苯磺隆对甘蓝型油菜的杀雄效果研究
摘要 苯磺隆是复配油菜化学杀雄剂的主要成分。叶面喷施苯磺隆在甘蓝型油菜上的杀雄效果研究结果表明：通过2次喷施苯磺隆的杀雄作用可持续22 d以上，喷施苯磺隆材料的农艺性状与喷ddH2O无明显差异，喷施苯磺隆的杂交制种纯度与pol-CMS不育系微粉控制制种纯度均高于喷ddH2O。研究结果可为苯磺隆用于油菜化学杀雄杂交制种生产提供一定的理论参考。
关键词 苯磺隆；甘蓝型油菜；杀雄；效果
中图分类号 S565.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）19-0013-02
利用化学杀雄剂诱导植物雄性不育来生产杂交种，具有亲本来源广泛、亲本选配自由等优点，可以克服细胞质负效应和细胞核育性基因单一化带来的不利影响[1]。化学杀雄杂交制种后代中不会出现不育株，可以大大降低商品种子在生产上的应用风险。因此，在理论上化学杀雄是作物杂种优势利用最为安全、有效的途径之一。
我国油菜化学杀雄的利用研究一直居世界领先水平，先后培育出的湘杂油1号、湘杂油6号、化杀3号、杂油05等一系列高产杂交品种，得到大面积推广应用，带来了巨大的经济和社会效益[2]。随着品质育种（高含油量、低芥酸、低硫苷）水平的进一步提高，高产与优质的有机结合将我国油菜杂交育种推向一个新的发展层次，通过化学杀雄利用油菜杂种优势的日益凸显，逐渐为油菜育种家所青睐。目前，公开报道的油菜化学杀雄剂主要有杀雄剂1号、杀雄剂2号、SX-1、EN、化杀灵WP、定军1号、ESP等，但是多数杀雄不彻底、效果不稳定，并且毒性较强，应用难度较大[3-6]。苯磺隆是一种低残留、低毒、高效的磺脲型油菜除草剂，可诱导油菜雄性不育的发生，是复配油菜化学杀雄剂的主要成分。本研究利用苯磺隆对油菜进行化学杀雄效果试验，通过育性、花粉活力、农艺性状和杂交制种纯度的分析，探讨了苯磺隆对油菜杀雄作用上的药效持续时间、对植株的药害作用和杂交制种纯度等应用效果，以期为苯磺隆在油菜化学杀雄中应用提供一定的理论参考。
1 材料与方法
1.1 供试材料
为保证试验材料的一致性，选用pol-CMS恢复系SC4、SC3、不育系20A作为供试材料。
化学杀雄杂交制种试验中，以恢复系SC4作为化学杀雄杂交种母本，恢复系SC3作为父本提供花粉源。2010年10月将供试材料播种于湖南省作物研究所试验田，父母本行比为1∶1，田间管理参照常规方法进行。行长2.0 m，行宽33 cm，每行留苗10～12株。2011年1月拔除杂苗、小苗，尽量保持材料长势一致。
化学杀雄控制微粉试验中，以不育系20A作为化学杀雄控制微粉的母本、恢复系SC3作为父本提供花粉源。2011年10月将供试材料播种于湖南省作物研究所试验田，父母本行比为1∶1，田间管理参照常规方法进行。行长2.0 m，行宽33 cm，每行留苗10～12株。2012年1月拔除杂苗、小苗，尽量保持材料长势一致。
1.2 试验方法
1.2.1 化学杀雄杂交制种。2011年春，待供试材料SC4薹高12～15 cm，最大花蕾直径1.0～1.5 mm时，用小型手动喷雾器分别喷施浓度为0.01、0.05、0.10 μg/mL（有效成分浓度）的苯磺隆溶液于叶片表面，间隔15 d左右再喷1次。每次喷施至油菜叶片湿润至白色露珠为止，每处理喷10行，以喷施ddH2O作对照（CK）。初花期前1周，将父母本用纱罩进行隔离，每纱网放置1箱蜜蜂用于授粉。记录供试材料花期时间，并通过醋酸洋红染色法检查花粉活力[7]，成熟后调查处理单株的农艺性状，并利用已报道的快速SSR技术[8]检测制种样品的种子纯度。
1.2.2 化学杀雄控制微粉。2012年春，待pol-CMS不育系20A第1次打顶后，分别喷施浓度为0.05、0.10 μg/mL（有效成分浓度）的苯磺隆溶液，喷施至油菜叶片湿润至白色露珠为止，每处理喷10行，3个重复，以喷施ddH2O作对照（CK），并将父母本用纱罩进行隔离。每纱网放置1箱蜜蜂，确保授粉正常。5月待不育系20A成熟后，人工脱粒、测产，并抽取制种样品于青海农科院试验场进行异地种植鉴定纯度。
2 结果与分析
2.1 供试材料的育性变化
供试材料SC4进入初花期后（3月4日），开始进行花粉活力检查。每天任意选取5个单株的10朵花（当天开放），通过醋酸洋红染色法检查其花粉活力，统计失活花粉粒数量占总观察花粉数量的比例。结果表明：处理植株3月6日开始出现雄蕊发育不正常现象，主要表现为花药高度逐渐低于柱头，花药内容物含量减少，外形干瘪，花粉活力迅速失活（图1），表明苯磺隆在此阶段具有明显的杀雄效果。3月24日开始花粉活力逐渐恢复接近对照水平（图2），可能与苯磺隆逐渐药效下降有关。本研究花粉活力观察结果表明，通过2次喷施处理，苯磺隆的杀雄作用可以持续22 d以上。
2.2 对油菜生长发育及农艺性状的影响
从表1可以看出，本研究的处理和对照间在初花期和终花期均分别在3月4日和3月27日（共24 d），两者之间无差异；收获期处理与对照的农艺性状调查结果表明，处理与对照在主花序有效长度、一次有效分枝数、单株有效角果数、角果粒数、株高间无明显差异，说明本研究使用的处理浓度未对供试材料产生表型毒害作用，苯磺隆作为化学杀雄剂应用的安全性较高。
2.3 化学杀雄杂交制种的效果
对供试材料SC4成熟后的种子进行SSR分子标记技术检测，分析SC4的化学杀雄制种纯度，纯度计算公式为：纯度（%）=1-SC4带型数量/总检测株数×100。纯度检测结果（表2）表明，处理后的制种纯度均明显高于对照（3.8%），其中3个处理的制种纯度最高可达81.5%，说明苯磺隆具有较好的化学杀雄效果，可以明显地抑制制种母本的自交结实率。 2.4 控制pol-CMS微粉的效果
供试材料pol-CMS不育系20A成熟后，进行人工脱粒测产，0.05、0.01 μg/mL苯磺隆处理的单株平均产量分别为4.2、4.7 g，与CK（4.3 g）无明显差异，说明通过化学杀雄控制微粉杂交制种，较通过对照打顶和打花的制种方式产量显著提高；在青海种植鉴定的0.05、0.01 μg/mL处理的平均制种纯度分别为98.1%（CK为89.3%）、95.9%（CK为86.1%），均明显高于CK。
3 结论与讨论
化学药物可诱导植物花药的异常发育，导致雄性不育现象的产生。苯磺隆是一种低残留、低毒、高效的磺脲型油菜除草剂，对油菜具有明显的杀雄效果[9]，已成为复配化学杀雄剂的主要成分。本研究对苯磺隆杀雄作用持续时间、毒害作用、杂交制种、pol不育系的微粉控制的研究结果表明，苯磺隆的杀雄作用持续时间长达22 d以上，基本覆盖了供试材料的整个花期，这与张宝娟等[6]的研究结果一致；苯磺隆各处理浓度均未对供试材料的农艺性状产生明显影响，这一现象与已报道的其他化学杀雄剂的研究结果不同[3-5]；在利用苯磺隆进行自交系杂交制种和pol不育系的微粉控制试验中，处理后的制种纯度均明显高于喷ddH2O的处理，有望成为一条油菜杂交制种行之有效的途径[10-12]。但是笔者认为，化学杀雄剂的作用效果受油菜长势、田间气候以及生育期的影响较大，如何把握处理时间和用药量对试验成败至关重要，特别是大田生产条件下，必须因地制宜，根据不同情况进行处理才能达到预期效果。
4 参考文献
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