冬凌草水提取液對(duì)小麥花粉育性的影響

張一漪+劉海英+劉寧+王亞濤+劉曼+張玉敏

摘要：為了了解冬凌草[Rabdosia rubescens（Hemsl.）Hara.]對(duì)小麥（Triticum aestivum L.）花粉育性的影響，以常規(guī)小麥品種周麥18為材料，在小麥幼穗和花藥發(fā)育過(guò)程中進(jìn)行冬凌草水提取液的母液、2倍、3倍和4倍稀釋液噴施處理，對(duì)花粉育性進(jìn)行了觀測(cè)，對(duì)花粉不育率和自交結(jié)實(shí)率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明，經(jīng)冬凌草水提取液處理的周麥18，其花粉育性下降，花粉不育率上升，自交結(jié)實(shí)率下降，且隨冬凌草水提取液稀釋倍數(shù)的下降其效應(yīng)增強(qiáng)，在冬凌草水提取液2倍稀釋液和母液處理?xiàng)l件下，周麥18花粉不育率為低不育和半不育水平，自交結(jié)實(shí)率明顯下降，以冬凌草水提取液母液處理效應(yīng)最強(qiáng)。表明冬凌草水提取液對(duì)小麥化學(xué)殺雄具有積極的作用。

關(guān)鍵詞：小麥（Triticum aestivum L.）；冬凌草[Rabdosia rubescens（Hemsl.）Hara.]；水提取液；花粉育性

中圖分類號(hào)：S512.1；Q945.6+4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2017）12-2226-02

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.12.008

The Effects of Rabdosia Rubescens on Pollen Fertility of Wheat

ZHANG Yi-yi， LIU Hai-ying， LIU Ning， WANG Ya-tao， LIU Man， ZHANG Yu-min

（College of Life Science， Henan Normal University， Xinxiang 453007， Henan， China）

Abstract： In order to investigate the effects of rabdosia rubescens on wheat male sterility， common wheat cultivar Zhoumai 18（sowed on 11th October）were used as materials. During the process of young panicles and anthers development， sprayed with rabdosia rubescens extracts with mother liquid， 2 times， 3 times and 4 times dilution ratios， respectively， the pollens sterility and the percentage of setting seeds were measured. The results showed that under the treatments of rabdosia rubescens extract dilutions， the pollens sterility of Zhoumei 18 and the percentage of setting seeds were decreased， and the effects were strengthened as the dilution ratios decreased. Especially， under the treatments of mother liquid and 2 times dilution ratio rabdosia rubescens extract， the pollen sterility were low fertility level and semi sterile level， and the percentage of setting seeds decreased significantly. The effect of mother liquid rabdosia rubescens extract was the strongest. It suggested that rabdosia rubescens extract might have active role in chemical emasculation.

Key words： wheat （Triticum aestivum L.）； rubescens[Rabdosia rubescens（Hemsl.）Hara.]； water extract； pollen sterility

冬凌草[Rabdosia rubescens（Hemsl.）Hara.]的主要有效成分為迷迭香酸和冬凌草素[1，2]（分為不同類型），其中迷迭香酸具有抗氧化的功能，對(duì)活性氧H2O2具有一定的清除效應(yīng)，冬凌草素則能夠抑制動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂，用冬凌草水提取液處理小麥（Triticum aestivum L.），花粉育性是否會(huì)出現(xiàn)變化目前尚未見(jiàn)報(bào)道。為此，本研究以周麥18為材料，在小麥幼穗和花藥發(fā)育過(guò)程中進(jìn)行冬凌草提取液噴施處理，檢測(cè)花粉育性和自交結(jié)實(shí)率的變化，以期為探討冬凌草是否具有小麥化學(xué)殺雄的應(yīng)用價(jià)值提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料及處理

于2015-2016年在河南師范大學(xué)小麥試驗(yàn)田進(jìn)行，以普通小麥品種周麥18為材料，在2015年10月11日播種，行距20 cm，株距10 cm，行長(zhǎng)3 m，按大田管理方式進(jìn)行栽培。從2016年3月19日（幼穗發(fā)育至藥隔期）開(kāi)始，進(jìn)行不同濃度冬凌草（購(gòu)自天泰大藥房）溶液全株噴霧處理。

1.1.1 冬凌草水提取液母液制備 由冬凌草360 g+蒸餾水2 000 mL充分浸泡，攪拌10 min，煮沸5 min，晾涼，取濾液，制得。

1.1.2 冬凌草水提取液處理 分別量取500、333和250 mL冬凌草水提取液母液，加水定容至1 000 mL，制得冬凌草水提取液2倍、3倍和4倍稀釋液，分別以冬凌草水提取液-2×稀釋液、冬凌草水提取液-3×稀釋液和冬凌草水提取液-4×稀釋液表示，所有處理均以不作任何處理和噴施清水處理為對(duì)照，以CK-0和CK-水表示。均加0.5%吐溫-80為助粘劑。每處理組自開(kāi)始處理起，每4 d噴施1次直至三核期為止，噴施至藥液布滿植株所有葉面為準(zhǔn)。

1.1.3 小麥處理 在小麥開(kāi)花期集中開(kāi)花時(shí)段（上午9-11點(diǎn)或下午3-5點(diǎn)），取臨界開(kāi)花狀態(tài)主莖穗或第一分蘗穗，中部小穗，在FAA固定液（50%乙醇﹕冰醋酸﹕福爾馬林=90∶5∶5）冰箱中低溫（4 ℃）保存，用于花粉育性檢測(cè)。在小麥抽穗后開(kāi)花前進(jìn)行套袋處理，在小麥成熟期收獲套袋穗，統(tǒng)計(jì)小麥穗的小穗數(shù)和穗粒數(shù)，以穗粒數(shù)/（小穗數(shù)×2）×100%計(jì)算各處理自交結(jié)實(shí)率。每處理均設(shè)10次重復(fù)，取其平均值。

1.2 花粉育性檢測(cè)

采用碘-碘化鉀染色法檢測(cè)[3]。在低倍光學(xué)顯微鏡下觀察并拍照，統(tǒng)計(jì)視野中可育與不可育花粉粒數(shù)，計(jì)算不育花粉率。并判斷花粉育性等級(jí)，判斷標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1[4]。

2 結(jié)果與分析

如圖1所示，周麥18對(duì)照組花粉粒大部分深染，為可育花粉粒。冬凌草水提取液-4×稀釋液和冬凌草水提取液-3×稀釋液與對(duì)照組相比，變化不大，但隨冬凌草母液稀釋倍數(shù)減少，冬凌草水提取液-2×稀釋液和冬凌草水提取液-母液處理，不育花粉粒數(shù)量逐漸增多，以冬凌草水提取液-母液處理不育花粉粒最多。表明，適宜濃度的冬凌草溶液能夠促進(jìn)周麥18正常秋播可育系花粉粒敗育。

由表2可知，周麥18正常秋播可育系對(duì)照組和冬凌草水提取液-4×稀釋液及冬凌草水提取液-3×稀釋液處理花粉育性均為正?？捎?，冬凌草水提取液-2×稀釋液處理周麥18花粉粒不育率為59.33%，為低不育水平，冬凌草水提取液-母液處理周麥18花粉粒不育率為81.56%，為半不育水平。表明隨著冬凌草母液稀釋倍數(shù)的減少，冬凌草溶液對(duì)周麥18正常秋播可育系花粉的不育率逐漸表現(xiàn)出升高效應(yīng)。

3 討論

已有研究指出，在植物遭遇逆境時(shí)，過(guò)氧化氫作為一種應(yīng)激活性氧，能夠激發(fā)抗逆反應(yīng)的下游事件，降低逆境對(duì)植物的傷害[5，6]；但過(guò)量過(guò)氧化氫則加劇植物受傷害的程度[7]。降低或增加植物內(nèi)部過(guò)氧化氫含量均存在增加植物抗逆性的可能[8，9]。冬凌草提取液在高稀釋倍數(shù)下與對(duì)照組差別不大，但在低稀釋倍數(shù)下則增加了花粉的不育率，這可能與低稀釋倍數(shù)下迷迭香酸含量較高，因而抗氧化能力較強(qiáng)有關(guān)[10]，也可能與冬凌草素含量較高對(duì)有絲分裂的抑制效應(yīng)較強(qiáng)有關(guān)，對(duì)此尚待進(jìn)一步研究。本研究結(jié)果顯示，噴施清水也會(huì)降低小麥花粉育性，提示在小麥育性控制過(guò)程中，噴施清水可能由于對(duì)溫度的降低導(dǎo)致小麥花粉育性的下降，這在小麥育性化學(xué)調(diào)控研究中是值得引起注意的問(wèn)題。

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