定差異,但是總體大小不超過(guò)20~40 μm范圍,對(duì)應(yīng)的尼龍網(wǎng)罩密度在400~650目之間,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于本實(shí)驗(yàn)的最大密度160目,這也可以解釋為什么160目的網(wǎng)罩里的不育系仍然會(huì)因?yàn)橥鈦?lái)花粉產(chǎn)生雜交種。鄒崇順[14]研究20目、36目、50目和60目網(wǎng)罩,發(fā)現(xiàn)所有的網(wǎng)罩內(nèi)的油菜芥酸含量都會(huì)上升,即都不能夠完全隔離外來(lái)花粉。莊靜等[15]研究發(fā)現(xiàn),70目網(wǎng)罩制種,雜交種純度也只達(dá)到96.57%,只有無(wú)紡布才能夠100%隔離外來(lái)花粉。隆文杰等[2]研究發(fā)現(xiàn),即使是300目的網(wǎng)罩,其對(duì)花粉的隔離也只達(dá)到85%左右。董慧等[4]防蟲網(wǎng)罩的密度在20目、40目和60目。所以目前油菜育種上隔離制種的網(wǎng)罩密度,只達(dá)到防蟲的密度,不能滿足隔離花粉的要求。
因此,為了完全杜絕外來(lái)花粉帶來(lái)的種子純度降低,可采取3種方法。一是,大幅度增加網(wǎng)罩密度,使其達(dá)到650目以上。但是,如此高密度的尼龍網(wǎng)罩,將大幅度降低網(wǎng)內(nèi)光照,增加濕度,提高溫度,菌核病發(fā)病率也將提高,種子產(chǎn)量和質(zhì)量也將下降。因此,負(fù)作用大。二是,采用物理或者生物隔離,減少網(wǎng)罩外油菜花粉量,這是較為經(jīng)濟(jì)有效和可行的方法。為了尋求既能夠得到純度高、產(chǎn)量合適、對(duì)其內(nèi)的光照、濕度、溫度和病害影響最小的隔離網(wǎng)罩,還需要開展進(jìn)一步的研究。第三,研究和探索采用隔離外來(lái)花粉效果更好的其它材料如無(wú)紡布作為隔離網(wǎng)罩。但是無(wú)紡布的強(qiáng)度、可重復(fù)性、透光性和以及對(duì)油菜的其他影響還需要深入研究。
4結(jié)論
通過(guò)本項(xiàng)研究,筆者可以得出如下結(jié)論:尼龍網(wǎng)罩對(duì)罩內(nèi)光照、溫度、濕度等生態(tài)條件都造成影響,網(wǎng)罩越密,影響越大。其中,影響最大的是光照強(qiáng)度,即使是40目最小密度的網(wǎng)罩,都能夠引起光照強(qiáng)度比對(duì)照顯著下降,下降幅度達(dá)到12.62%~36.92%。當(dāng)網(wǎng)罩密度達(dá)到最大的160目時(shí),其內(nèi)光照比對(duì)照降低33.15% ~57.54%。在不同年份和地點(diǎn)的試驗(yàn)中,即使環(huán)境光照存在較大差異,相同密度的網(wǎng)罩內(nèi)的光照強(qiáng)度差異也不大。因此,網(wǎng)罩密度是制約網(wǎng)罩內(nèi)光照強(qiáng)度的關(guān)鍵因素。對(duì)于罩內(nèi)溫度和濕度,160目最高密度的網(wǎng)罩都是顯著增加,而對(duì)于40~120目的網(wǎng)罩,影響沒(méi)有光照那么強(qiáng)烈,有的增加,有的減少,差異并不都顯著。由于網(wǎng)罩對(duì)光照、溫度和濕度的影響,造成其內(nèi)的油菜菌核病發(fā)病率隨著網(wǎng)罩密度的增加而上升。
本研究中40~160目的網(wǎng)罩均不能完全阻隔外來(lái)花粉的進(jìn)入,隨著網(wǎng)罩密度的增加,阻隔外來(lái)花粉的能力越強(qiáng)。即使是最密的160目網(wǎng)罩,罩內(nèi)種子產(chǎn)量也只比對(duì)照減少65.38%~81.27%,罩外進(jìn)入的外來(lái)花粉仍然可以引起不育系產(chǎn)生開放環(huán)境下34.62%~ 18.73%的種子產(chǎn)量。相同密度網(wǎng)罩對(duì)Polima胞質(zhì)不育系7600A和蘿卜胞質(zhì)不育系Ogu93-6A間的隔離效果差異不大,因此蘿卜質(zhì)不育系與Polima胞質(zhì)不育系可以使用相同密度網(wǎng)罩。需要通過(guò)進(jìn)一步研究,尋求隔離效果更好、制種質(zhì)量和產(chǎn)量更高的網(wǎng)罩密度,或者開發(fā)使用其它隔離效果更好的隔離材料和隔離技術(shù),替代目前生產(chǎn)上普遍使用的尼龍隔離網(wǎng)罩。
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農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)2021年12期