41%農達水劑作為棉花殺雄劑在北疆棉區的應用研究

孟慶忠　宋志紅　王貴春

摘 要：該文以轉EPSPS基因的抗草甘膦棉花品系R3136為試驗材料，研究了41%農達水劑作為棉花殺雄劑對新疆建設兵團農五師棉區棉花的花粉育性的影響。結果表明，41%農達水劑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。

關鍵詞：農達41%水劑；殺雄劑；棉花；花粉敗育

中圖分類號 S562.048 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）17-0067-02

自2001年以來，雜交棉為內地棉區增產增收做出了積極貢獻，但隨著國家種植結構的調整，內地棉區面積萎縮嚴重，越來越多的棉花種子企業開拓新疆市場，把內地雜交棉種植模式帶入到了新疆棉區。2006—2013年間，新疆兵團棉區纖維品質下降較大[1]，隨著機采棉的普及，纖維品質問題更加突出。雜交棉單株優勢強，長勢旺，抗逆性好，增產潛力大，較常規棉品種易于把抗性、品質、高產性狀較好地結合在一起，適合作為機采棉的優勢品種。但雜交棉種子生產成本過高，新疆棉區種植密度大，嚴重影響了雜交棉的示范推廣。最近幾年很多文章報道了草甘膦作為殺雄劑的應用，草甘膦的作用機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量比營養器官低，累積高濃度草甘膦對花粉發育產生影響，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%農達水劑（孟山都公司）。

1.2 試驗設計 試驗于2016年在新疆建設兵團農五師金博種業中心棉花試驗田進行，在湖北棉區農達41%水劑400倍液可致全株不育，比較其他草甘膦產品負效應最低[3]。新疆棉區日平均氣溫較低，相對于湖北較高的日平均氣溫，EPSPS在較低溫度環境下活性增大，降解農達能力加強，以致低濃度的41%農達水劑到達生殖器官的量不足，以導致花粉敗育[4]。41%農達水劑采用100倍液，試驗6種處理方式（見表1），每種處理方式種2行，行長1m。于6月上中旬開始試驗（以第一個棉蕾寬0.5cm為準）。

1.3 取樣及測定 自第一朵不育花出現時，記載每天的開花數和花粉育性（育性鑒定標準[3]見圖1）。A為未處理花，花絲長，散粉好；B為半不育花，花絲縮短，花藥干癟不開裂，內有少量花粉，顯微鏡下觀察花粉粒畸形；C為不育花，花絲縮短，花藥內無花粉粒，柱頭發育正常，可成鈴吐絮。

2 結果與分析

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（對照）花粉育性基本一致，說明單次41%農達水劑100倍液所含農達劑量不能達到使棉株花粉敗育。處理2、3、4中在不育花開始出現之后的幾天內有部分半不育花出現，其余期間都表現出花粉高度敗育。

棉花花粉發育的過程中最敏感時期是開花前15d前后，這一時期遭遇高溫會導致花粉敗育[5]，同時也是抗草甘膦棉花花粉對草甘膦最敏感的時期[3，6]。從表2中看出，從噴藥開始到不育花出現經過24d左右，其可能的原因如下：一是新疆棉區日平均氣溫較低，棉株發育較慢，二是單次41%農達水劑100倍液所含農達劑量不能達到使棉株花粉敗育，當第二次噴藥后累積劑量達到花粉敗育劑量，不育花出現較遲。處理2不育花期為25d左右，處理3不育花期長達27d，完全可以滿足商品種子生產的生育期。

3 討論

草甘膦的噴藥濃度和噴藥間隔期對抗草甘膦棉花的花粉育性有很大影響[3，6]，本試驗中41%農達水劑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%農達水劑100倍液單次噴藥，不足以使棉株花粉敗育，所以第一次噴藥劑量應加大處理，但大劑量農達會對雜交鈴發育產生影響，乃至種子敗育[2]。下一步工作的重點：一是了解北疆棉區噴藥間隔時間和噴藥濃度之間的關系，二是結合當地氣候條件，制定合理的制種方案，增加制種產量，降低制種成本。

參考文獻

[1]孔杰，寧新民，朱家輝，等.2006—2013年新疆棉花纖維品質變化分析[J].新疆農業科學，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展[J].分子植物育種，2007，5（4）：534-539.

[3]孟慶忠，李國榮，等.草甘膦作為棉花殺雄劑應用研究初報[J].湖北農業科學，2010，49（10）：2706-2708.

[4]孟慶忠，宋志紅，王貴春，等.農達41%水劑作為棉花殺雄劑的雜交棉制種技術研究[J].湖北農業科學，2015，54（24）：6170-6172.

[5]金桂紅，宋發祥.高溫誘發棉花花粉敗育的初步探討[J].江蘇農業科學，1981，3（7）：27-30.

[6]梅磊，陳進紅，何秋伶，等.草甘膦對轉EPSPS-G6基因棉花種質系配子育性的影響[J].棉花學報，2013，25（2）：115-120.

（責編：張宏民）