甘藍(lán)型油菜化學(xué)殺雄劑苯磺隆最適濃度研究

付三雄 周曉嬰 陳 鋒

（江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，南京 210014）

油菜是我國(guó)第一大油料作物，可提供470 萬(wàn)t左右的食用油，占國(guó)產(chǎn)食用植物油的55%以上，為我國(guó)食用油的供給作出了重要貢獻(xiàn)。實(shí)踐表明，油菜具有明顯的雜種優(yōu)勢(shì)[1]。目前我國(guó)油菜育種的主攻目標(biāo)為油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用，化學(xué)雜交劑育種已成為油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用的一條主要途徑[2]，幾十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)油菜化學(xué)雜交劑育種進(jìn)行了廣泛的研究。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)、西南大學(xué)、陜西省雜交油菜研究中心、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所、江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所等單位利用化學(xué)雜交劑技術(shù)已經(jīng)育成推廣了湘雜油、渝黃、秦優(yōu)、中油雜、寧雜等系列的30 多個(gè)油菜雜交種[3-11]。油菜化學(xué)殺雄劑相關(guān)研究取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，主要集中在高效殺雄劑的研制、篩選及利用殺雄劑培育品種方面，而對(duì)于協(xié)調(diào)油菜化學(xué)殺雄雜交種純度與產(chǎn)量研究較少[12]，還需要進(jìn)一步研究。2020 年江蘇省啟動(dòng)了3.33 萬(wàn)hm2（50 萬(wàn)畝）油菜輪作休耕計(jì)劃，實(shí)施了油菜輪作補(bǔ)貼等扶持政策，油菜種植實(shí)現(xiàn)恢復(fù)性增加，油菜種子的需求也激增。2022 年中央一號(hào)文件要求擴(kuò)種油料作物333.3 萬(wàn)hm2（5000 萬(wàn)畝），這將對(duì)油料作物的種子供應(yīng)包括油菜種子的供應(yīng)提出新的要求，因此在保證油菜雜交種純度的前提下，利用現(xiàn)有的制種田盡量生產(chǎn)更多的油菜雜交種是當(dāng)前需要解決的產(chǎn)業(yè)問(wèn)題。

目前全國(guó)油菜每667m2平均產(chǎn)量138.5kg，平均含油量43%，平均產(chǎn)油量（單產(chǎn)×含油量）59.6kg。江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所在省種業(yè)振興“揭榜掛帥”項(xiàng)目資助下，已成功培育出高產(chǎn)高油多抗油菜新品種寧雜182，該品種2019-2021 年度在國(guó)家長(zhǎng)江下游區(qū)油菜區(qū)試中，含油量50.09%，產(chǎn)油量105.22kg/667m2，比大面積種植的對(duì)照品種灃油737 增產(chǎn)21.3%，本研究選用寧雜182 的母本、父本為研究材料。根據(jù)前人研究結(jié)果，苯磺隆葉面噴施處理濃度范圍大多數(shù)在0.3～0.8μg/mL 之間[13]，為此，本研究在保證油菜雜交種生產(chǎn)純度的前提下，使用0.1～0.8μg/mL 不同濃度苯磺隆殺雄劑，通過(guò)在寧雜182 的母本小孢子發(fā)育單核期進(jìn)行葉面噴施，分析苯磺隆對(duì)油菜花器形態(tài)、農(nóng)藝性狀、相對(duì)結(jié)實(shí)率以及制種產(chǎn)量的影響，以期為高產(chǎn)高油品種寧雜182大面積制種提供技術(shù)支撐，也為生產(chǎn)上協(xié)調(diào)油菜化學(xué)殺雄的雜交種純度與產(chǎn)量提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料供試材料為甘藍(lán)型油菜品系16′8006 和16′8036，分別是化學(xué)殺雄品種寧雜182的母本和父本。母本16′8006 選自甘藍(lán)型油菜組合中雙9 號(hào)×APL03；父本16′8036 由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所提供，經(jīng)多代自交純合。供試藥物苯磺隆為江蘇省激素研究所股份有限公司生產(chǎn)的10%苯磺隆可濕性粉劑。

1.2 田間試驗(yàn)試驗(yàn)于2019-2021 年在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院溧水植物科學(xué)基地進(jìn)行，開(kāi)展了2 個(gè)生育期試驗(yàn)。分別于2019 年9 月29 日和2020 年10 月5 日播種，試驗(yàn)設(shè)置3 個(gè)生物學(xué)重復(fù)，小區(qū)規(guī)模為6行區(qū)，第1 行和第6 行種寧雜182 的父本16′8036，中間4 行種母本16′8006，小區(qū)行長(zhǎng)3.3m，行距0.4m，每行定苗20 棵。田間管理同一般大田。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)葉面噴施不同濃度（有效成分濃度）苯磺隆，共設(shè)5 個(gè)處理濃度，分別為0μg/mL（CK）、0.1μg/mL、0.2μg/mL、0.4μg/mL 和0.8μg/mL。噴藥時(shí)期選擇70%母本16′8006 植株主花序花蕾長(zhǎng)度1～2mm 時(shí)進(jìn)行，用小型手動(dòng)噴霧器均勻噴施藥物于葉面，用塑料布把兩邊相鄰的父本遮蓋。葉面噴施處理分別于2020 年2 月18 日和2021 年2 月20 日中午進(jìn)行，單株用藥量為8～10mL。

1.4 觀察和統(tǒng)計(jì)方法在油菜初花期，從母本第2行的第2 株開(kāi)始連續(xù)選取10 株掛牌，整株套袋自交用于后續(xù)考種。在油菜盛花期，于10：00 在選取的10 株主花序最上部摘取3 朵當(dāng)天開(kāi)放的花朵，統(tǒng)計(jì)雌蕊長(zhǎng)度、雄蕊長(zhǎng)度、花瓣長(zhǎng)和寬。收獲前考察每重復(fù)選取的10 株株高、一次分枝數(shù)、主花序長(zhǎng)、角果數(shù)、每角粒數(shù)、角果長(zhǎng)度，計(jì)算相對(duì)結(jié)實(shí)率（處理的單株總粒數(shù)/對(duì)照的單株總粒數(shù)）。收獲時(shí)分小區(qū)單打單收，按小區(qū)實(shí)際收獲籽粒曬干稱重計(jì)算大田產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)處理本試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析采用2 年數(shù)據(jù)的平均值，利用Excel 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 苯磺隆處理誘導(dǎo)油菜雄性不育效果苯磺隆誘導(dǎo)的油菜雄性不育的一個(gè)基本特征就是雄蕊完全消失或縮短、花藥干癟、花瓣較正常的小。經(jīng)苯磺隆處理后，油菜花藥與正常花藥相比明顯變小，經(jīng)高濃度苯磺隆處理的花朵尤其明顯。從表1 可以看出，高濃度苯磺隆處理的雄蕊完全消失甚至死亡。隨著苯磺隆噴施劑量的增加，花瓣越來(lái)越小，雄蕊越來(lái)越小直至完全消失，說(shuō)明隨著苯磺隆濃度的增加其殺雄效果也愈明顯。本次試驗(yàn)以苯磺隆0.4μg/mL 濃度噴施殺雄效果最好，雄蕊完全消失或微量大小。0.8μg/mL 濃度噴施藥害嚴(yán)重，老幼葉葉片嚴(yán)重退綠，主花序死亡，甚至個(gè)別單株死亡。

表1 苯磺隆葉面噴施對(duì)油菜花器官形態(tài)的影響

苯磺隆葉面噴施對(duì)母本16′8006 主要農(nóng)藝性狀的影響見(jiàn)表2。0.1μg/mL 濃度處理對(duì)油菜營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)沒(méi)有抑制作用，其株高、主花序長(zhǎng)、一次分枝數(shù)無(wú)顯著變化；0.2μg/mL 及以上濃度處理對(duì)油菜生長(zhǎng)抑制明顯，其株高、角果長(zhǎng)度、每角粒數(shù)、總粒數(shù)有極顯著的抑制作用，但對(duì)一次分枝數(shù)有一定的促進(jìn)。從表2 還可以看出，不同濃度處理之間油菜相對(duì)結(jié)實(shí)率差異相對(duì)明顯，0.1μg/mL 濃度苯磺隆處理相對(duì)結(jié)實(shí)率為9.46%，0.2μg/mL 處理為4.02%，0.4μg/mL 處理僅為0.10%，0.8μg/mL 處理主花序死亡，生長(zhǎng)完全抑制，甚至個(gè)別單株死亡。綜上所述，葉面噴施苯磺隆可誘導(dǎo)油菜雄性不育，0.1μg/mL 濃度苯磺隆處理即可誘導(dǎo)油菜花期不育，其相對(duì)結(jié)實(shí)率在10%以下，即油菜雜交種純度可達(dá)90%以上。隨著苯磺隆施用濃度的增加，油菜雜交種純度呈增加趨勢(shì)。

2.2 苯磺隆處理下油菜制種產(chǎn)量的變化從表2可以看出，0.1μg/mL 及以上濃度苯磺隆處理的油菜雜交種純度可達(dá)90%以上，均能達(dá)到GB 4407.2—2008《經(jīng)濟(jì)作物種子 第2 部分：油料類》85%的純度要求。但從表3 中可以看出，制種產(chǎn)量隨著苯磺隆施用濃度的增加呈急劇下降趨勢(shì)，不同濃度處理之間油菜制種相對(duì)產(chǎn)量差異明顯，0.1μg/mL 濃度苯磺隆處理，相對(duì)產(chǎn)量在94.07%左右，和對(duì)照相當(dāng)；0.2μg/mL 濃度苯磺隆處理相對(duì)產(chǎn)量為72.88%，產(chǎn)量顯著下降；0.4μg/mL 處理相對(duì)產(chǎn)量?jī)H為10.17%；0.8μg/mL 處理，主花序死亡，生長(zhǎng)完全抑制，甚至個(gè)別單株死亡、絕產(chǎn)。

表2 苯磺隆葉面噴施對(duì)油菜主要農(nóng)藝性狀的影響

表3 苯磺隆葉面噴施對(duì)油菜制種產(chǎn)量的影響

3 討論與結(jié)論

油菜化學(xué)殺雄可顯著加快育種速度，通過(guò)化殺所制出的雜交種具有較高的穩(wěn)產(chǎn)性且沒(méi)有生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。盡管油菜化殺制種在理論和技術(shù)上，尤其是應(yīng)用于品種選育上取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，但使用苯磺隆殺雄制種仍具有復(fù)雜性和不可控性，制種中存在制種產(chǎn)量、效益與制種純度等矛盾，如何平衡殺雄效果與制種產(chǎn)量是化學(xué)殺雄中最為關(guān)鍵的一環(huán)，這關(guān)系到制種成本與風(fēng)險(xiǎn)。黃馳等[14]研究結(jié)果表明，單株受藥量8～10mL，濃度0.30μg/mL 苯磺隆可誘導(dǎo)群體90%以上的植株不育；單株受藥量15～20mL，濃度0.05～0.10μg/mL 苯磺隆可誘導(dǎo)群體100%的植株不育，且無(wú)藥害，能保持整個(gè)花期不育。合適的苯磺隆濃度是影響油菜化學(xué)殺雄效果的重要因素，濃度小殺雄不徹底，直接導(dǎo)致雜交種純度低，雜交種產(chǎn)量也低；濃度過(guò)大，能保證雜交種純度，但容易出現(xiàn)藥害，導(dǎo)致制種產(chǎn)量低，沒(méi)有生產(chǎn)效益。盡管黃馳等[14]研究結(jié)果表明濃度與劑量可以高低搭配使用，但與劑量相比，濃度是更重要的因素，綜合前人的研究結(jié)果，通過(guò)葉面噴施0.1μg/mL、0.2μg/mL、0.4μg/mL 和0.8μg/mL 4 個(gè)濃度的苯磺隆，單株用藥量8～10mL，結(jié)果表明0.1μg/mL 及以上濃度苯磺隆處理的殺雄效果都很好，敗育很徹底，但0.4μg/mL和0.8μg/mL 濃度處理的藥害嚴(yán)重，甚至導(dǎo)致死亡、絕產(chǎn)。

當(dāng)然本研究只是單點(diǎn)2 年份的試驗(yàn)，本次試驗(yàn)油菜種植田塊土壤肥力中等，氣候比較正常，油菜花期沒(méi)有極寒、多雨等極端天氣出現(xiàn)，而油菜的生長(zhǎng)易受環(huán)境的影響，土壤肥料水平、不同年份的天氣尤其是極端天氣可能會(huì)對(duì)不同油菜生育期進(jìn)程產(chǎn)生不同程度的影響，而且降水量也會(huì)對(duì)油菜的制種純度和產(chǎn)量產(chǎn)生影響，因此本次試驗(yàn)得出的結(jié)果只在一定范圍內(nèi)可推廣。不同品種、尤其是生產(chǎn)急需的主導(dǎo)品種還需要多年多點(diǎn)多地區(qū)試驗(yàn)后再進(jìn)行推廣，盡量平衡殺雄效果與制種產(chǎn)量，獲得較好的制種產(chǎn)量和效益。生產(chǎn)中還需繼續(xù)展開(kāi)后續(xù)相關(guān)試驗(yàn)，為油菜化殺雜交種的機(jī)械種植、機(jī)械噴藥、機(jī)械去雜等大規(guī)模全程機(jī)械化制種提供技術(shù)和理論依據(jù)，降低制種費(fèi)用。