光溫敏雄性不育小麥異交結(jié)實(shí)研究.pdf

1、雜交小麥種子生產(chǎn)是限制雜種小麥應(yīng)用的關(guān)鍵因素，其中異交結(jié)實(shí)是決定雜交小麥制種產(chǎn)量和雜交種子純度高低的重要產(chǎn)量因子。本文根據(jù)二系法雜交小麥種子生產(chǎn)的特點(diǎn)，以光溫敏雄性不育小麥BS366和BS210、恢復(fù)系白玉149和Cr147為試材，在光溫敏雄性不育系不育生態(tài)區(qū)，研究了光溫敏雄性不育系的育性表達(dá)規(guī)律、重要異交特性、激素對(duì)開閉穎性狀的誘導(dǎo)效應(yīng)、以及異交結(jié)實(shí)時(shí)空動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，旨在明確光溫敏雄性不育系異交結(jié)實(shí)潛力、異交結(jié)實(shí)形成過程等，為最終建立

2、一套有效提高異交結(jié)實(shí)的制種技術(shù)體系提供依據(jù)。主要結(jié)果如下： 1、光溫敏雄性不育小麥BS366和BS210均為短日低溫不育；BS366為光溫互作不育類型，在不同光溫條件下BS366育性在0～70％，育性敏感期初步確定為小花分化原基形成期和藥隔至四分體，其完全不育條件為人工控制條件(10℃、12h)或田問10月15日按20萬以上基本苗播種；BS210為溫敏不育類型，其育性在10～40％之間，未表現(xiàn)出高度不育的原因?yàn)锽S210在開花前

3、10天～20天期間的溫度均對(duì)育性表達(dá)有影響；播種時(shí)期、密度、行距等種植方式對(duì)育性表達(dá)均有顯著影響，其中播種時(shí)期的影響最大；BS366在10月15日左右、畝基本苗20萬播種表現(xiàn)出完全不育，可進(jìn)行制種；同一不育系育性存在年度問、株間、株內(nèi)穗問、穗內(nèi)小花問差異，對(duì)單穗而言，第5-10小穗自交結(jié)實(shí)比例較高。 2、隨播期的推遲，各材料的抽穗、開花期延后，其中白玉149開花期播期間差異最小，僅差1天。10月15日播種條件下，光溫敏雄性不育小

4、麥BS366和BS210始花期為4月12日，較恢復(fù)系早3天左右，群體多數(shù)麥穗在14～16日始花，并于16～18日進(jìn)入開花高峰，17～19日達(dá)第二次開穎高峰；恢復(fù)系群體多數(shù)麥穗在17～19日始花，并于18～20日進(jìn)入開花高峰，23日后群體終花；BS366和Cr147一天中有2個(gè)開花高峰，其中第1個(gè)開花高峰相遇較好，BS210一天中只有1個(gè)開花高峰，而白玉149一天中有3個(gè)開花高峰，其中第1個(gè)高峰與BS210相遇。不育系BS366柱頭花后7

5、天活力在80％以上；不育系BS366和BS210的開穎率均在90％以上、穎間距在0.127cm左右，但柱頭外露率分別為44％、13％。 3、光溫敏雄性不育小麥BS366和BS210小花穎殼在花后3～4小時(shí)首次閉合，1～2天后再次張開，3～6天后再次閉合。在始花期施用4.0mmol/L茉莉酸甲酯(MeJA)，可顯著誘導(dǎo)不育系小花開穎，處理后12h開穎率達(dá)90％左右；人工授粉結(jié)果表明，MeJA處理當(dāng)天結(jié)實(shí)率達(dá)80％，說明MeJA處理

6、當(dāng)天，多數(shù)開穎小花雖未進(jìn)入開花，但約有80％的小花已有受精能力，而在第5天的結(jié)實(shí)率為91％，與對(duì)照處理結(jié)實(shí)率差異不顯著，說明，MeJA處理對(duì)不影響柱頭結(jié)實(shí)能力，以上結(jié)果對(duì)研究穎花開放機(jī)理和提高雄性不育小麥異交結(jié)實(shí)率均有重要意義。此外，水楊酸(SA)對(duì)MeJA誘導(dǎo)光溫敏雄性不育小麥穎花開穎的效應(yīng)有抑制作用，并首次提出SA對(duì)已開穎小花閉穎的促進(jìn)作用。不育系始穗期噴施920對(duì)不育系開花速率、開穎率等調(diào)節(jié)效果不顯著。 4、在花粉充足時(shí)，

7、BS366異交結(jié)實(shí)率最高為94.7％，其開花后第4～8天的異交結(jié)實(shí)能力較強(qiáng)，單日結(jié)實(shí)率達(dá)80％以上。田問制種試驗(yàn)表明，輔助授粉條件下，在距恢復(fù)系0.5、1.0、2.0米處，不育系花粉密度較自然授粉條件下約增加50％、30％、200％；自然條件下，距恢復(fù)系0.25米不育系的異交結(jié)實(shí)率為40％，而在輔助授粉條件下，距恢復(fù)系0.25米不育系的異交結(jié)實(shí)率約為80％，距恢復(fù)系1.0米左右不育系的異交結(jié)實(shí)率仍到達(dá)40％；自然授粉和輔助授粉條件下，距

8、恢復(fù)系1.5米以外不育系的異交結(jié)實(shí)率則不存在明顯差異；恢復(fù)系花后4天，不育系異交結(jié)實(shí)粒數(shù)占總異交結(jié)實(shí)粒數(shù)的60～90％以上；將光溫敏雄性不育小麥BS366制種寬度控制2米之內(nèi)，并在不育系花后8天之內(nèi)，尤其是花后4～8天進(jìn)行輔助授粉，是其實(shí)現(xiàn)較高異交結(jié)實(shí)率的重要條件，每平米雜交種子可達(dá)300克。 5、利用gwm186、gwm219、gwm148、gwm389、gwm294等5個(gè)SSR引物有效地鑒別出了BS366/Cr147和BS210/C

9、rl47組合不同穗位制種種子的純度和雜交率。在被檢測(cè)種子中，BS366/Cr147組合平均雜交率為99.3％，平均純度為66％，不同穗部位問純度和雜交率的變化較??；BS210/cr147組合雜交中子平均雜交率為53.9％，平均純度為45.7％，且隨父母本間距離的增加而降低。 以上結(jié)果表明，遺傳因素和環(huán)境條件均可影響光溫敏雄性不育系育性表達(dá)，但遺傳因素的作用更為明顯。對(duì)表現(xiàn)出完全不育的光溫敏雄性不育系BS366通過適宜的栽培措施(