41%農(nóng)達(dá)水劑作為棉花殺雄劑在北疆棉區(qū)的應(yīng)用研究

孟慶忠　宋志紅　王貴春

摘 要：該文以轉(zhuǎn)EPSPS基因的抗草甘膦棉花品系R3136為試驗(yàn)材料，研究了41%農(nóng)達(dá)水劑作為棉花殺雄劑對(duì)新疆建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)五師棉區(qū)棉花的花粉育性的影響。結(jié)果表明，41%農(nóng)達(dá)水劑100倍液間隔10～15d噴藥3次即可使棉株花粉在全生育期敗育。

關(guān)鍵詞：農(nóng)達(dá)41%水劑；殺雄劑；棉花；花粉敗育

中圖分類號(hào) S562.048 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2016）17-0067-02

自2001年以來，雜交棉為內(nèi)地棉區(qū)增產(chǎn)增收做出了積極貢獻(xiàn)，但隨著國(guó)家種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，內(nèi)地棉區(qū)面積萎縮嚴(yán)重，越來越多的棉花種子企業(yè)開拓新疆市場(chǎng)，把內(nèi)地雜交棉種植模式帶入到了新疆棉區(qū)。2006—2013年間，新疆兵團(tuán)棉區(qū)纖維品質(zhì)下降較大[1]，隨著機(jī)采棉的普及，纖維品質(zhì)問題更加突出。雜交棉單株優(yōu)勢(shì)強(qiáng)，長(zhǎng)勢(shì)旺，抗逆性好，增產(chǎn)潛力大，較常規(guī)棉品種易于把抗性、品質(zhì)、高產(chǎn)性狀較好地結(jié)合在一起，適合作為機(jī)采棉的優(yōu)勢(shì)品種。但雜交棉種子生產(chǎn)成本過高，新疆棉區(qū)種植密度大，嚴(yán)重影響了雜交棉的示范推廣。最近幾年很多文章報(bào)道了草甘膦作為殺雄劑的應(yīng)用，草甘膦的作用機(jī)理是特異地抑制植物中5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合成酶（EPSPS）的活性，耐草甘膦棉花葉片中EPSPS的表達(dá)量比非抗材料高57倍，但在果枝和花蕾中只高出12.4和4倍[2]，可見EPSPS在抗草甘膦棉花的生殖器官中表達(dá)量比營(yíng)養(yǎng)器官低，累積高濃度草甘膦對(duì)花粉發(fā)育產(chǎn)生影響，這是造成花粉敗育的主要原因。

1 材料與方法

1.1 材料 自育抗草甘膦品系R3136，藥劑為41%農(nóng)達(dá)水劑（孟山都公司）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于2016年在新疆建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)五師金博種業(yè)中心棉花試驗(yàn)田進(jìn)行，在湖北棉區(qū)農(nóng)達(dá)41%水劑400倍液可致全株不育，比較其他草甘膦產(chǎn)品負(fù)效應(yīng)最低[3]。新疆棉區(qū)日平均氣溫較低，相對(duì)于湖北較高的日平均氣溫，EPSPS在較低溫度環(huán)境下活性增大，降解農(nóng)達(dá)能力加強(qiáng)，以致低濃度的41%農(nóng)達(dá)水劑到達(dá)生殖器官的量不足，以導(dǎo)致花粉敗育[4]。41%農(nóng)達(dá)水劑采用100倍液，試驗(yàn)6種處理方式（見表1），每種處理方式種2行，行長(zhǎng)1m。于6月上中旬開始試驗(yàn)（以第一個(gè)棉蕾寬0.5cm為準(zhǔn)）。

1.3 取樣及測(cè)定 自第一朵不育花出現(xiàn)時(shí)，記載每天的開花數(shù)和花粉育性（育性鑒定標(biāo)準(zhǔn)[3]見圖1）。A為未處理花，花絲長(zhǎng)，散粉好；B為半不育花，花絲縮短，花藥干癟不開裂，內(nèi)有少量花粉，顯微鏡下觀察花粉粒畸形；C為不育花，花絲縮短，花藥內(nèi)無花粉粒，柱頭發(fā)育正常，可成鈴?fù)滦酢?/p>

2 結(jié)果與分析

由圖2可以看出，處理1中不育花為0，半不育花9朵，其余均為可育花，與處理5（對(duì)照）花粉育性基本一致，說明單次41%農(nóng)達(dá)水劑100倍液所含農(nóng)達(dá)劑量不能達(dá)到使棉株花粉敗育。處理2、3、4中在不育花開始出現(xiàn)之后的幾天內(nèi)有部分半不育花出現(xiàn)，其余期間都表現(xiàn)出花粉高度敗育。

棉花花粉發(fā)育的過程中最敏感時(shí)期是開花前15d前后，這一時(shí)期遭遇高溫會(huì)導(dǎo)致花粉敗育[5]，同時(shí)也是抗草甘膦棉花花粉對(duì)草甘膦最敏感的時(shí)期[3，6]。從表2中看出，從噴藥開始到不育花出現(xiàn)經(jīng)過24d左右，其可能的原因如下：一是新疆棉區(qū)日平均氣溫較低，棉株發(fā)育較慢，二是單次41%農(nóng)達(dá)水劑100倍液所含農(nóng)達(dá)劑量不能達(dá)到使棉株花粉敗育，當(dāng)?shù)诙螄娝幒罄鄯e劑量達(dá)到花粉敗育劑量，不育花出現(xiàn)較遲。處理2不育花期為25d左右，處理3不育花期長(zhǎng)達(dá)27d，完全可以滿足商品種子生產(chǎn)的生育期。

3 討論

草甘膦的噴藥濃度和噴藥間隔期對(duì)抗草甘膦棉花的花粉育性有很大影響[3，6]，本試驗(yàn)中41%農(nóng)達(dá)水劑100倍液間隔10～15d噴藥3次可以使棉株花粉在全生育期敗育。41%農(nóng)達(dá)水劑100倍液?jiǎn)未螄娝?，不足以使棉株花粉敗育，所以第一次噴藥劑量?yīng)加大處理，但大劑量農(nóng)達(dá)會(huì)對(duì)雜交鈴發(fā)育產(chǎn)生影響，乃至種子敗育[2]。下一步工作的重點(diǎn)：一是了解北疆棉區(qū)噴藥間隔時(shí)間和噴藥濃度之間的關(guān)系，二是結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件，制定合理的制種方案，增加制種產(chǎn)量，降低制種成本。

參考文獻(xiàn)

[1]孔杰，寧新民，朱家輝，等.2006—2013年新疆棉花纖維品質(zhì)變化分析[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，52（7）：1188-1194.

[2]華水金，袁淑娜，邵明彥，等.抗草甘膦棉花研究進(jìn)展[J].分子植物育種，2007，5（4）：534-539.

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[4]孟慶忠，宋志紅，王貴春，等.農(nóng)達(dá)41%水劑作為棉花殺雄劑的雜交棉制種技術(shù)研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，54（24）：6170-6172.

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（責(zé)編：張宏民）