NaCl溶液克服蘿卜自交不親和性研究

汪騫 ，胡靖鋒 ，朱紅 ，戴永娟 ，3，吳麗艷 ，李石開 ，和江明

（1.云南省農業科學院園藝作物研究所，云南昆明，650205；2.大理學院；3.云南大學生命科學學院）

自交不親和是十字花科作物普遍存在的一種現象，在生產上具有一定的利用價值。早在20世紀80年代，胡貸澤等[1]和安彩泰等[2]就利用化學方法來克服蕓薹屬作物自交不親和，取得了一定的進展。后人發現BA、電擊授粉、鐵毛刷授粉等破壞柱頭結構的物理方法對克服白菜自交不親和性也具有一定的作用[3，4]。高俊杰[5]用花粉提取液涂抹大白菜自交不親和系材料的柱頭，發現其結實能力比3%Na-Cl噴花處理的自交不親和系的結實能力好。國外利用開花期株間授粉后維持高CO2濃度若干小時，來繁種自交不親和系，但此方法對溫室或大棚密封性要求高。以上方法都存在費工費時、成本高等缺點，難以在實際生產中利用。目前，蘿卜常用自交不親和系繁種一代雜交種，但對克服蘿卜自交不親和的研究相對較少，為此，以2個自交不親和系蘿卜為材料，在花期用不同濃度NaCl溶液噴灑，以期獲得克服蘿卜自交不親和形效果最好的NaCl濃度，從而為蘿卜自交不親和系的利用提供幫助和奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為云南省農業科學院園藝作物研究所提供的2個自交不親和系蘿卜R10068和R10077。

1.2 試驗處理

試驗共設8個處理，處理1：1%NaCl溶液；處理2：2%NaCl溶液；處理3：3%NaCl溶液；處理4：4%Na-Cl溶液；處理5：5%NaCl溶液；處理6：套袋自交；處理7：剝蕾授粉；處理8：清水對照（CK）。

1.3 試驗方法

將蘿卜種子置于玻璃皿中，待其萌發后置于3～4℃冰箱中春化30 d。春化完成后將幼苗播至苗盤，待幼苗長到5～6葉期時移栽至大棚，所有材料進行常規管理。為避免鹽害，添加預試驗，每個材料選取2株噴灑6%NaCl，觀察高濃度NaCl溶液對植株的鹽害作用。每個材料在花期選擇生長健壯、病蟲為害少、生長整齊一致且花穗多的植株6株，2株為一組，摘除已開的花和柱頭外露的花蕾，套袋隔離。每個單株選擇8個花穗 （每個花穗用一種溶液進行處理），于開花當天9：00～11：00，用手持式噴霧器噴灑花朵，每個處理6個花穗，每個花穗處理10朵花。處理后1 h左右采集本株新鮮花粉進行授粉，2 d噴灑NaCl 1次，共10次，每個處理重復3次。

1.4 數據分析

授粉后詳細標記處理內容，收獲種子后進行脫粒、考種，統計各處理親和指數（結籽數/授粉花數）。用SPSS 16.0軟件進行數據統計，LSD法分析不同濃度NaCl溶液對克服蘿卜親和指數間的差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 不同濃度NaCl對蘿卜結莢率的影響

從表1可知，對照和套袋自交處理的蘿卜自交不親和系R10068和R10077的結莢率最低，顯著低于其他處理。R10068和R10077剝蕾授粉處理結莢率最高，分別為36.67%和38.73%，顯著高于其他處理，說明剝蕾授粉可有效克服蘿卜自交不親和。不同濃度NaCl溶液處理也能克服蘿卜自交不親和，其中3%NaCl溶液效果較明顯，該處理下自交不親和系R10068和R10077的結莢率分別為33.33%和35.00%。另外，用6%NaCl溶液對植株進行處理，發現植株產生鹽害，花穗均死亡。

2.2 不同濃度NaCl對蘿卜親和指數的影響

自交不親和性的常規測定方法是進行花期人工自交，根據親和指數判斷是否親和。本試驗采用方智遠等[8]的甘藍自交不親和性的實用標準，即親和指數小于1為不親和，大于1為親和。從表1可知，自交不親和系R10068通過剝蕾授粉，3%NaCl、2%NaCl、1%NaCl、4%NaCl溶液處理， 親和指數均大于1，其中剝蕾授粉比NaCl溶液處理克服蘿卜自交不親和性效果顯著，但剝蕾授粉費工費時，阻礙了其在生產中應用。不同濃度NaCl溶液處理間效果相比，3%NaCl溶液克服R10068自交不親和性效果最好，與其他濃度處理達到差異極顯著水平，平均親和指數達3.08。濃度達3%后，NaCl濃度越高，克服蘿卜自交不親和性效果越不明顯，5%NaCl克服蘿卜自交不親和沒有效果，但比套袋自交和CK效果顯著。自交不親和系R10077通過剝蕾授粉，3%NaCl、2%NaCl、1%NaCl溶液處理，均能克服蘿卜自交不親和，其中剝蕾授粉與不同濃度NaCl溶液處理效果有極顯著性差異。3%NaCl溶液克服R10077自交不親和性與其他濃度NaCl溶液效果有極顯著性差異，平均親和指數達3.75。

3 小結與討論

NaCl是克服十字花科作物自交不親和性的有效方法之一，其作用機理主要在于化學物質處理柱頭后引起柱頭上起“識別”作用的特殊蛋白質溶解、沉淀或變性失活，喪失“識別”能力，降低或解除自交不親和，誘導自交不親和植物提高其自交親和性。以往對十字花科作物自交不親和性的研究，主要集中在大白菜[10]、甘藍[11]、油菜等作物，蘿卜方面報道較少。在蘿卜雜交育種方面，不育系的利用相對較少，主要是利用自交不親和系生產一代雜交種，在花期用NaCl溶液處理蘿卜自交不親和系，可以克服蘿卜自交不親和，繁殖自交不親和系親本材料。材料的自交不親和性通常用親和指數大小判斷，方智遠等[8]認為甘藍親和指數小于1即為自交不親和，劉曉東等[12]認為大白菜的親和指數小于0.5為自交不親和。本研究采用親和指數小于1為自交不親和的標準來判斷NaCl溶液對克服自交不親和的影響。試驗結果表明，3%NaCl溶液能克服蘿卜交不親和，效果與其他濃度NaCl溶液相比差異極顯著，雖然3%NaCl溶液沒有剝蕾授粉效果明顯，但剝蕾授粉費工費時，很難用于自交不親和系材料的大面積繁殖，因此生產上可以考慮用NaCl溶液處理來克服蘿卜自交不親和性。此外，影響蘿卜自交不親和性的因素很多，如材料自身遺傳特性、氣候條件、操作方法等，這些影響因素的作用還需進一步摸索。

表1 不同處理對蘿卜結莢率和親和指數的影響

[1]胡代澤，安彩泰，董惠珍，等.用化學方法克服油菜自交不親和性研究[J].中國油料作物學報，1983（2）：1-5.

[2]安彩泰，孫萬泉.用化學方法克服蕓薹屬作物自交不親和性研究Ⅲ，影響NaCl克服自交不親和性效應的因素[J].中國油料作物學報，1985（4）：11-14.

[3]胡繁榮.利用BA克服大白菜自交不親和性[J].中國蔬菜，1998（1）：29.

[4]Nikornpum M，鐘利，Payakh E.大白菜自交不親和基因的利用[J].西南農業學報，2004，17（2）：224-227.

[5]高俊杰.用花粉提取液克服大白菜自交不親和性研究[J].北方園藝，1997（6）：1-2.

[6]劉宜生.中國大白菜[M].北京：中國農業出版社，1998：129-132.

[7]陳越.NaCl溶液可克服白菜型油菜自交不親和性[J].陜西農業科學，1997（3）：43-44.

[8]方智遠，孫培田，劉玉梅.甘藍雜種優勢利用和自交不親和系選育的幾個問題[J].中國農業科學，1983（3）：51-61.

[9]孫萬倉，劉自剛，孟亞雄，等.化學藥劑處理克服蕓芥自交不親和性效果研究[J].中國油料作物學報，2004，26（1）：8-11.

[10]張恩慧.用熒光顯微法測定甘藍的自交不親和性[J].陜西農業科學，1989（1）：6-7.

[11]宋尚偉，王蘭菊，張曉偉，等.大白菜噴施NaCl克服自交不親和性的研究[J].安徽農業科學，2003，31（5）：831-832.

[12]劉曉東，牟金貴，劉學岷，等.大白菜花期自交親和指數測定及不同部位親和性的變化[J].河北農業科學，2004，8（4）：34-36.