李靜 張換樣 朱永紅 秦麗霞 吳慎杰 焦改麗


摘要 ? ?為找出制種成本低、效率高的方法,本研究以人工授粉作為對照,開展了網室內棉花不育系蜜蜂授粉試驗。結果表明,蜜蜂在晴天的造訪率為109次,陰天為13次;6個不育系單株結鈴數、果枝數、鈴重、衣分、單株籽粒數等與人工授粉相差不大,空果枝數均值較人工授粉低,籽指均值較人工授粉高,種子產量均達人工授粉的80%左右,制種成本可降低40%以上,種子發芽率較人工授粉高。因此,合理利用蜜蜂授粉對棉花不育系制種具有重要的推動作用。
關鍵詞 ? ?棉花不育系;蜜蜂;網室;人工授粉
中圖分類號 ? ?S562 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A
文章編號 ? 1007-5739(2019)19-0002-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(資源服務)標識碼(OSID)
“三系”雜交棉制種是指用不育系、恢復系和保持系進行雜交制種。目前,我國雜交棉制種主要是人工去雄授粉制種。近年來,隨著人工工資大幅上漲,雜交棉人工授粉制種成本越來越高。在自然界中,蜜蜂是一種很好的傳粉媒介,在果樹[1-3]、蔬菜[4-6]及各種農作物[7-9]中應用效果都很好,在棉花中也有利用蜜蜂授粉[10-12]的報道。2005年,邢朝柱等[10]利用蜜蜂作為授粉媒介進行棉花雜交制種試驗,結果表明,與人工制種相比,利用蜜蜂授粉制種效果較好,且可大幅降低制種成本。本試驗利用6個棉花不育系進行蜜蜂授粉試驗,以人工授粉作對照,以期找出制種成本低、效率高的方法,為棉花雜交制種提供參考。
1 ? ?材料與方法
1.1 ? ?供試材料
1.1.1 ? ?蜜蜂。當地蜂農飼養的本地意蜂,內放6個巢脾,每箱有蜜蜂2 500~3 000只。
1.1.2 ? ?棉花。本課題組培育的6個不育系,分別為52-1A、52-2A、52-3A、52-4A、52-5A和52-6A。其中,不育系為母本,雄蕊敗育;保持系為父本,花粉正常發育。
1.1.3 ? ?網室。山西省農業科學院棉花研究所在牛家凹農場建造的網室,長56 m,寬6 m,高3 m,采用鐵架鋼索結構,紗網選擇40目的尼龍篩網布。
1.2 ? ?試驗設計
試驗共設8個處理,分別為蜜蜂授粉的不育系52-1A、52-2A、52-3A、52-4A、52-5A和52-6A以及保持系,以人工授粉作對照(CK)。其中,蜜蜂授粉區面積為300 m2,人工授粉區 (CK)面積為36 m2,每個對應的不育系為6 m2,中間用尼龍網布隔嚴。
1.3 ? ?試驗實施
不育系和保持系的配置比例為2∶1,密度為60 000株/hm2,行距66.7 cm、株距25 cm,不育系和保持系相間種植。采用普通大田的管理措施,但在罩上紗網后,與普通大田不同的是不能及時噴藥。因此,為減少病蟲害的侵害,在播種前進行藥劑拌種,以有效減少蚜蟲的發生。
不育系在6月底開花,在開花前3 d罩上紗網,按設計要求分區隔離。6月28日早上在網室中部放入蜂箱,放在距離地面高約50 cm的木架上,巢門前設置喂水器,每2 d更換1次水。8月2日花期結束將蜂箱搬出,共35 d。
1.4 ? ?調查內容與方法
在9月上旬進行株高、果枝數及單株結鈴數等田間性狀調查,并進行室內考種。對6個不育系蜜蜂授粉和人工授粉產生的種子進行發芽率試驗。
2 ? ?結果與分析
2.1 ? ?田間性狀表現
從表1可以看出,蜜蜂對6個不育系和1個保持系進行授粉后,蜜蜂授粉的6個不育系單株結鈴數均高于人工授粉(CK),52-5A、52-2A和52-3A的單株結鈴數分別為16.1、14.6、14.5個,均較高。52-2A和52-5A蜜蜂授粉果枝數高于人工授粉(CK);而空果枝數6個不育系均低于人工授粉(CK),可見蜜蜂授粉通過反復刺激花朵柱頭可降低空果枝數及提高單株結鈴數。
2.2 ? ?產量構成及產量
從表2可以看出,除不育系52-3A和52-6A的鈴重較人工授粉(CK)的稍低外,其余均較人工授粉(CK)高。不育系52-2A和52-6A的衣分低于人工授粉(CK),其余不育系均較人工授粉(CK)高。不育系52-2A和52-6A的籽指較人工授粉(CK)小,其余不育系均高于人工授粉(CK),不育系52-1A籽指最大(12.5 g)。人工授粉(CK)單鈴籽粒數為25.1粒,不育系52-3A高于人工授粉(CK)。制種產量只有不育系52-3A較人工授粉(CK)高,52-2A與人工授粉(CK)相差不大,52-1A、52-6A制種產量達人工授粉(CK)的75%左右。本試驗用地300 m2,租用授粉蜂價格是600元;而人工授粉每天用2人,授粉2 h,價格8元/h,30 d的費用是960元,可節約成本40%左右。
2.3 ? ?發芽率
從表3可以看出,不育系和人工授粉(CK)的種子發芽率均高于90%,其中52-1A、52-2A、52-3A、52-4A和52-6A較人工授粉(CK)高,只有52-5A較人工授粉(CK)稍低。可見,蜜蜂授粉種子的發芽率與人工授粉(CK)相差不大。
3 ? ?結論與討論
試驗結果表明,蜜蜂授粉成本降低,可節約成本40%左右。蜜蜂授粉在晴朗天氣對同一朵花有反復授粉的特點,因而可以使不育系和保持系都提早成熟,大大提高霜前花率。蜜蜂授粉種子的發芽率均值較人工授粉高,可以用蜜蜂授粉取代人工授粉。利用蜜蜂進行棉花不育系授粉應注意以下2點。一是蟲害管理。在開花期前30 d不能噴灑內吸式農藥,應選用生物類農藥,在放蜂前5 d進行1次徹底的噴施,此類農藥一般最多殘留1~2 d。在盛花期前3 d再進行1次噴施,噴施的前一天傍晚,將蜂箱移出網室,放在較為安全的地方。在盛花期每天1株不育系開花3~5朵,蟲害防治應盡量避開盛花期。二是選擇蜂群勢較強的蜂。群勢強的蜂箱內蜜蜂的授粉能力強,可以提高蜜蜂授粉效率。
目前,棉花授粉中勞務費日漸增長,且授粉人員趨于老齡化,授粉效果不能保證。因此,蜜蜂授粉是理想的選擇。當然,蜜蜂授粉也有其局限性,如遇到陰雨或者惡劣天氣時授粉效果較差,要及時結合人工授粉作為補充,保證授粉效果。
4 ? ?參考文獻
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