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        植物生長調(diào)節(jié)劑對烤煙雌蕊伸長的影響

        2022-03-13 04:56:06滕林娟肖欽之盧朝軍朱旺沖雷敏娟吳岳庭
        關(guān)鍵詞:生長

        滕林娟,肖欽之,盧朝軍*,朱旺沖,雷敏娟,吳岳庭,周 艦

        (1.永州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,湖南永州 425000;2.湖南省煙草公司永州市公司,湖南永州 425000)

        0 引言

        采粉、撕花、涂抹授粉是煙草雜交制種現(xiàn)有的流程,流程復(fù)雜,費工費時,且制種效率低下,效益不高。為提高制種效率,提高烤煙雄性不育系柱頭外露理論上是最為可行的辦法。本研究采用化控方法提高母本柱頭外露率,以顯著提高烤煙雜交率,簡化烤煙雄性不育系制種過程,降低制種人工成本。

        1 試驗材料

        1.1 試驗品種

        試驗品種:湘煙3號父、母本。

        1.2 儀器試劑

        植物生長調(diào)節(jié)劑:赤霉素(GA3)、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D,生長素類)、6-芐氨基嘌呤(6-ba,細胞分裂素)、水楊酸(SA)、脫落酸(ABA)。

        儀器:培養(yǎng)皿、濾紙、套袋、游標卡尺、標記牌、毛筆等。

        1.3 試驗地點

        永州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所煙田。肥力中等,排灌良好,煙株栽培密度行株距為1.2 m×0.5 m,高壟單行種植。

        1.4 試驗處理

        1.4.1 植物生長調(diào)節(jié)劑配方。對照:水;GA3:2.5%乙醇助溶,濃度梯度為10、100、1 000 μmol/L;6-ba:乙醇助溶,濃度梯度為10、100、1 000 μmol/L;復(fù)合配方:1 000 μmol/L 6-ba+15 mg/L SA+0.264 mg/L ABA+10~30 g/L葡萄糖。

        1.4.2 處理方法。正常育苗、移栽水肥管理。于母本煙株現(xiàn)蕾期,每2天使用上述生長調(diào)節(jié)劑、水對煙株噴施(現(xiàn)蕾期至盛花期噴施),每處理10株,各重復(fù)3次[1]。田間操作按照《2021年度永州市煙葉標準化生產(chǎn)技術(shù)方案》的要求以及所選定試驗田塊情況進行。詳細記錄農(nóng)事操作(主要是施肥)、天氣事件(主要是降雨)、災(zāi)害事件等有關(guān)信息。

        1.5 觀察指標

        1.5.1 花冠、雌蕊長度。采用游標卡尺測量花冠與雌蕊長度,雌蕊長度=花柱+子房長度,盛花期對每個處理,選取至少10株,釆集50朵開放花進行統(tǒng)計,重復(fù)3次。

        1.5.2 柱頭外露率、柱頭外露度[2]。盛花期,對每個處理,選取至少10株,釆集50朵花進行統(tǒng)計,重復(fù)3次。柱頭外露率=開放花中柱頭外露的花數(shù)目/所有的開放花的數(shù)目×100%。利用游標卡尺進行花各器官的長度測量,計算柱頭外露程度。柱頭外露程度(mm)=花柱+子房長度-花冠長度。

        1.5.3 授粉效率及種子產(chǎn)量和質(zhì)量。

        1)人工雜交授粉效率:母本煙株進入盛花期開始授粉,授粉時,選取最佳授粉期的花朵進行授粉,花冠不撕除,直接用棉簽粘取介質(zhì)花粉均勻涂抹于母本花朵柱頭上,每朵花授粉1次,授粉后立即套袋,并記錄每株煙進行授粉的花朵數(shù)量,每株授粉100朵花。統(tǒng)計各處理授粉100朵花所耗費的時間,均由同一人完成,重復(fù)3次[3]。

        2)成果率:授粉10天后統(tǒng)計煙成果率,成果率%=形成膨大青果數(shù)/授粉花朵數(shù)×100%。

        3)單果粒數(shù)、單果種子重量:種子采收時,每株煙取5個蒴果測量單果粒數(shù)(過45目分樣篩),并將種子曬干至含水量<4.0%,然后測量單果種子重量,千粒重,各處理重復(fù)3次。

        4)發(fā)芽勢、發(fā)芽率:發(fā)芽試驗于光照培養(yǎng)箱內(nèi)(25℃)進行。每處理100粒種子,3次重復(fù)。于種子萌發(fā)后,測定種子的萌發(fā)數(shù)于發(fā)芽數(shù)。各處理重復(fù)3次。

        2 結(jié)果

        2.1 株型

        GA3處理下,煙花花簇分散,煙花花柄、花冠與對照和其他處理煙株相比明顯伸長;其他各處理株型、煙花與對照比較無明顯差異。說明GA可能參與花冠生長的調(diào)控,其含量的增加將促進花冠的伸長(圖1,圖2)。

        圖2 各處理下煙花與對照比較

        2.2 花冠、雌蕊長度

        表1顯示,不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理下:GA3處理下的花冠長度、花柱+子房長度均比對照顯著伸長,(花柱+子房)長度/花冠長度占比也顯著高于對照;6-ba處理下的花冠長度比對照顯著縮短,花柱+子房長度比對照顯著伸長,(花柱+子房)長度/花冠長度占比顯著高于對照;復(fù)合配方處理下的花冠長度比對照顯著縮短,花柱+子房長度比對照略短(差異不顯著),(花柱+子房)長度/花冠長度占比顯著高于對照?;ü陂L度、花柱+子房長度比較,復(fù)合配方<6-ba<對照(水)<GA3,三者之間差異顯著;(花柱+子房)長度/花冠長度占比比較,復(fù)合配方>6-ba>GA3>對照(水)。可見,復(fù)合配方能夠更加顯著的縮短花冠長度,而一定程度地促進雌蕊伸長;單純噴施6-ba則更能夠促進雌蕊的伸長,花冠長度受到一定抑制;其中ABA、SA可能對花冠生長起到比較明顯的抑制作用。GA3處理則同時促進花冠和雌蕊的伸長。

        表1 各處理下煙株的花冠、雌蕊長度

        2.3 柱頭外露率、柱頭外露度

        表2結(jié)果顯示,不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理下柱頭外露率、柱頭外露度比較:柱頭外露率為復(fù)合配方>6-ba>GA3>水(對照),柱頭外露度為復(fù)合配方>6-ba>GA3>水(對照)??梢?,以現(xiàn)蕾期復(fù)合配方處理的煙花柱頭外露率和柱頭外露度最為明顯。

        表2 各處理下煙花柱頭外露率、柱頭外露度

        2.4 授粉效率

        各處理授粉效率比較GA3處理下煙株的人工授粉耗時最長,為12.32±2.26 min,其次為6-ba處理(3.33±0.89 min)和對照(8.67±1.33 min),最短為復(fù)合配方處理(3.06±0.54 min),各處理間存在顯著性差異。

        2.5 種子產(chǎn)量和質(zhì)量

        根據(jù)表3結(jié)果顯示,不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理下,成果率表現(xiàn)為復(fù)合配方>6-ba>GA3>水(對照);單果粒數(shù)、單果種子重量、千粒重表現(xiàn)為復(fù)合配方>6-ba>水(對照)>GA3。6-ba、復(fù)合配方處理下煙株的成果率與單果粒數(shù)更高,可能與植物生長調(diào)節(jié)劑6-ba、復(fù)合配方可能提高了煙花柱頭活力有關(guān)。

        表3 各處理下成果率、單果粒數(shù)、單果種子重量和千粒重

        根據(jù)表4結(jié)果顯示,不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理下,發(fā)芽勢、發(fā)芽率表現(xiàn)為6-ba>復(fù)合配方>水(對照)>GA3。

        表4 各處理下種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率

        3 結(jié)論

        煙草正?;ㄆ鞴俅迫镌诨ü谕矁?nèi),柱頭外露則指的是現(xiàn)蕾后雌蕊柱頭顯露出花冠或者雄蕊的一種特征[4]。利用柱頭外露雄性不育系進行制種,可實現(xiàn)直接用父本花粉對柱頭外露雄性不育系的柱頭進行授粉,省去人工去除不育系花冠的環(huán)節(jié),同時避免損傷柱頭和花柱,省工省時,是提高煙草制種的授粉效率,提高雜種優(yōu)勢利用的新方法。諸多研究者在棉花、水稻、番茄等作物上展開了對柱頭外露的研究,包括轉(zhuǎn)基因柱頭外露研究、細胞質(zhì)遺傳柱頭外露、激素與植物花蕾發(fā)育研究等。物體內(nèi)主要存在生長素、赤霉素、細胞分裂素、脫落酸等五大類激素,還存在著油菜素內(nèi)脂(BR)、多胺(PAs)、水楊酸(SA)、茉莉酸(JA)等微量活性物質(zhì),與內(nèi)源激素作用類似,調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育[5]。

        本研究采用赤霉素(GA3)、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D,生長素類)、6-芐氨基嘌呤(6-ba,細胞分裂素)、水楊酸(SA)、脫落酸(ABA)這幾種植物生長調(diào)節(jié)劑,于煙花現(xiàn)蕾期開始進行噴施處理,探討了植物生長調(diào)節(jié)劑對煙花雌蕊伸長的影響,結(jié)果顯示復(fù)合配方(6-ba+SA+ABA+葡萄糖)能夠更加顯著的縮短花冠長度,而一定程度地促進雌蕊伸長;單純噴施6-ba則更能夠促進雌蕊的伸長,花冠長度受到一定抑制;其中ABA、SA可能對花冠生長起到比較明顯的抑制作用。GA3處理則同時促進花冠和雌蕊的伸長。通過調(diào)查柱頭外露率和外露度發(fā)現(xiàn),現(xiàn)蕾期復(fù)合配方處理的煙花柱頭外露率和柱頭外露度最為明顯,在不撕除花冠情況下人工授粉效率最高,煙株的成果率與單果粒數(shù)更高,可能與植物生長調(diào)節(jié)劑6-ba、復(fù)合配方可能提高了煙花柱頭活力有關(guān)。

        綜合可見,復(fù)合配方噴施處理下花冠更短,(花柱+子房長度)/花冠長度占比更長,若在不撕除花冠情況下人工授粉更有利,同時還有利于提高種子產(chǎn)量和質(zhì)量。但具體的噴施處理時期還有待進一步研究確定。

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