化學雜交劑SQ—1誘導豫北地區(qū)小麥雄性不育的初步研究

張自陽+崔衛(wèi)星+朱啟迪+歐行奇+王玉玲+張勝利+趙新亮

摘要：通過分析化學雜交劑SQ-1與豫北地區(qū)小麥基因型和環(huán)境的互作效應，為其在豫北地區(qū)的推廣和應用提供技術(shù)和理論依據(jù)。以20個小麥品種和不同劑量（3.0、4.0 kg/hm2）化學雜交劑SQ-1為處理，統(tǒng)計分析化學雜交劑SQ-1誘導小麥的相對雄性不育率以及對小麥株高、穗長等主要農(nóng)藝性狀的影響。結(jié)果表明，在小麥生長發(fā)育期Feekes 8.5時，使用化學雜交劑SQ-1 3.0 kg/hm2對小麥葉片噴施，能夠誘導一些小麥品種（系）的相對雄性不育率達到95%以上且大多數(shù)小麥品種（系）的適宜噴施劑量為4.0 kg/hm2。化學雜交劑SQ-1對小麥株高、穗長等主要農(nóng)藝性狀沒有明顯的副作用。化學雜交劑SQ-1可以誘導豫北地區(qū)小麥品種（系）雄性不育，在噴施化學雜交劑SQ-1時，應做到充分霧化，均勻噴灑，避免對小麥葉片產(chǎn)生灼傷。

關(guān)鍵詞：小麥；化學雜交劑SQ-1；雄性不育；豫北地區(qū)

中圖分類號： S512.103 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2016）09-0102-03

小麥雜交種的生產(chǎn)和雜交小麥的大范圍推廣和使用，不僅可以提高小麥的產(chǎn)量，而且對我國的小麥生產(chǎn)和糧食安全也具有十分廣泛的影響[1-3]。小麥雜種優(yōu)勢利用的研究主要集中于光敏型雄性不育的利用[4]、核質(zhì)互作型雄性不育的利用[5]和化學殺雄技術(shù)的利用[6]。化學雜交劑是一類能阻滯植物花粉發(fā)育而對雌蕊沒有明顯副作用，抑制自花授粉從而導致異花授粉獲取植物雜交種子的植物生長調(diào)節(jié)劑[7]。利用化學雜交劑誘導小麥雄性不育，是目前生產(chǎn)小麥雜交種的主要途徑之一，與其他途徑相比，它具有育種程序簡單、親本選配靈活、殺雄敗育性穩(wěn)定等優(yōu)點[8-9]?；瘜W雜交劑SQ-1是一種性能優(yōu)良的新型小麥化學雜交劑[10]，具有噴藥窗口寬、殺雄徹底、對農(nóng)藝性狀無明顯副效應等優(yōu)點，已經(jīng)廣泛用于雜交小麥的大田制種，并且取得了十分明顯的經(jīng)濟效益，使化控二系小麥雜種優(yōu)勢利用率先走向了大面積生產(chǎn)[11]。

小麥化學雜交劑SQ-1在山西[12]、四川[13]、江漢平原[14]等地進行的藥效試驗都取得了良好的殺雄效果。但是化學雜交劑SQ-1誘導豫北地區(qū)小麥雄性不育作用效果的研究未見報道，它能否應用于豫北地區(qū)的小麥品種，以及對豫北地區(qū)常用小麥品種的農(nóng)藝性狀有無影響還需要進一步的研究。

本試驗選擇20個豫北地區(qū)常用小麥品種為對象，研究化學雜交劑SQ-1對不同基因型小麥品種的殺雄效果以及農(nóng)藝性狀的影響，為豫北地區(qū)雜交小麥在生產(chǎn)上的推廣應用提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料

供試小麥品種（系）共20個，主要為適宜河南省豫北地區(qū)種植的品種或正在參加區(qū)試的品種（系）：矮抗58、百農(nóng)64、百農(nóng)107、百農(nóng)201、百農(nóng)207、百旱207、周麥18、 周麥22、周麥27、鄭麥366、鄭麥379、鄭麥7698、華育116、華育198、溫麥6號、中麥895、洛旱7號、洛麥24、新麥26、偃師4110，由河南科技學院作物遺傳育種教研室提供。

化學雜交劑SQ-1由陜西省作物雜種優(yōu)勢研究與利用重點實驗室提供。

1.2 試驗設計

試驗于2014—2015年在河南科技學院新東區(qū)試驗地進行。試驗小麥品種（系）分行點播，1個品種種植3行，株距5 cm，行距25 cm，行長2.5 m。

當小麥發(fā)育至Feekes 8.5（旗葉長度達到倒二葉一半）時，用噴霧器對小麥葉片噴施化學雜交劑SQ-1，噴施劑量為3.0、4.0 kg/hm2，對照不噴藥，同時以噴施等量清水作為代替。為防止在噴霧過程中藥劑對對照組產(chǎn)生影響，用紙板作為隔擋。

1.3 田間調(diào)查與計算方法

在噴藥后15 d左右，待穗全部抽出旗葉未開花之前及時套袋15穗，在化學雜交劑SQ-1處理組選生長較一致的10穗進行套袋，在對照組選5穗進行套袋，用來考察小麥的相對雄性不育率。按照以下公式計算相對雄性不育率：

相對雄性不育率=（K-B）/K×100%。

式中：K為對照穗粒數(shù)；B為處理套袋穗粒數(shù)。

小麥成熟后，測量對照組和化學雜交劑SQ-1處理組小麥穗長和株高，考察化學雜交劑SQ-1對小麥株高、穗長的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 化學雜交劑SQ-1誘導不同小麥品種的雄性不育效果

在評價化學雜交劑誘導雄性不育效果好壞的眾多指標中，相對雄性不育率是其中一個重要的指標。當化學雜交劑誘導小麥相對雄性不育率高于95%時，就認為該化學雜交劑誘導小麥雄性不育徹底，可用于小麥雜交制種。

從表1可以看出，噴施劑量為3.0 kg/hm2時，化學雜交劑SQ-1誘導20個小麥品種的相對雄性不育率存在明顯差異，其相對雄性不育率變幅為84.1%～100%，其中9個小麥品種（系）相對雄性不育率高于95%，5個小麥品種（系）相對雄性不育率在90.0%～95.0%之間。噴施劑量為4.0 kg/hm2 時，所有小麥品種（系）的相對雄性不育率都高于90.0%，其中15個小麥品種（系）相對雄性不育率高于95%，5個小麥品種（系）相對雄性不育率在90.0%～95.0%之間。隨著化學雜交劑SQ-1噴施劑量的提高，其誘導的小麥品種（系）相對雄性不育率也相應提高，大部分供試小麥品種（系）的合適噴施劑量為4.0 kg/hm2，少數(shù)小麥品種（系）的合適噴施劑量為3.0 kg/hm2，還有小部分品種（系）需要加大噴施劑量。

2.2 化學雜交劑SQ-1對小麥株高的影響

作為一種優(yōu)良的化學雜交劑，除了殺雄效果好，還應考慮是否對其他農(nóng)藝性狀有影響。研究結(jié)果表明：噴施過化學雜交劑SQ-1后，小麥植株高普遍降低，但是株高降低幅度不大，同時不同劑量間株高變化不明顯（表2）。

2.3 化學雜交劑SQ-1對小麥穗長的影響

由表3可知，小麥植株噴施過化學雜交劑SQ-1后，大部分小麥品種穗長增加，少部分小麥品種穗長下降，但是變化都不大?？傮w來講，化學雜交劑SQ-1對穗長影響不明顯。

2.4 化學雜交劑SQ-1對小麥葉片的影響

由圖1可以看出，在噴施小麥化學雜交劑SQ-1之后，會對部分葉片產(chǎn)生輕微的灼傷，旗葉和倒二葉的葉尖和葉片邊緣區(qū)域會失綠，這主要是由噴施不均勻引起的。因此，在噴施過程中要求做到充分霧化、均勻噴灑。

3 討論與結(jié)論

當小麥發(fā)育至Feekes 8.5（旗葉長度達到倒二葉一半）時，選擇合適劑量的小麥化學雜交劑SQ-1可以誘導河南省豫北地區(qū)小麥的相對雄性不育率達到95%以上，表明小麥化學雜交劑SQ-1具有品種廣譜性，與基因型和環(huán)境的互作效應小，施用的品種和地域廣。

在小麥化學雜交劑SQ-1使用過程中，4.0 kg/hm2劑量誘導的相對雄性不育率比3.0 kg/hm2劑量高，但是有一些品種在小麥化學雜交劑SQ-1使用劑量為3.0 kg/hm2時相對雄性不育率達到了95%以上，對于這些品種選用3.0 kg/hm2 即可在生產(chǎn)上應用。另外還有少數(shù)品種選用4.0 kg/hm2 時相對雄性不育率在90.0%～95.0%之間，需要繼續(xù)探索適宜的劑量。

本研究結(jié)果表明，噴施劑量為4.0 kg/hm2時，化學雜交劑SQ-1可以誘導豫北地區(qū)大部分小麥雄性不育，在噴施過程中，要求充分霧化，均勻噴灑，避免引起葉片局部化學雜交劑SQ-1濃度過高，對葉片造成損傷。

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