NaCl溶液克服萝卜自交不亲和性研究

汪骞 ，胡靖锋 ，朱红 ，戴永娟 ，3，吴丽艳 ，李石开 ，和江明

（1.云南省农业科学院园艺作物研究所，云南昆明，650205；2.大理学院；3.云南大学生命科学学院）

自交不亲和是十字花科作物普遍存在的一种现象，在生产上具有一定的利用价值。早在20世纪80年代，胡贷泽等[1]和安彩泰等[2]就利用化学方法来克服芸薹属作物自交不亲和，取得了一定的进展。后人发现BA、电击授粉、铁毛刷授粉等破坏柱头结构的物理方法对克服白菜自交不亲和性也具有一定的作用[3，4]。高俊杰[5]用花粉提取液涂抹大白菜自交不亲和系材料的柱头，发现其结实能力比3%Na-Cl喷花处理的自交不亲和系的结实能力好。国外利用开花期株间授粉后维持高CO2浓度若干小时，来繁种自交不亲和系，但此方法对温室或大棚密封性要求高。以上方法都存在费工费时、成本高等缺点，难以在实际生产中利用。目前，萝卜常用自交不亲和系繁种一代杂交种，但对克服萝卜自交不亲和的研究相对较少，为此，以2个自交不亲和系萝卜为材料，在花期用不同浓度NaCl溶液喷洒，以期获得克服萝卜自交不亲和形效果最好的NaCl浓度，从而为萝卜自交不亲和系的利用提供帮助和奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为云南省农业科学院园艺作物研究所提供的2个自交不亲和系萝卜R10068和R10077。

1.2 试验处理

试验共设8个处理，处理1：1%NaCl溶液；处理2：2%NaCl溶液；处理3：3%NaCl溶液；处理4：4%Na-Cl溶液；处理5：5%NaCl溶液；处理6：套袋自交；处理7：剥蕾授粉；处理8：清水对照（CK）。

1.3 试验方法

将萝卜种子置于玻璃皿中，待其萌发后置于3～4℃冰箱中春化30 d。春化完成后将幼苗播至苗盘，待幼苗长到5～6叶期时移栽至大棚，所有材料进行常规管理。为避免盐害，添加预试验，每个材料选取2株喷洒6%NaCl，观察高浓度NaCl溶液对植株的盐害作用。每个材料在花期选择生长健壮、病虫为害少、生长整齐一致且花穗多的植株6株，2株为一组，摘除已开的花和柱头外露的花蕾，套袋隔离。每个单株选择8个花穗 （每个花穗用一种溶液进行处理），于开花当天9：00～11：00，用手持式喷雾器喷洒花朵，每个处理6个花穗，每个花穗处理10朵花。处理后1 h左右采集本株新鲜花粉进行授粉，2 d喷洒NaCl 1次，共10次，每个处理重复3次。

1.4 数据分析

授粉后详细标记处理内容，收获种子后进行脱粒、考种，统计各处理亲和指数（结籽数/授粉花数）。用SPSS 16.0软件进行数据统计，LSD法分析不同浓度NaCl溶液对克服萝卜亲和指数间的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同浓度NaCl对萝卜结荚率的影响

从表1可知，对照和套袋自交处理的萝卜自交不亲和系R10068和R10077的结荚率最低，显著低于其他处理。R10068和R10077剥蕾授粉处理结荚率最高，分别为36.67%和38.73%，显著高于其他处理，说明剥蕾授粉可有效克服萝卜自交不亲和。不同浓度NaCl溶液处理也能克服萝卜自交不亲和，其中3%NaCl溶液效果较明显，该处理下自交不亲和系R10068和R10077的结荚率分别为33.33%和35.00%。另外，用6%NaCl溶液对植株进行处理，发现植株产生盐害，花穗均死亡。

2.2 不同浓度NaCl对萝卜亲和指数的影响

自交不亲和性的常规测定方法是进行花期人工自交，根据亲和指数判断是否亲和。本试验采用方智远等[8]的甘蓝自交不亲和性的实用标准，即亲和指数小于1为不亲和，大于1为亲和。从表1可知，自交不亲和系R10068通过剥蕾授粉，3%NaCl、2%NaCl、1%NaCl、4%NaCl溶液处理， 亲和指数均大于1，其中剥蕾授粉比NaCl溶液处理克服萝卜自交不亲和性效果显著，但剥蕾授粉费工费时，阻碍了其在生产中应用。不同浓度NaCl溶液处理间效果相比，3%NaCl溶液克服R10068自交不亲和性效果最好，与其他浓度处理达到差异极显著水平，平均亲和指数达3.08。浓度达3%后，NaCl浓度越高，克服萝卜自交不亲和性效果越不明显，5%NaCl克服萝卜自交不亲和没有效果，但比套袋自交和CK效果显著。自交不亲和系R10077通过剥蕾授粉，3%NaCl、2%NaCl、1%NaCl溶液处理，均能克服萝卜自交不亲和，其中剥蕾授粉与不同浓度NaCl溶液处理效果有极显著性差异。3%NaCl溶液克服R10077自交不亲和性与其他浓度NaCl溶液效果有极显著性差异，平均亲和指数达3.75。

3 小结与讨论

NaCl是克服十字花科作物自交不亲和性的有效方法之一，其作用机理主要在于化学物质处理柱头后引起柱头上起“识别”作用的特殊蛋白质溶解、沉淀或变性失活，丧失“识别”能力，降低或解除自交不亲和，诱导自交不亲和植物提高其自交亲和性。以往对十字花科作物自交不亲和性的研究，主要集中在大白菜[10]、甘蓝[11]、油菜等作物，萝卜方面报道较少。在萝卜杂交育种方面，不育系的利用相对较少，主要是利用自交不亲和系生产一代杂交种，在花期用NaCl溶液处理萝卜自交不亲和系，可以克服萝卜自交不亲和，繁殖自交不亲和系亲本材料。材料的自交不亲和性通常用亲和指数大小判断，方智远等[8]认为甘蓝亲和指数小于1即为自交不亲和，刘晓东等[12]认为大白菜的亲和指数小于0.5为自交不亲和。本研究采用亲和指数小于1为自交不亲和的标准来判断NaCl溶液对克服自交不亲和的影响。试验结果表明，3%NaCl溶液能克服萝卜交不亲和，效果与其他浓度NaCl溶液相比差异极显著，虽然3%NaCl溶液没有剥蕾授粉效果明显，但剥蕾授粉费工费时，很难用于自交不亲和系材料的大面积繁殖，因此生产上可以考虑用NaCl溶液处理来克服萝卜自交不亲和性。此外，影响萝卜自交不亲和性的因素很多，如材料自身遗传特性、气候条件、操作方法等，这些影响因素的作用还需进一步摸索。

表1 不同处理对萝卜结荚率和亲和指数的影响

[1]胡代泽，安彩泰，董惠珍，等.用化学方法克服油菜自交不亲和性研究[J].中国油料作物学报，1983（2）：1-5.

[2]安彩泰，孙万泉.用化学方法克服芸薹属作物自交不亲和性研究Ⅲ，影响NaCl克服自交不亲和性效应的因素[J].中国油料作物学报，1985（4）：11-14.

[3]胡繁荣.利用BA克服大白菜自交不亲和性[J].中国蔬菜，1998（1）：29.

[4]Nikornpum M，钟利，Payakh E.大白菜自交不亲和基因的利用[J].西南农业学报，2004，17（2）：224-227.

[5]高俊杰.用花粉提取液克服大白菜自交不亲和性研究[J].北方园艺，1997（6）：1-2.

[6]刘宜生.中国大白菜[M].北京：中国农业出版社，1998：129-132.

[7]陈越.NaCl溶液可克服白菜型油菜自交不亲和性[J].陕西农业科学，1997（3）：43-44.

[8]方智远，孙培田，刘玉梅.甘蓝杂种优势利用和自交不亲和系选育的几个问题[J].中国农业科学，1983（3）：51-61.

[9]孙万仓，刘自刚，孟亚雄，等.化学药剂处理克服芸芥自交不亲和性效果研究[J].中国油料作物学报，2004，26（1）：8-11.

[10]张恩慧.用荧光显微法测定甘蓝的自交不亲和性[J].陕西农业科学，1989（1）：6-7.

[11]宋尚伟，王兰菊，张晓伟，等.大白菜喷施NaCl克服自交不亲和性的研究[J].安徽农业科学，2003，31（5）：831-832.

[12]刘晓东，牟金贵，刘学岷，等.大白菜花期自交亲和指数测定及不同部位亲和性的变化[J].河北农业科学，2004，8（4）：34-36.