兩種新型藥物對油菜的殺雄效果及機(jī)制研究.pdf

1、本研究對化學(xué)藥物，化殺靈和草甘膦及赤霉素，在湘油15號上展開了油菜殺雄效果及機(jī)制研究。主要內(nèi)容如下： 1.試驗(yàn)方法和觀察指標(biāo)。處理時期5個，依次為：主花序最大花蕾長2mm的植株占總體的10﹪、50﹪和100﹪，主花序最大花蕾均長2.5mm和多長3mm?；瘹㈧`，2005年采用裂區(qū)設(shè)計(jì)在前3個時期處理了8個時期組合3個較高濃度：1∶90、1∶70和1∶50；2006年第四時期處理了4個較低的濃度1∶140、1∶120、1∶100和1

2、∶90；同在第四時期的1∶90的化殺靈+赤霉素殺雄處理了4個赤霉素濃度：0.139﹪、0.278﹪、0.417﹪和0.556﹪；2006年草甘膦殺雄采用裂區(qū)設(shè)計(jì)在第四、五時期處理4個時期組合4個濃度：0.2﹪、0.8﹪、1.4﹪和2﹪。隨后調(diào)查了處理油菜的植株生長、花器形態(tài)、花粉活性、植株育性和結(jié)實(shí)及敗育機(jī)制等方面。 2.植株生長調(diào)查發(fā)現(xiàn)，化殺靈第四時期的1∶140～1∶90濃度對油菜的生長影響不大，株高123.8～137.6c

3、m，在對照136.5cm的90.7﹪以上。1∶90的化殺靈+0.139﹪赤霉素在部分植株上表現(xiàn)出生長促進(jìn)作用。草甘膦二次處理油菜株型變化較大。2005年化殺靈處理油菜生長情況表明，植株短縮偏重于上部幼嫩組織，分枝較少，但隨著藥害的進(jìn)一步加重，下部分枝被大量誘發(fā)出來；下部葉片在藥害較輕的情況下由于上部生長中心和耗費(fèi)中心的生物活性下降而增大增厚，綠色加深，因此能帶來更多的光合作用，緩和藥害表現(xiàn)。開花時間由于受到來自多方面的影響，不同處理的開

4、始起始時間變化不大。 3.花器形態(tài)觀測發(fā)現(xiàn)，2005年化殺靈處理油菜花冠和花瓣以受制為主，雌蕊在低濃度時明顯增長；雄蕊部分則高度退化，這是化殺靈殺雄中的對象選擇性和作用專一性在花器形態(tài)上的高度表現(xiàn)。雄蕊的退化正是殺雄所追求的目的，雌蕊的絕對和相對增長能夠提高柱頭的外露程度，從而可能提高雜交授粉結(jié)實(shí)率。 4.花粉活力檢測。染色鑒別顯示2005年化殺靈處理油菜出現(xiàn)大量空的無色畸形花粉，僅偶爾有極少量淡色花粉或染色較深的活性正

5、?；ǚ?。培養(yǎng)萌發(fā)顯示花粉都無活力，不長出芽，而對照油菜花粉粒則芽多且長。兩者都一致體現(xiàn)出化殺靈藥力強(qiáng)，殺雄徹底。 5.育性調(diào)查發(fā)現(xiàn)，化殺靈殺雄效果穩(wěn)定，第四時期1∶140～1∶90的濃度處理油菜不育株率都在90.0﹪以上，其中又以1∶90的濃度處理的不育株率最高，達(dá)97.5﹪，又無藥害株；1∶90的化殺靈+0.139﹪赤霉素則進(jìn)一步將不育株率提高到100﹪；草甘膦則在殺雄效果不佳時就表現(xiàn)出了較嚴(yán)重的藥害。 6.結(jié)實(shí)調(diào)查發(fā)

6、現(xiàn)，化殺靈處理油菜自交結(jié)實(shí)極低，均在0.23粒/花以下，異交結(jié)實(shí)則正常；1∶90的化殺靈+0.139﹪赤霉素處理油菜自交不結(jié)實(shí)，異交結(jié)實(shí)與未加赤霉素的同濃度化殺靈單獨(dú)處理油菜異交結(jié)實(shí)相差不大；草甘膦自交部分結(jié)實(shí)，多在1.05粒/花以上，異交結(jié)實(shí)下降較大，其中自交結(jié)實(shí)只有0.54粒/花的2﹪草甘膦二重處理油菜異交結(jié)實(shí)已降至18.33粒/花。油菜結(jié)實(shí)情況同樣反映出了化殺靈殺雄有很強(qiáng)的對象選擇性和作用專一性。 7.細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)藥

7、壁變薄，有些絨氈層解體滯后，染色很深，花粉多空秕呈新月狀。而花藥藥壁變薄和絨氈層解體滯后等可能導(dǎo)致藥室內(nèi)花粉因發(fā)育所需營養(yǎng)物質(zhì)的缺乏而不能正常成熟，出現(xiàn)敗育現(xiàn)象。TTC分光光度顯示脫氫酶活性下降，可以推知其生物合成減少或者化學(xué)活性受到某種抑制。能量代謝和呼吸作用是花藥花粉生長發(fā)育的生理基礎(chǔ)，因此呼吸強(qiáng)度的降低與能量的供應(yīng)不足能導(dǎo)致雄性結(jié)構(gòu)畸變和花粉敗育。 8.綜合殺雄效果和生長結(jié)實(shí)兩個方面，化殺靈對雄蕊作用比較專一，在湘油15號

8、植株最大花蕾基本長達(dá)2.5mm時，1∶140～1∶90的濃度范圍殺雄效果都相當(dāng)好，植株生長與結(jié)實(shí)也很正常。1∶90的化殺靈+赤霉素0.139﹪或更低的濃度不僅有利于植株生長、減輕藥害，還能夠進(jìn)一步加強(qiáng)化殺靈殺雄。草甘膦，由于殺雄機(jī)制是通過抑制芳香族氨基酸合成，進(jìn)而抑制蛋白質(zhì)合成和營養(yǎng)代謝來實(shí)現(xiàn)的，在油菜殺雄和生長、制種純度和產(chǎn)量間存在著矛盾。 總之，應(yīng)該避棄草甘膦這類生長抑制劑類藥物，深入研究油菜雄性不育的生殖生理和化殺靈這類高