國(guó)產(chǎn)單胚甜菜保持系和不育系制種行比對(duì)發(fā)芽率的影響

王茂芊，王維成，吳則東，王叢玲，王華忠*

國(guó)產(chǎn)單胚甜菜保持系和不育系制種行比對(duì)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(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北方糖料作物資源與利用重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，黑龍江哈爾濱150080；3.中國(guó)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(guó)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(duì)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(shí)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(cè)單胚甜菜保持系與不育系不同行比栽植采種對(duì)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(guò)設(shè)計(jì)不同的保持系和不育系制種行比，并對(duì)甜菜單胚雄性不育系種子的發(fā)芽率進(jìn)行測(cè)試，從而確定國(guó)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(guó)農(nóng)科院甜菜研究所育成的穩(wěn)定不育系和保持系兩對(duì)，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(hù)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(zhǎng)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(zhǎng)勢(shì)良好，7月末收獲種子，9月中旬測(cè)定發(fā)芽率。

1.3發(fā)芽率測(cè)定

測(cè)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(gè)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(rùn)濕，每個(gè)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(shì)，10d調(diào)查發(fā)芽率，每個(gè)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(gè)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(gè)單位進(jìn)行收獲調(diào)查，檢測(cè)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(shí)，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(bào)道，提高制種產(chǎn)量的趨勢(shì)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(guò)大的問(wèn)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(gè)體生理特性、父本花粉數(shù)量等存在較大的差異，因而對(duì)種植方式的適應(yīng)性，不同親本間也存在個(gè)體差異。因此，有必要開(kāi)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(huì)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(kāi)花期降雨較少，使種子結(jié)實(shí)率提高，種子飽滿(mǎn)，發(fā)芽率高。

4　結(jié)論

本試驗(yàn)選擇中國(guó)農(nóng)科院甜菜研究所育成的穩(wěn)定不育系和保持系兩對(duì)，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(shí)，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。

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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