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不同授粉时期对青花菜自交不亲和系种子产量的影响
作者:李易蓉 木万福 袁建民 但忠 苏银玲 杨龙 来源:《长江蔬菜·学术版》2013年第10期
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摘 要:为了提高青花菜自交不亲和系种子产量,研究了授粉时期对不同熟性青花菜自交不亲和系结荚率、平均单荚籽粒数、种子千粒质量和种子产量的影响。研究结果表明,不同授粉时期对青花菜自交不亲和系种子生产有显著差异,早熟青花菜自交不亲和系在末花期授粉的结荚率、单荚籽粒数、种子千粒质量、种子产量最高,而中熟、晚熟青花菜自交不亲和系在盛花期授粉结荚率、单荚籽粒数、种子千粒质量、种子产量最高。 关键词:青花菜;自交不亲和系;授粉期;种子生产;产量
中图分类号:S635.3 文献标识码:A 文章编号:1001-3547(2013)20-0030-03
青花菜(Brassica oleracea var. italica)又名绿菜花、西兰花、青花椰菜,十字花科芸薹属一年生植物,是一种食用其小花蕾和嫩花茎的蔬菜。青花菜具有很高的营养价值,含有芥子油苷和多酚等多种生物活性物质,芥子油苷降解产物异硫代氰酸盐具有抗癌活性,植物多酚在抗诱变、抗肿瘤、抗病毒、抗微生物及抗衰老等方面具有显著的作用,除此之外,青花菜还含有丰富的核黄素、B族维生素和叶酸[1]。20世纪80年代初从国外引进试种,现在我国沿海地区及大城市栽培面积逐年扩大,种子需求量不断增加[2]。受较多因素的影响,青花菜杂交制种存在产量低、纯度低和发芽率低的现象,而自交不亲和系种子的产量和质量直接关系到大田杂交一代的原种供应和杂交制种的产量[3]。
自交不亲和性是蕾期逐渐出现,开花后才充分表现出来的一种特性,在柱头尚未完全成熟、自交不亲和性尚未充分表现的蕾期采用人工剥蕾授粉的方式便能获得种子[4]。目前,关于青花菜制种技术的研究,主要在栽培、植保方面,而对于青花菜自交不亲和系种子生产的最佳授粉时期等研究相对较少,因此为了找到青花菜自交不亲和系的最佳授粉时期,本试验选择了3个不同熟性青花菜自交不亲和系作为试验材料,在3个不同开花期进行授粉,从授粉后种荚的结荚率、平均单荚籽粒数、种子千粒质量和种子产量等方面总结了不同授粉时期对种子产量的影响,为青花菜自交不亲和系种子的生产提供理论依据和技术指导。 1 材料与方法 1.1 试验时间、地点
试验于2012年9月至2013年4月在云南省农科院热区生态农业研究所良种繁育圃内进行。
1.2 试验材料
试验材料为云南省农科院热区生态农业研究所研究中心多年选育出的3个高度自交不亲和材料,分别编号A、B和C,其生物学性状见表1。 1.3 试验方法
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采用工厂化育苗,小区面积10 m2,株距40 cm,重复3次。定植后进行常规的田间管理,适时割球疏枝。试验设定3个授粉时期,1:初花期,开花量达到25%;2:盛花期,开花量达到25%~75%;3:末花期,开花量达到75%~95%。授粉15 d后,统计结荚数量,算出结荚率,种荚适时采收,晾晒干后统计单荚籽粒数、种子千粒质量和种子产量,用SPSS软件进行方差分析,Duncan's新复极差法进行多重比较。 2 结果与分析
2.1 不同授粉时期对青花菜自交不亲和系结荚率的影响
由表2可以看出,青花菜不同授粉时期的结荚率有显著性差异。A材料在末花期授粉的结荚率最高,为66.82%,在初花期授粉的结荚率最低,仅为12.91%;B材料在盛花期授粉的结荚率最高,为65.18%,在初花期授粉的结荚率最低,为23.11%;C材料在盛花期授粉结荚率最高,为.78%,在初花期授粉的结荚率最低,为17.57%。 2.2 不同授粉时期对青花菜自交不亲和系单荚籽粒数的影响
从表2可以看出,不同授粉时期的平均单荚籽粒数有极显著性差异。不同授粉时期下,A材料的平均单荚籽粒数由高到低为末花期>盛花期>初花期,即早熟材料在末花期授粉平均单荚籽粒数最高(6.03);B材料的平均单荚籽粒数由高到低为盛花期>末花期>初花期,即中熟材料在盛花期授粉平均单荚籽粒数最高(4.22);C材料的平均单荚籽粒数由高到低为盛花期>末花期>初花期,即晚熟青花菜在盛花期授粉平均单荚籽粒数最高,为5.26。 2.3 不同授粉时期对青花菜自交不亲和系种子千粒质量的影响
由图1 可以看出,不同授粉时期对青花菜的种子千粒质量有显著影响。随开花时期延后,A材料的种子千粒质量逐渐增加,在末花期授粉的千粒质量最高;B材料在初花期授粉千粒质量最低,在盛花期最高,随后逐渐降低;C材料在初花期授粉千粒质量最低,在盛花期最高,随后逐渐降低。由此可以看出,过早或过晚授粉对种子发育不利,干秕种子多,严重影响千粒质量,从而导致种子质量和产量降低,因此选择最佳时期授粉有利于提高种子千粒质量。 2.4 不同授粉时期对青花菜自交不亲和系种子产量的影响
由图2可以看出,A材料在末花期授粉的产量最高,为53.12 kg,比最低的初花期授粉增加966.67%,可以看出不同授粉时期对早熟材料的影响最显著。在盛花期授粉的种子产量最高的是B、C材料,分别是24.27 kg和25.99 kg,即在盛花期授粉,中熟和晚熟材料的种子产量极显著高于另外2个时期授粉的。 3 小结与讨论
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陈金龙等[3]从播种育苗、整地施肥、适时定植、田间管理、种子采收等方面较系统地研究了青花菜自交不亲和系种子生产技术,段晓铨[5]认为不同播种期与苗龄对青花菜产量和品质有较大的影响,唐征等[6]提出适时种植是花椰菜制种的技术关键,戴忠良等[7]研究表明,不同播种期和割球方式对青花菜制种产量和质量有较大的影响,而不同授粉时期对种子产量是否存在影响未见相关报道,因此本试验就不同的授粉时期是否影响青花菜自交不亲和系种子产量进行了研究。
本研究结果表明,不同的授粉时期对青花菜自交不亲和系种子的生产有显著的影响,而不同熟性青花菜的最佳授粉时期也是不一致的,早熟青花菜自交不亲和系在末花期授粉最利于种子的生产;中熟青花菜自交不亲和系在盛花期授粉结荚率高、平均单荚籽粒数多、种子产量较高,是利于种子生产的最佳授粉时期;晚熟青花菜自交不亲和系最佳的授粉时期是盛花期。 由于初花期花朵才刚刚开放,花粉的数量和质量都不是最好,这个时期授粉产生的干秕种子数量较多、种子千粒质量过低,最终导致产量和质量的降低,这都是由于授粉不良引起的,应该避免在初花期授粉,而选择在盛花期或是末花期授粉。成熟的种荚要适时采收,过早采收,种子还没有完全成熟,过晚采收,种子有可能在种荚中就已经发芽,这些也是导致种子产量低的原因。
青花菜自交不亲和系种子生产要根据品种本身的特性选择最佳的授粉时期,授粉受精作用才能顺利完成,种荚才能正常膨大并结籽,才能促进结荚率、单荚籽粒数增加,才能有效地节约生产成本,提高产量。 参考文献
[1] 孙勃,许映君,许铁峰,等.青花菜不同器官生物活性物质和营养成分的研究[J].园艺学报,2010,37(1):59-.
[2] 林荔仙,张克平.青花菜杂交制种技术[J].中国种业,2002(2):37.
[3] 陈金龙,徐水勇,钟凤林.南方地区青花菜自交不亲和系种子生产技术[J].现代农业科技,2011(20):148-149.
[4] 邵国根,周志辉.花椰菜自交不亲和系的选育与利用研究[J].温州农业科技,2007(2):14-16.
[5] 段晓铨.不同播种期与苗龄对青花菜产量和品质的影响[J].湖南农业科学,2009(7):124-126.
[6] 唐征,张小玲,刘庆,等.不同种植时期对花椰菜制种的影响[J].上海农业科技,2006(2):80-81.
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[7] 戴忠良,潘耀平,毛忠良,等.青花菜不同播期和割球方式对制种质量和产量的影响[J].长江蔬菜,1998(1):35-36.