NaCl溶液克服蘿卜自交不親和性研究

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(lái)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(guó)外利用開花期株間授粉后維持高CO2濃度若干小時(shí)，來(lái)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(zhǎng)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(zhǎng)健壯、病蟲為害少、生長(zhǎng)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(shuō)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(guò)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(méi)有效果，但比套袋自交和CK效果顯著。自交不親和系R10077通過(guò)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(lái)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(méi)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(lái)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(guó)油料作物學(xué)報(bào)，1983（2）：1-5.

[2]安彩泰，孫萬(wàn)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(guó)油料作物學(xué)報(bào)，1985（4）：11-14.

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[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(wèn)題[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，1983（3）：51-61.

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[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.