柱头外露性状应用于棉花杂交制种及其诱导效应研究

论文摘要

本研究设计了GA,诱导棉花高柱头的处理方法试验、浓度试验、处理时期试验和人工诱导棉花高柱头在杂交制种中应用比较试验,观测不同处理的棉花花器官形态变化,棉花结铃性和棉铃性状差异,杂交制种产量和效益差异等,探索利用GA3人工诱导棉花高柱头的可行性及其实际操作方法。试验结果如下。1 GA3对棉花花器官及结铃性和棉铃性状的影响用浓度在25～200mg/kg范围内的GA3涂棉蕾,能够显著增加柱头长度,苞叶和花冠也变大,花冠颜色变淡,花柱增长,而花丝无显著变化,使柱头外露；柱头外露高度与花器官大小如果柄长度、苞叶长度、花冠长度和柱头高都呈显著或极显著的正相关,但与雄蕊长度相关系数小,表明GA3处理后,在提高柱头外露的同时,棉花果柄、苞叶、花冠等花器官都明显增大,这些增大或增长是相互关联的,但雄蕊受其影响较小,与雌蕊伸长不同步。GA3处理后的雌蕊具有正常的授粉能力,雌蕊活力无显著差异,花粉活力也不受影响。而GA3点涂棉蕾后棉花授粉受到严重影响,不辅助授粉结籽率很低,辅以人工授粉则能明显提高单铃种子数和成铃率。这表明,GA3处理诱导外露高柱头后,显著降低了棉花自花授粉率,而对棉花花粉活力和雌蕊受精能力没有明显影响。2稳定获得棉花高柱头性状的GA3处理方法及效应研究结果表明,柱头外露高度与棉花天然自花授粉率呈极显著负相关,柱头外露高度在8mm以上,天然自花授粉率一般低于5%,因此,在杂交制种生产上应用GA3诱导棉花高柱头技术的关键之一是棉花柱头外露高度大于8mm。根据本研究结果,涂蕾处理目标器官GA,作用量大,因此诱导柱头外露效果好于喷洒处理；柱头外露高度随GA3浓度提高而提高,而当浓度大于100mg/kg时,柱头外露高度大于8mm;GA,涂蕾处理时间(现蕾以后天数)与柱头外露高度之间呈极显著性二次曲线关系,存在一个柱头外露高度最大的处理时间,而现蕾后6—18天之间处理,柱头外露高度在0.8cm以上,因此现蕾后6—18天棉蕾是最佳处理时机。因此,采用浓度为100mg/kg的GA3涂蕾处理现蕾后6—18天的棉蕾可以稳定诱导外露大于8mm的高柱头。3棉花人工诱导高柱头技术在杂交制种应用的可行性本研究结果表明,利用外源激素GA。能够人工诱导正常陆地棉形成柱头外露性状,可以避免现有棉花柱头外露遗传材料的许多不利连锁遗传。而柱头外露高度越大,棉花自花授粉率越低,柱头外露高度在8mm以上,可以保证自花授粉率低于5%,因此,利用外源激素人工诱导高柱头技术,可以用于棉花杂交制种代替人工去雄,而保证杂交制种质量的两个关键是柱头外露效果(外露高度8mm以上)和天然自交率5%以下。按照本研究技术操作,需要进行两次涂蕾处理,加上盖纸片隔离、人工授粉等措施,667m2用工共23个工日,比人工去雄制种少用工7个工日,杂交制种效率明显提高。单位用工种子产量1.95kg,种子用工成本10.26元/kg,分别比人工去雄处理高0.74kg和低6.27元/kg。因此,棉花人工诱导高柱头技术在杂交制种应用是完全可行性的。利用GA3能够稳定诱导棉花柱头外露8mm以上的高柱头性状,应用于棉花杂交制种,能够保证种子纯度达到95%以上,且省工节本,增产高效,因此,该技术对促进棉花杂交种的选育和应用具有重要意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章:植物柱头外露性状的研究与利用进展
• 1 作物花柱头在过程中的功能
• 1.1 作植物花柱头对花粉选择的生理机制
• 1.2 作植物花柱头对花粉选择的形态机制
• 2. 水稻柱头外露性状性状的研究与利用进展
• 2.1 水稻柱头外露性状的发现和利用
• 2.2 水稻柱头外露性状的研究进展
• 2.3 水稻柱头外露的调节
• 3 棉花柱头外露性状的研究与利用进展
• 3.1 棉花柱头外露性状的发现与利用前景
• 3.2 棉花柱头外露性状的遗传研究进展
• 3.3 棉花柱头外露性状的生物学特性研究进展
• 3.4 棉花柱头外露性状的调节
• 4 本文研究的目的和意义
• 3对棉花花器形态、授粉和成铃性状的影响'>第二章:GA₃对棉花花器形态、授粉和成铃性状的影响
• 1 材料和方法
• 2 结果与分析
• 2.1 对花器官形态的影响
• 2.2 对雌、雄蕊活性及授粉过程的影响
• 2.3 对棉花成铃和棉铃性状的影响
• 3 小结
• 3.1 关于柱头外露人工诱导的效应
• 3处理对棉花成铃的效应'>3.2 GA₃处理对棉花成铃的效应
• 3诱导高柱头在杂交制种应用潜势的研究'>第三章:GA₃诱导高柱头在杂交制种应用潜势的研究
• 1 材料与方法
• 2 结果与分析
• 2.1 柱头外露高度与自交率
• 2.2 棉花长柱头人工诱导技术分析
• 2.3 棉花长柱头人工诱导在杂交制种应用效果分析
• 3 小结
• 3.1 棉花人工诱导高柱头技术在杂交制种应用的可行性
• 3.2 棉花人工诱导高柱头技术在杂交制种应用的关键技
• 第四章:讨论与结论
• 1 讨论
• 1.1 利用外源激素诱导棉花长柱头的稳定性
• 1.2 利用外源激素诱导棉花长柱头提高杂交制种效率的可行性
• 3提高棉花成铃率和导致铃重降低机理的探讨'>1.3 关于GA₃提高棉花成铃率和导致铃重降低机理的探讨
• 2 结论
• 3处理后对棉花花器官和棉花成铃及棉铃性状的影响'>2.1 GA₃处理后对棉花花器官和棉花成铃及棉铃性状的影响
• 3处理方法'>2.2 稳定获得棉花高柱头性状的GA₃处理方法
• 2.3 棉花人工诱导高柱头技术在杂交制种应用的可行性
• 参考文献
• 致谢