植物生長調(diào)節(jié)劑對烤煙雌蕊伸長的影響

滕林娟，肖欽之，盧朝軍*，朱旺沖，雷敏娟，吳岳庭，周 艦

（1.永州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，湖南永州 425000；2.湖南省煙草公司永州市公司，湖南永州 425000）

0 引言

采粉、撕花、涂抹授粉是煙草雜交制種現(xiàn)有的流程，流程復(fù)雜，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，且制種效率低下，效益不高。為提高制種效率，提高烤煙雄性不育系柱頭外露理論上是最為可行的辦法。本研究采用化控方法提高母本柱頭外露率，以顯著提高烤煙雜交率，簡化烤煙雄性不育系制種過程，降低制種人工成本。

1 試驗(yàn)材料

1.1 試驗(yàn)品種

試驗(yàn)品種：湘煙3號父、母本。

1.2 儀器試劑

植物生長調(diào)節(jié)劑：赤霉素（GA3）、2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-D，生長素類）、6-芐氨基嘌呤（6-ba，細(xì)胞分裂素）、水楊酸（SA）、脫落酸（ABA）。

儀器：培養(yǎng)皿、濾紙、套袋、游標(biāo)卡尺、標(biāo)記牌、毛筆等。

1.3 試驗(yàn)地點(diǎn)

永州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所煙田。肥力中等，排灌良好，煙株栽培密度行株距為1.2 m×0.5 m，高壟單行種植。

1.4 試驗(yàn)處理

1.4.1 植物生長調(diào)節(jié)劑配方。對照：水；GA3：2.5%乙醇助溶，濃度梯度為10、100、1 000 μmol/L；6-ba：乙醇助溶，濃度梯度為10、100、1 000 μmol/L；復(fù)合配方：1 000 μmol/L 6-ba+15 mg/L SA+0.264 mg/L ABA+10～30 g/L葡萄糖。

1.4.2 處理方法。正常育苗、移栽水肥管理。于母本煙株現(xiàn)蕾期，每2天使用上述生長調(diào)節(jié)劑、水對煙株噴施（現(xiàn)蕾期至盛花期噴施），每處理10株，各重復(fù)3次[1]。田間操作按照《2021年度永州市煙葉標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)方案》的要求以及所選定試驗(yàn)田塊情況進(jìn)行。詳細(xì)記錄農(nóng)事操作（主要是施肥）、天氣事件（主要是降雨）、災(zāi)害事件等有關(guān)信息。

1.5 觀察指標(biāo)

1.5.1 花冠、雌蕊長度。采用游標(biāo)卡尺測量花冠與雌蕊長度，雌蕊長度=花柱+子房長度，盛花期對每個(gè)處理，選取至少10株，釆集50朵開放花進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，重復(fù)3次。

1.5.2 柱頭外露率、柱頭外露度[2]。盛花期，對每個(gè)處理，選取至少10株，釆集50朵花進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，重復(fù)3次。柱頭外露率=開放花中柱頭外露的花數(shù)目/所有的開放花的數(shù)目×100%。利用游標(biāo)卡尺進(jìn)行花各器官的長度測量，計(jì)算柱頭外露程度。柱頭外露程度（mm）=花柱+子房長度-花冠長度。

1.5.3 授粉效率及種子產(chǎn)量和質(zhì)量。

1）人工雜交授粉效率：母本煙株進(jìn)入盛花期開始授粉，授粉時(shí)，選取最佳授粉期的花朵進(jìn)行授粉，花冠不撕除，直接用棉簽粘取介質(zhì)花粉均勻涂抹于母本花朵柱頭上，每朵花授粉1次，授粉后立即套袋，并記錄每株煙進(jìn)行授粉的花朵數(shù)量，每株授粉100朵花。統(tǒng)計(jì)各處理授粉100朵花所耗費(fèi)的時(shí)間，均由同一人完成，重復(fù)3次[3]。

2）成果率：授粉10天后統(tǒng)計(jì)煙成果率，成果率%=形成膨大青果數(shù)/授粉花朵數(shù)×100%。

3）單果粒數(shù)、單果種子重量：種子采收時(shí)，每株煙取5個(gè)蒴果測量單果粒數(shù)（過45目分樣篩），并將種子曬干至含水量＜4.0%，然后測量單果種子重量，千粒重，各處理重復(fù)3次。

4）發(fā)芽勢、發(fā)芽率：發(fā)芽試驗(yàn)于光照培養(yǎng)箱內(nèi)（25℃）進(jìn)行。每處理100粒種子，3次重復(fù)。于種子萌發(fā)后，測定種子的萌發(fā)數(shù)于發(fā)芽數(shù)。各處理重復(fù)3次。

2 結(jié)果

2.1 株型

GA3處理下，煙花花簇分散，煙花花柄、花冠與對照和其他處理煙株相比明顯伸長；其他各處理株型、煙花與對照比較無明顯差異。說明GA可能參與花冠生長的調(diào)控，其含量的增加將促進(jìn)花冠的伸長（圖1，圖2）。

圖2 各處理下煙花與對照比較

2.2 花冠、雌蕊長度

表1顯示，不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理下：GA3處理下的花冠長度、花柱+子房長度均比對照顯著伸長，（花柱+子房）長度/花冠長度占比也顯著高于對照；6-ba處理下的花冠長度比對照顯著縮短，花柱+子房長度比對照顯著伸長，（花柱+子房）長度/花冠長度占比顯著高于對照；復(fù)合配方處理下的花冠長度比對照顯著縮短，花柱+子房長度比對照略短（差異不顯著），（花柱+子房）長度/花冠長度占比顯著高于對照?；ü陂L度、花柱+子房長度比較，復(fù)合配方＜6-ba＜對照（水）＜GA3，三者之間差異顯著；（花柱+子房）長度/花冠長度占比比較，復(fù)合配方＞6-ba＞GA3＞對照（水）?？梢姡瑥?fù)合配方能夠更加顯著的縮短花冠長度，而一定程度地促進(jìn)雌蕊伸長；單純噴施6-ba則更能夠促進(jìn)雌蕊的伸長，花冠長度受到一定抑制；其中ABA、SA可能對花冠生長起到比較明顯的抑制作用。GA3處理則同時(shí)促進(jìn)花冠和雌蕊的伸長。

表1 各處理下煙株的花冠、雌蕊長度

2.3 柱頭外露率、柱頭外露度

表2結(jié)果顯示，不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理下柱頭外露率、柱頭外露度比較：柱頭外露率為復(fù)合配方＞6-ba＞GA3＞水（對照），柱頭外露度為復(fù)合配方＞6-ba＞GA3＞水（對照）?？梢?，以現(xiàn)蕾期復(fù)合配方處理的煙花柱頭外露率和柱頭外露度最為明顯。

表2 各處理下煙花柱頭外露率、柱頭外露度

2.4 授粉效率

各處理授粉效率比較GA3處理下煙株的人工授粉耗時(shí)最長，為12.32±2.26 min，其次為6-ba處理（3.33±0.89 min）和對照（8.67±1.33 min），最短為復(fù)合配方處理（3.06±0.54 min），各處理間存在顯著性差異。

2.5 種子產(chǎn)量和質(zhì)量

根據(jù)表3結(jié)果顯示，不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理下，成果率表現(xiàn)為復(fù)合配方＞6-ba＞GA3＞水（對照）；單果粒數(shù)、單果種子重量、千粒重表現(xiàn)為復(fù)合配方＞6-ba＞水（對照）＞GA3。6-ba、復(fù)合配方處理下煙株的成果率與單果粒數(shù)更高，可能與植物生長調(diào)節(jié)劑6-ba、復(fù)合配方可能提高了煙花柱頭活力有關(guān)。

表3 各處理下成果率、單果粒數(shù)、單果種子重量和千粒重

根據(jù)表4結(jié)果顯示，不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理下，發(fā)芽勢、發(fā)芽率表現(xiàn)為6-ba＞復(fù)合配方＞水（對照）＞GA3。

表4 各處理下種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率

3 結(jié)論

煙草正?；ㄆ鞴俅迫镌诨ü谕矁?nèi)，柱頭外露則指的是現(xiàn)蕾后雌蕊柱頭顯露出花冠或者雄蕊的一種特征[4]。利用柱頭外露雄性不育系進(jìn)行制種，可實(shí)現(xiàn)直接用父本花粉對柱頭外露雄性不育系的柱頭進(jìn)行授粉，省去人工去除不育系花冠的環(huán)節(jié)，同時(shí)避免損傷柱頭和花柱，省工省時(shí)，是提高煙草制種的授粉效率，提高雜種優(yōu)勢利用的新方法。諸多研究者在棉花、水稻、番茄等作物上展開了對柱頭外露的研究，包括轉(zhuǎn)基因柱頭外露研究、細(xì)胞質(zhì)遺傳柱頭外露、激素與植物花蕾發(fā)育研究等。物體內(nèi)主要存在生長素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸等五大類激素，還存在著油菜素內(nèi)脂（BR）、多胺（PAs）、水楊酸（SA）、茉莉酸（JA）等微量活性物質(zhì)，與內(nèi)源激素作用類似，調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育[5]。

本研究采用赤霉素（GA3）、2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-D，生長素類）、6-芐氨基嘌呤（6-ba，細(xì)胞分裂素）、水楊酸（SA）、脫落酸（ABA）這幾種植物生長調(diào)節(jié)劑，于煙花現(xiàn)蕾期開始進(jìn)行噴施處理，探討了植物生長調(diào)節(jié)劑對煙花雌蕊伸長的影響，結(jié)果顯示復(fù)合配方（6-ba+SA+ABA+葡萄糖）能夠更加顯著的縮短花冠長度，而一定程度地促進(jìn)雌蕊伸長；單純噴施6-ba則更能夠促進(jìn)雌蕊的伸長，花冠長度受到一定抑制；其中ABA、SA可能對花冠生長起到比較明顯的抑制作用。GA3處理則同時(shí)促進(jìn)花冠和雌蕊的伸長。通過調(diào)查柱頭外露率和外露度發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)蕾期復(fù)合配方處理的煙花柱頭外露率和柱頭外露度最為明顯，在不撕除花冠情況下人工授粉效率最高，煙株的成果率與單果粒數(shù)更高，可能與植物生長調(diào)節(jié)劑6-ba、復(fù)合配方可能提高了煙花柱頭活力有關(guān)。

綜合可見，復(fù)合配方噴施處理下花冠更短，（花柱+子房長度）/花冠長度占比更長，若在不撕除花冠情況下人工授粉更有利，同時(shí)還有利于提高種子產(chǎn)量和質(zhì)量。但具體的噴施處理時(shí)期還有待進(jìn)一步研究確定。