农达41%水剂作为棉花杀雄剂的杂交棉制种技术研究

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1、农达41%水剂作为棉花杀雄剂的杂交棉制种技术研究　　摘要：以转EPSPS基因的抗草甘膦棉花品系R3136为材料，研究了农达41%水剂作为棉花杀雄剂的杂交棉制种技术。结果表明，农达作为化学杀雄剂应用于杂交棉制种是切实可行的；在湖北棉区盛花期，用农达41%水剂400倍液间隔7d喷药4～5次，可以得到符合国家标准的杂交棉种子。　　关键词：农达41%水剂；杀雄剂；花粉败育；制种　　中图分类号：S562.048文献标识码：A文章编号：0439-8114（2015）24-6170-03　　DOI：10.14088/j.cnki.

2、issn0439-8114.2015.24.017　　Abstract：Takingthetransgenicglyphosate-resistantcottongermplasmR3136withEPSPSasmaterial，thehybridcottonseedproductiontechnologyofchemicalhybridizingwithRoundup41%aquawasstudied.TheresultsshowedthatRoundup41%aquawasfeasibletoapplyinhyb

3、ridcottonseedproductionasachemicalhybridizingagent.TheexperimentresultsfoundthatitcouldobtainhybridcottonseedsinlinewithnationalstandardsinHubeiprovince，aslongasthetransgeniccottongermplasmsK01withEPSPSgeneweretreatedbyRoundup41%aqua（diluted400times）every7daysf

4、or45timesfromfull-bloomstage.　　Keywords：Roundup41%aqua；chemicalhybridizingagent；6pollenabortion；seedproduction　　自2000年以来，杂交棉为长江中游棉区增产增收做出了积极贡献，但传统的人工去雄杂交方法随着经济的发展，人工费用逐年增加，以致棉花杂交种制种成本增加，制种纯度难于把关。1999年美国孟山都公司在国内申请专利“杀配子剂草甘膦”（申请号/专利号99806006）。最近几年很多文章报道了草甘膦作为杀雄剂的

5、应用。草甘膦的作用机理是特异的抑制植物中5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合成酶（EPSPS）的活性，耐草甘膦棉花叶片中EPSPS的表达量比非抗材料高57.0倍，但在果枝和花蕾中只高出12.4和4.0倍[1]，可见EPSPS在抗草甘膦棉花的生殖器官中表达量比营养器官低，累积高浓度草甘膦对花粉发育产生影响，这是造成花粉败育的主要原因。　　2005年引进抗草甘膦种质系K01，利用系谱法选育出一批优异品系。在湖北省农业科学院武昌棉花基地研究结果发现，以不同浓度的农达41%水剂（孟山都公司生产）喷施抗草甘膦品系，农达41%水剂

6、400倍液可致全株不育，比较其他草甘膦产品负效应最低[2]，为下一步化学杀雄应用于棉花杂交制种提供理论依据。　　1材料与方法　　1.1材料　　自育抗草甘膦品系R3136（母本，茎秆少毛）、常规品系P13（父本，显性光秆性状），41%农达水剂（孟山都公司）。　　1.2试验设计6　　试验于2011和2012年在湖北省农业科学院经济作物研究所棉花试验田进行，试验设6种处理方式（表1），每种处理方式种植133.4m2，密度为1500株/667m2。于6月下旬开始试验，每种处理方式不育花出现后剪掉开花超过2个的果枝，并去除其余

7、自交铃，于上午人工授粉。最后一次喷药10d后，如果连续出现3d可育花超过5%的情况时停止授粉，剪掉剩余花蕾，一周内每天检查漏掉花并全部摘除。所得杂交种于次年种植，鉴定光秆为杂交种，毛秆为自交种。　　1.3取样及测定　　自第一朵不育花出现时，选取5株记载每天的开花数和花粉育性（育性鉴定标准[2]：可育、半不育、不育）。吐絮期每处理取样50铃。每处理随机选取3个点，每点连续10株记载铃数。　　2结果与分析　　2.1花粉育性分析　　2011年处理2中可育花比例为6.48%，其他3个处理可育花比例都较低（图1），2012年处

8、理2和处理4可育花比例都超过10.00%，处理3可育花比例更是达到27.75%（图2）。从两年的数据结果可以看出，处理1花粉育性在年份间差异小，其他处理方式年份间差异大。　　棉花花粉发育的过程中最敏感时期是开花前156d前后，这一时期遭遇高温会导致花粉败育[4]，同时也是抗草甘膦棉花花粉对草甘膦最敏感的时期[2，5]。2011年四个喷药处理可育