授粉時間和溫度對棉花不育系396A成鈴率的影響*

韓光明，藍家樣，陳全求，張勝昔，張成，李國榮，張淑芳，張擁軍，宇文小剛，房健

（1.湖北省農業科學院經濟作物研究所/農業部長江中游棉花生物學與遺傳育種重點實驗室，湖北 武漢 430064；2.新疆金博種業中心，新疆 博樂 833400；3.新疆生產建設兵團第五師農業技術推廣站, 新疆 雙河 833400）

0 引言

雜種優勢利用一直以來是棉花育種工作者在棉花育種中所采用的主要手段，利用棉花雜種優勢是大幅度提高產量、改善品質、增強抗性的有效途徑[1,2]。但人工去雄在棉花種子生產中又帶來諸多不便，比如用工多、制種成本增加、大量制種質量無法得到有效保證等等，而利用不育系進行制種，大大簡化了雜交制種程序和成本，提高制種效率和雜交種純度，有效解決了母本自交成鈴的問題，對提高我國棉花產業水平起到無法替代的重要作用[3-5]。

棉花光溫敏雄性核不育系是海陸雜交后代中發現的新型不育系，苗期具有明顯的牙黃標記[6]。在新疆北疆地區常溫條件下，表現為完全不育，在海南三亞高溫短日照條件下可自然授粉成鈴，用于繁殖不育系親本。為了進一步提高該不育系在新疆博州地區的制種工作效率，作者對其雜交成鈴率的影響因素進行了初步研究。

1 材料和方法

1.1 供試材料

試驗材料為從光溫敏核雄性不育系芽黃396A中經系統選育出性狀已穩定的品系A1 、A2、 A3，遺傳背景廣且穩定的品系HT20。

1.2 試驗方法

試驗在新疆生產建設兵團第五師89團4連金博種業中心試驗基地進行。以不育系A1、A2和A3為母本，HT20為父本進行雜交，雜交時期為7月11日～7月30日，授粉時間為每天10：00、11：00、12：00和16：00,每個處理每天授粉30朵。記錄每天的日平均溫度，8月31日調查成鈴數，計算成鈴率。測定鈴重、衣分、籽指等指標。

2 結果與分析

2.1 一天中授粉時間對雜交成鈴率的影響

由表1可知，四個授粉時段的成鈴率分別為45.7%、53.5%、65.3%、47.2%。結果表明，不同授粉時段對不育系的雜交成鈴率有較大影響，12：00授粉時成鈴率最高，為65.3%；10：00授粉僅為45.7%，比12：00減少19.6個百分點；上午授粉平均成鈴率為54.8%,比下午增加7.6個百分點。結果表明，11：00～12：00授粉成鈴率最高，上午授粉成鈴率高于下午。

4個授粉時段形成的雜交鈴的單鈴重分別為5.8 g、6.1 g、6.5 g和6.0 g，以12：00授粉的鈴重較大，其次為11：00和16：00，10：00授粉的鈴重最小，單鈴重的大小與雜交成鈴率高低基本一致。這說明11：00～12：00這個授粉時段，柱頭發育成熟，接受花粉的能力較強，不僅成鈴率高，而且鈴大正常。

4個授粉時段形成的雜交鈴的衣分分別為43.8%、44.6%、44.3%和43.3%，籽指分別為9.3 g、9.6 g、9.8 g和9.5 g，無明顯差異，這說明不同的授粉時段對衣分和種子大小無明顯影響。

表1 不同授粉時間的雜交成鈴情況

2.2 雜交時期對雜交成鈴率的影響

由圖1可知，在7月5日～7月30日這段時期內，以7月5日的雜交成鈴率最低，僅為48.0%，與7月15日相差24個百分點；成鈴率隨著時間的推移逐漸升高，在7月15日達到最高，為72.0%；隨后隨著時間的推移雜交成鈴率逐漸成下降趨勢，7月30日的成鈴率僅有57.3%, 與7月15日相差14.7個百分點。表明，在利用棉花光溫敏不育系進行雜交授粉時，為了提高雜交成鈴率，應避免在開花的早期和晚期進行，最佳授粉時期應在7月10日～7月25日。

2.3 日平均氣溫對雜交成鈴率的影響

由表2可知，雜交成鈴率隨著日平均氣溫的升高逐漸增加，當日平均氣溫在28.0℃時達到峰值，為72.0%；當日平均氣溫達到29.5℃時，成鈴率開始下降，隨后隨著日平均氣溫的下降成鈴率呈逐漸下降趨勢。結果表明，在日平均氣溫22.5℃～29.5℃范圍內，雜交成鈴率隨著氣溫的升高先逐漸增加而后降低，過高或過低都不利于雜交的成鈴，最適日平均氣溫在28.0℃左右。因此，在利用棉花光溫敏核不育系396A進行雜交制種或配置雜交組合時應選擇日平均氣溫在25.0℃～29.5℃的時候進行授粉效果最佳。

圖1 不同授粉時期雜交成鈴情況

表2 日平均氣溫對雜交成鈴率的影響

2.4 成鈴率與不育系396A選系的關系

表3表明，以HT20為父本，不育系A1、A2和A3為母本進行雜交授粉，雜交成鈴率存在明顯的差異。不育系A1、A2和A3的成鈴率分別為65.3%、58.5%和53.8%，不育系A1比A2、A3分別高6.8和11.5個百分點。單鈴重、衣分、籽指等性狀也存在差異，均以不育系A1最高，A3最低。這說明在以相同父本不同不育系母本進行雜交授粉時雜交成鈴率、單鈴重、衣分和籽指等性狀存在差異。

表3 不同不育系母本雜交成鈴情況

3 小結與討論

本研究表明，不同授粉時段對不育系的雜交成鈴率存在較大差異，上午授粉的雜交成鈴率高于下午，以11：00至12：00授粉雜交成鈴率較高，因此，在新疆博樂地區利用棉花光溫敏不育系396A進行雜交制種或配置雜交組合時應選擇11：00～12：00授粉較好。

本研究還表明，選擇不同時期進行不育系雜交制種或配置雜交組合對成鈴率的影響較大，在新疆博樂地區最佳雜交時期應在7月10日～7月25日或日平均氣溫在25.0℃～29.5℃的時候，時期過早過晚或日平均氣溫過高過低均不利于雜交的成鈴。

不育系396A的選系A1、A2和A3與HT20之間的雜交成鈴率、單鈴重、衣分和籽指等性狀差異明顯。造成這種現象的原因是多方面的，不育系A1在海南三亞進行不育系親本繁殖時，表現為結鈴性強、鈴大、衣分高和種子較大等特點；在新疆進行雜交授粉時，不育系A1的抗病性明顯優于A2和A3。因此，在利用光溫敏不育396A選系進行雜交配組時，不僅要選擇配合力高的不育系作為親本，同時應考慮其結鈴性和抗病性等綜合經濟性狀，以提高制種產量，降低成本。

[1]王凱輝, 郭寶生, 劉素恩, 等.棉花光溫敏核雄性不育系育性及其雜種優勢研究[J].河北農業科學, 2013, 17(3)：55-99.

[2]牛金生，韓光明，藍家樣，等.棉花光溫敏核不育系396A育性特征及雜種優勢分析[J].棉花科學，2016, 38(6)：7-12.

[3]陳善杰, 閆顯會, 湯三明, 等.鄂北棉區引進的棉花雄性不育系育性穩定性鑒定[J].湖北農業科學, 2012, 51(7)：1317-1319.

[4]邵圣才, 文彬, 顧相蕊.棉花光敏雄性核不育兩用系研究與利用[J].棉花科學, 2012,34(1): 14-16.

[5]姜家生, 何金鈴, 蔡永萍，等.棉花核雄性不育系研究進展及應用[J].安徽農業大學學報 , 2011, 38(5)：775-782.

[6]宇文小崗, 王淑霞, 宇文璞, 等.棉花雄性核不育系光溫 A 系簡介[J].中國棉花，2006(11)：18.