王茂芊，王維成，吳則東，王叢玲，王華忠*

國產(chǎn)單胚甜菜保持系和不育系制種行比對發(fā)芽率的影響

王茂芊1，2，3，王維成4，吳則東1，2，3，王叢玲1，2，3，王華忠1，2，3*

（1.黑龍江省普通高等學(xué)校甜菜遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱150080；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北方糖料作物資源與利用重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，黑龍江哈爾濱150080；3.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院甜菜研究所/黑龍江大學(xué)農(nóng)作物研究院，黑龍江哈爾濱150080；4.新疆石河子農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院甜菜研究所，石河子832000）

為了確定國產(chǎn)單胚甜菜保持系和不育系制種最適栽植行比袁選擇2對不育系與保持系即蘭85-CMS×蘭85-O和蘭71-CMS×蘭71-O為試驗(yàn)材料袁2012年按保持系與不育系行比為1∶3堯1∶4栽植母根袁2013年按保持系與不育系行比為1∶10栽植母根遙結(jié)果表明袁隨著不育系行數(shù)增加袁即與保持系距離越遠(yuǎn)袁則種子發(fā)芽率越低袁選擇保持系與不育系行比為1∶4最佳袁種子發(fā)芽率最高。

甜菜；單胚雄性不育系；行比；發(fā)芽率

影響甜菜單胚雄性不育系種子繁殖產(chǎn)量的因素很多，不育系和保持系栽植時的行比就是重要因素之一。父母本行比試驗(yàn)在馬鈴薯、玉米、大豆、水稻、油菜、棉花等作物上的研究較多[1-6]，但在甜菜制種上的研究還較少。因此，為了檢測單胚甜菜保持系與不育系不同行比栽植采種對不育系的授粉、結(jié)實(shí)和種子發(fā)芽率的影響情況，本試驗(yàn)通過設(shè)計不同的保持系和不育系制種行比，并對甜菜單胚雄性不育系種子的發(fā)芽率進(jìn)行測試，從而確定國產(chǎn)單胚甜菜保持系和不育系制種的最適行比，提高其單位面積制種產(chǎn)量，降低制種成本，為不育系種子繁殖提高產(chǎn)量及發(fā)芽率提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)選擇中國農(nóng)科院甜菜研究所育成的穩(wěn)定不育系和保持系兩對，即蘭85-CMS×蘭85-O和蘭71-CMS×蘭71-O為試驗(yàn)材料。

1.2試驗(yàn)方法

分別于2012年和2013年4月末栽植在呼蘭區(qū)農(nóng)戶采種圃。2012年按保持系與不育系行比為1∶3、1∶4栽植母根，2013年按保持系與不育系行比為1∶10栽植母根。行長15m，行寬70cm，株距50cm，每行30株，壟向?yàn)闁|西方向。出苗后追施尿素、二銨1次，生育期間灌水2次，長勢良好，7月末收獲種子，9月中旬測定發(fā)芽率。

1.3發(fā)芽率測定

測定發(fā)芽率用蒸餾水將發(fā)芽盒清洗干凈并晾干，將有50個格的發(fā)芽紙均勻平鋪在晾干的發(fā)芽盒內(nèi)，用10mL蒸餾水將發(fā)芽紙潤濕，每個格層放2粒種子，種子間保持一定的間距。放置完50格即100粒種子后，取23mL蒸餾水噴灑均勻，最后蓋上盒蓋。用塑料袋包好后放入溫度為23℃的溫箱培養(yǎng)。7d后調(diào)查發(fā)芽勢，10d調(diào)查發(fā)芽率，每個品種做3次重復(fù)，取其平均值。

表1　甜菜單胚保持系與不育系1∶10行比種子發(fā)芽率(%)

2　結(jié)果與分析

2012年試驗(yàn)結(jié)果顯示：蘭85-O與蘭85-CMS和蘭71-O與蘭71-CMS均按行比為1∶3、1∶4栽植母根，其中不育系蘭85-CMS行比1∶3和1∶4的發(fā)芽率分別為86.2%和84.4%，差異不大；不育系蘭71-CMS行比1∶3和1∶4的發(fā)芽率分別為83.3%和82.2%。結(jié)果表明，兩個不育系按行比1∶3和1∶4的栽植母根，種子的發(fā)芽率均在80%以上，且相差不明顯。

2013年按保持系與不育系行比為1∶10栽植母根，不育系按兩行為一個單位進(jìn)行收獲調(diào)查，檢測發(fā)芽率（表1）。結(jié)果顯示，發(fā)芽率1～2行（78.8%）＞3～4行（77.2%）＞5～6行（69.8%）＞7～8行（66.2%）＞9～10行（60.8%）?？拷３窒档那?行不育系的種子發(fā)芽率平均值為78.0%，前6行、前8行的發(fā)芽率平均值分別為75.3%和73.0%，1∶10的不育系發(fā)芽率為70.6%。結(jié)果表明，當(dāng)不育系距離保持系越近時，所得種子的發(fā)芽率越高，而不育系與保持系距離越遠(yuǎn)，所得發(fā)芽率越低，即隨著不育系行數(shù)增多，授粉情況逐漸變差，導(dǎo)致發(fā)芽率逐步降低。表明種子發(fā)芽率與不育系行數(shù)成反比，即不育系行數(shù)越多，發(fā)芽率越低。方差分析結(jié)果顯示，1～2行與3～4行發(fā)芽率差異不顯著，二者與其它行差異顯著，故保持系與不育系行比以1∶4較佳。

3　討論

選擇適宜的親本行比可在充分有效利用父本花粉量的情況下，最大量地增加母本群體數(shù)量，提高單位面積的制種產(chǎn)量，降低制種成本[7-10]。有關(guān)玉米、水稻、油菜等作物雜交制種親本行比配置的研究已有大量報道，提高制種產(chǎn)量的趨勢是增加母本行比，目前玉米、水稻、油菜制種父母本行比以1∶6配置較多，改變了傳統(tǒng)制種父本比例過大的問題，使其配置逐步優(yōu)化[11-13]。由于甜菜品種不同，其遺傳背景、個體生理特性、父本花粉數(shù)量等存在較大的差異，因而對種植方式的適應(yīng)性，不同親本間也存在個體差異。因此，有必要開展其他甜菜保持系與不育系行比的配置研究，建立各自高效的制種模式[14-15]。試驗(yàn)表明，即使采用相同親本組合，制種產(chǎn)量年際間也會產(chǎn)生較大差異。本研究中，2012年的相同行比的不育系種子發(fā)芽率較高于2013年的發(fā)芽率，可能是由于2012年開花期降雨較少，使種子結(jié)實(shí)率提高，種子飽滿，發(fā)芽率高。

4　結(jié)論

本試驗(yàn)選擇中國農(nóng)科院甜菜研究所育成的穩(wěn)定不育系和保持系兩對，即蘭85-CMS×蘭85-O和蘭71-CMS×蘭71-O為試驗(yàn)材料，2012年按保持系與不育系行比為1∶3、1∶4栽植母根，2013年按保持系與不育系行比為1∶10栽植母根。結(jié)果表明，當(dāng)不育系距離保持系越近時，所得種子的發(fā)芽率越高，而不育系與保持系距離越遠(yuǎn)，種子發(fā)芽率越低，即隨著不育系行數(shù)增多，授粉情況逐漸變差，導(dǎo)致發(fā)芽率逐步降低。不育系按行比1∶3和1∶4的栽植母根，種子的發(fā)芽率均在80%以上，且相差不明顯。為了提高單位面積的制種產(chǎn)量以及最高發(fā)芽率，選擇保持系與不育系行比為1∶4最佳。

[1]黃承建，趙思毅，王季春，等.馬鈴薯/玉米不同行比套作對馬鈴薯品種產(chǎn)量和土地當(dāng)量比的影響[J].作物雜志，2013（2）：115-120.

[2]張偉龍，張偉，張井勇，等.父母本行比、行距配置對洮南地區(qū)雜交大豆制種產(chǎn)量的影響[J].大豆科學(xué)，2013，32（2）：182-184.

[3]陸建農(nóng)，何覺民，莫俊杰，等.華南地區(qū)不同父母本行比對棉花天然制種的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，38（2）：483+485.

[4]曾正明，況浩池，羅俊濤，沈留杰.父母本行比對利用苦瓜強(qiáng)雌系制種產(chǎn)量和純度的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（10）：2898+2927.

[5]楊富晶，羅仕才，毛生華，等.貴雜四號雜交制種父母本行比和行位研究[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（4）：37-39.

[6]李承濤，傅同良，張厚平.筑糯2號制種父母本行比試驗(yàn)初報[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，33（4）：80.

[7]阮平南，王建忠.我國甜菜糖業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對策[J].中國甜菜糖業(yè)，2005（3）：32-35+53.

[8]王長魁，陳曉軍.雄性不育單粒型甜菜制種技術(shù)與良繁基地的建立[J].中國糖料，2005（4）：36-38.

[9]張守樸.提高雜交甜菜制種產(chǎn)量和質(zhì)量關(guān)鍵技術(shù)[J].種子科技，2008（2）：56-57.

[10]趙新軍，朱崇春，徐芳，韓海，張科.甜菜高產(chǎn)制種技術(shù)[J].新疆農(nóng)業(yè)科技，2003（6）：15.

[11]張耿苗，周明玉，黃德忠，俞法明.父母本行比對晚稻甬優(yōu)9號制種產(chǎn)量的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（4）：841-843.

[12]鄒芳，白俊霞，秦信蓉，周凌.玉米新品種寶玉202父母本不同行比制種產(chǎn)量及栽培技術(shù)研究[J].農(nóng)技服務(wù)，2014，31（8）：40-41.

[13]周小麗，麻光敏，單銀麗.優(yōu)質(zhì)雜交油菜栽培管理水平及父母本行比對制種產(chǎn)量的影響[J].種子，2004，23（4）：28-31.

[14]段生福.單粒型甜菜制種技術(shù)[J].中國糖料，2000（3）：59-61.

[15]盧秉福，韓衛(wèi)平，祁勇.甜菜種植比較效益分析[J].中國糖料，2009（3）：39-41.

Effects of Different Row Proportions of Maintainer Lines and Male Sterile Lines of Monogerm Sugarbeet in Seed Reproduction Field on Germination of Seeds

WANG Mao-qian1,2,3,WANG Wei-cheng4,WU Ze-dong1,2,3,WANG Cong-ling1,2,3and WANG Hua-zhong1,2,3*
(1.Key Laboratory of Sugarbeet Genetics&Breeding,Harbin,Heilongjiang 150080;2.Key Laboratory of North Sugar Crop Resource and Utilization,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Harbin,Heilongjiang,150080;3.Sugarbeet Research Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences/Crop Academy of Heilongjiang University,Harbin,Heilongjiang 150080;4.Sugarbeet Research Institute,Shihezi Academy of Agricultural Sciences,Shihezi,Xinjiang 832000)

Two pairs of domestic monogerm sugarbeet maintainer and sterile lines of Lan 85-CMS×Lan 85-O and Lan 71-CMS×Lan 71-O were used as experimental materials.In 2012,ratios of maintainer and sterile line at 1:3 and 1:4 planting mother roots,and in 2013,the ratio of 1:10 to determine the optimal planting rows.The results showed that,with the increase of the number of sterile line planting rows,that keep the farther the distance with maintainer,the lower the seed germination rate;the seed germination percentage achieved highest when proportion of maintainer lines and sterile line was 1:4.

sugarbeet;monogerm male sterile lines;planting row ratio;germination percentage

S566.3

院A

1007-2624（2015）05-0034-02

10.13570/j.cnki.scc.2015.05.012

2015-03-17

甜菜現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)子項(xiàng)目（CARS-210106-07）。

王茂芊（1983-），女，黑龍江大學(xué)農(nóng)作物研究院，助理研究員。

王華忠（1957-），男，遼寧省西豐縣人，研究員，博士生導(dǎo)師，從事甜菜遺傳育種研究，Email：wwhhzz0451@sohu.com