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        NaCl溶液克服蘿卜自交不親和性研究

        2011-09-07 08:04:26汪騫胡靖鋒朱紅戴永娟吳麗艷李石開和江明
        長江蔬菜 2011年14期
        關(guān)鍵詞:不親親和性大白菜

        汪騫 ,胡靖鋒 ,朱紅 ,戴永娟 ,3,吳麗艷 ,李石開 ,和江明

        (1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝作物研究所,云南昆明,650205;2.大理學(xué)院;3.云南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院)

        自交不親和是十字花科作物普遍存在的一種現(xiàn)象,在生產(chǎn)上具有一定的利用價(jià)值。早在20世紀(jì)80年代,胡貸澤等[1]和安彩泰等[2]就利用化學(xué)方法來克服蕓薹屬作物自交不親和,取得了一定的進(jìn)展。后人發(fā)現(xiàn)BA、電擊授粉、鐵毛刷授粉等破壞柱頭結(jié)構(gòu)的物理方法對(duì)克服白菜自交不親和性也具有一定的作用[3,4]。高俊杰[5]用花粉提取液涂抹大白菜自交不親和系材料的柱頭,發(fā)現(xiàn)其結(jié)實(shí)能力比3%Na-Cl噴花處理的自交不親和系的結(jié)實(shí)能力好。國外利用開花期株間授粉后維持高CO2濃度若干小時(shí),來繁種自交不親和系,但此方法對(duì)溫室或大棚密封性要求高。以上方法都存在費(fèi)工費(fèi)時(shí)、成本高等缺點(diǎn),難以在實(shí)際生產(chǎn)中利用。目前,蘿卜常用自交不親和系繁種一代雜交種,但對(duì)克服蘿卜自交不親和的研究相對(duì)較少,為此,以2個(gè)自交不親和系蘿卜為材料,在花期用不同濃度NaCl溶液噴灑,以期獲得克服蘿卜自交不親和形效果最好的NaCl濃度,從而為蘿卜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)材料為云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝作物研究所提供的2個(gè)自交不親和系蘿卜R10068和R10077。

        1.2 試驗(yàn)處理

        試驗(yàn)共設(shè)8個(gè)處理,處理1:1%NaCl溶液;處理2:2%NaCl溶液;處理3:3%NaCl溶液;處理4:4%Na-Cl溶液;處理5:5%NaCl溶液;處理6:套袋自交;處理7:剝蕾授粉;處理8:清水對(duì)照(CK)。

        1.3 試驗(yàn)方法

        將蘿卜種子置于玻璃皿中,待其萌發(fā)后置于3~4℃冰箱中春化30 d。春化完成后將幼苗播至苗盤,待幼苗長到5~6葉期時(shí)移栽至大棚,所有材料進(jìn)行常規(guī)管理。為避免鹽害,添加預(yù)試驗(yàn),每個(gè)材料選取2株噴灑6%NaCl,觀察高濃度NaCl溶液對(duì)植株的鹽害作用。每個(gè)材料在花期選擇生長健壯、病蟲為害少、生長整齊一致且花穗多的植株6株,2株為一組,摘除已開的花和柱頭外露的花蕾,套袋隔離。每個(gè)單株選擇8個(gè)花穗 (每個(gè)花穗用一種溶液進(jìn)行處理),于開花當(dāng)天9:00~11:00,用手持式噴霧器噴灑花朵,每個(gè)處理6個(gè)花穗,每個(gè)花穗處理10朵花。處理后1 h左右采集本株新鮮花粉進(jìn)行授粉,2 d噴灑NaCl 1次,共10次,每個(gè)處理重復(fù)3次。

        1.4 數(shù)據(jù)分析

        授粉后詳細(xì)標(biāo)記處理內(nèi)容,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溶液對(duì)克服蘿卜親和指數(shù)間的差異顯著性。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同濃度NaCl對(duì)蘿卜結(jié)莢率的影響

        從表1可知,對(duì)照和套袋自交處理的蘿卜自交不親和系R10068和R10077的結(jié)莢率最低,顯著低于其他處理。R10068和R10077剝蕾授粉處理結(jié)莢率最高,分別為36.67%和38.73%,顯著高于其他處理,說明剝蕾授粉可有效克服蘿卜自交不親和。不同濃度NaCl溶液處理也能克服蘿卜自交不親和,其中3%NaCl溶液效果較明顯,該處理下自交不親和系R10068和R10077的結(jié)莢率分別為33.33%和35.00%。另外,用6%NaCl溶液對(duì)植株進(jìn)行處理,發(fā)現(xiàn)植株產(chǎn)生鹽害,花穗均死亡。

        2.2 不同濃度NaCl對(duì)蘿卜親和指數(shù)的影響

        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[8]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。從表1可知,自交不親和系R10068通過剝蕾授粉,3%NaCl、2%NaCl、1%NaCl、4%NaCl溶液處理, 親和指數(shù)均大于1,其中剝蕾授粉比NaCl溶液處理克服蘿卜自交不親和性效果顯著,但剝蕾授粉費(fèi)工費(fèi)時(shí),阻礙了其在生產(chǎn)中應(yīng)用。不同濃度NaCl溶液處理間效果相比,3%NaCl溶液克服R10068自交不親和性效果最好,與其他濃度處理達(dá)到差異極顯著水平,平均親和指數(shù)達(dá)3.08。濃度達(dá)3%后,NaCl濃度越高,克服蘿卜自交不親和性效果越不明顯,5%NaCl克服蘿卜自交不親和沒有效果,但比套袋自交和CK效果顯著。自交不親和系R10077通過剝蕾授粉,3%NaCl、2%NaCl、1%NaCl溶液處理,均能克服蘿卜自交不親和,其中剝蕾授粉與不同濃度NaCl溶液處理效果有極顯著性差異。3%NaCl溶液克服R10077自交不親和性與其他濃度NaCl溶液效果有極顯著性差異,平均親和指數(shù)達(dá)3.75。

        3 小結(jié)與討論

        NaCl是克服十字花科作物自交不親和性的有效方法之一,其作用機(jī)理主要在于化學(xué)物質(zhì)處理柱頭后引起柱頭上起“識(shí)別”作用的特殊蛋白質(zhì)溶解、沉淀或變性失活,喪失“識(shí)別”能力,降低或解除自交不親和,誘導(dǎo)自交不親和植物提高其自交親和性。以往對(duì)十字花科作物自交不親和性的研究,主要集中在大白菜[10]、甘藍(lán)[11]、油菜等作物,蘿卜方面報(bào)道較少。在蘿卜雜交育種方面,不育系的利用相對(duì)較少,主要是利用自交不親和系生產(chǎn)一代雜交種,在花期用NaCl溶液處理蘿卜自交不親和系,可以克服蘿卜自交不親和,繁殖自交不親和系親本材料。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[8]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[12]認(rèn)為大白菜的親和指數(shù)小于0.5為自交不親和。本研究采用親和指數(shù)小于1為自交不親和的標(biāo)準(zhǔn)來判斷NaCl溶液對(duì)克服自交不親和的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,3%NaCl溶液能克服蘿卜交不親和,效果與其他濃度NaCl溶液相比差異極顯著,雖然3%NaCl溶液沒有剝蕾授粉效果明顯,但剝蕾授粉費(fèi)工費(fèi)時(shí),很難用于自交不親和系材料的大面積繁殖,因此生產(chǎn)上可以考慮用NaCl溶液處理來克服蘿卜自交不親和性。此外,影響蘿卜自交不親和性的因素很多,如材料自身遺傳特性、氣候條件、操作方法等,這些影響因素的作用還需進(jìn)一步摸索。

        表1 不同處理對(duì)蘿卜結(jié)莢率和親和指數(shù)的影響

        [1]胡代澤,安彩泰,董惠珍,等.用化學(xué)方法克服油菜自交不親和性研究[J].中國油料作物學(xué)報(bào),1983(2):1-5.

        [2]安彩泰,孫萬泉.用化學(xué)方法克服蕓薹屬作物自交不親和性研究Ⅲ,影響NaCl克服自交不親和性效應(yīng)的因素[J].中國油料作物學(xué)報(bào),1985(4):11-14.

        [3]胡繁榮.利用BA克服大白菜自交不親和性[J].中國蔬菜,1998(1):29.

        [4]Nikornpum M,鐘利,Payakh E.大白菜自交不親和基因的利用[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2004,17(2):224-227.

        [5]高俊杰.用花粉提取液克服大白菜自交不親和性研究[J].北方園藝,1997(6):1-2.

        [6]劉宜生.中國大白菜[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1998:129-132.

        [7]陳越.NaCl溶液可克服白菜型油菜自交不親和性[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué),1997(3):43-44.

        [8]方智遠(yuǎn),孫培田,劉玉梅.甘藍(lán)雜種優(yōu)勢(shì)利用和自交不親和系選育的幾個(gè)問題[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),1983(3):51-61.

        [9]孫萬倉,劉自剛,孟亞雄,等.化學(xué)藥劑處理克服蕓芥自交不親和性效果研究[J].中國油料作物學(xué)報(bào),2004,26(1):8-11.

        [10]張恩慧.用熒光顯微法測(cè)定甘藍(lán)的自交不親和性[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué),1989(1):6-7.

        [11]宋尚偉,王蘭菊,張曉偉,等.大白菜噴施NaCl克服自交不親和性的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2003,31(5):831-832.

        [12]劉曉東,牟金貴,劉學(xué)岷,等.大白菜花期自交親和指數(shù)測(cè)定及不同部位親和性的變化[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué),2004,8(4):34-36.

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