CN104094964B - Silwet L-77在作为小麦化学杀雄剂方面的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了Silwet？L-77作为小麦化学杀雄剂方面的应用，尤其是将有机硅表面活性剂聚醚改性七甲基三硅氧烷Silwet？L-77用蒸馏水配制成浓度为0.025％-0.075％(v/v)的溶液，可以作为小麦化学杀雄剂使用。本发明中使用的Silwet？L-77溶液配制方法简单、小麦花粉败育彻底、使用生产成本低、环境友好、易于推广。

Description

Silwet L-77在作为小麦化学杀雄剂方面的应用

(一)技术领域

本发明涉及SilwetL-77的一种新用途，具体涉及SilwetL-77在作为小麦化学杀雄剂方面的应用，属于植物育种技术领域。

(二)背景技术

利用作物的杂种优势可以进行作物的改良，如提高农作物产量、增强农作物抗性等。该方法是依赖纯系杂交的一代杂交种来实现的。目前玉米、油菜、水稻、高粱等作物已经广泛利用杂种优势进行制种。

小麦是世界上分布最广并具有较大杂种优势的第二大粮食作物，各国一直都在努力寻求开发利用其杂种优势的途径与方法。小麦杂种优势利用理论和应用技术的突破，不仅将极大丰富作物杂种优势利用理论与技术，而且将对我国乃至世界的粮食安全生产作出重要贡献。小麦是自花授粉作物，因此，小麦杂种优势利用的核心问题是建立高效生产小麦杂交种的技术体系。化学杀雄技术的利用(化杀法)是解决制种母本去雄问题的有效方法之一。化学杀雄法是利用药物(化学杂交剂)把小麦的雄花杀死，使其不能产生花粉，但雌蕊不受伤害，从而诱导小麦雄性不育来生产杂交种。化学杀雄法利用小麦杂种优势，最大的优点是配组自由，强优组合选出率高；没有细胞质负效应；种子生产程序简单；即使杂种纯度不很高，对产量影响也不太大等。

一些发达国家如英、美、法诸国在化学杀雄剂筛选方面做了较多的研究，特别是70年代中后期T型不育系在美国及其他各国相继失败后，小麦化学杀雄剂的筛选研究进入了高潮，80年代中后期，各国相继筛选出了一些化学杀雄剂。我国自20世纪80年代便开始了化学杂交剂及其应用的研究，自主研发出化学杀雄剂BAU-9403(中国农业大学)和SQ-1(西北农林科技大学)。制种效果取决于喷药技术，效果好的田块制种产量高、杂种纯度高。但有的田块或者由于产生药害，制种产量低，或者由于喷药不到位，杂种纯度低。虽然利用化学杀雄法大面积生产一代杂交种在小麦等作物上得到了一些应用，但是该施用方法却存在着许多缺陷，比如作业时间长、成本高、有药害、杀雄效果不理想等问题。

有机硅表面活性剂聚醚改性七甲基三硅氧烷(SilwetL-77)由美国GE公司生产，常作为拟南芥、油菜等植物转化辅助试剂和农药助剂。作为农药助剂可以降低水的表面张力,降低药液和生物靶标的接触角，具有耐雨水冲刷和渗透能力，提高农药的有效利用率并且符合环保要求。药液中添加Silwet表面活性剂后，药液可通过植物气孔被吸收，从而增加药效。

中国专利文件公开号CN1596617A公开了一种建立早熟禾遗传转化体系的方法及应用。取适宜生长期的丛生芽块为受体采用基因枪轰击法或农杆菌介导法进行遗传转化，获得转基因植株。在农杆菌介导的的遗传转化中，采用表面活性剂SilwetL-77处理和减压处理有效提高了转化频率。

中国专利文件公开号CN101099497A公开了一种水溶性杀虫剂制剂，该发明涉及含有Silwet农用喷雾助剂的水溶性杀虫剂制剂及它们的制备方法。

目前SilwetL-77的应用皆利用其作为表面活性剂的性质。本发明利用SilwetL-77(有机硅表面活性剂聚醚改性七甲基三硅氧烷)制备小麦化学杀雄剂及在小麦杂交育种中进行应用，提供了SilwetL-77的一种新用途。该制剂溶解快、易降解、无残留、不污染环境，是环境友好型制剂。

(三)发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供SilwetL-77作为小麦化学杀雄剂方面的应用。

本发明的目的是这样实现的。经过大量的实验室试验和多年田间试验确定的SilwetL-77作为小麦化学杀雄剂的成分及其配比表示如下：

将SilwetL-77(有机硅表面活性剂聚醚改性七甲基三硅氧烷)用蒸馏水配制成浓度为0.025％-0.075％(V/V)的溶液。

利用上述化学杀雄剂的方法步骤如下：

(1)待小麦旗叶全部长出叶稍(挑旗)且旗叶与倒二叶的叶耳距为0.5-5厘米时进行操作，此时旗叶叶鞘卷成的筒中有小麦幼穗以及幼穗上方的空腔。准备用杀雄剂处理麦穗。

(2)用一干净的注射器吸取上述的化学杀雄剂，将针头从旗叶叶鞘卷成的筒的上方插入空腔，把杀雄剂注射入空腔内，将空腔充满，使液体刚刚从上部溢出为宜，不要损伤麦穗。

(3)将注射过的麦子做好标记，让其自然生长。

(4)抽穗后，可以发现经注射过的麦穗颜色黄绿，花药萎缩，花粉败育，而未经处理的麦穗颜色深，花药及花粉发育正常。将注射过的麦穗简单整穗后，人工授以其它小麦正常的花粉，套袋，按常规方法进行田间管理，可以收获杂交种子。

所述为禾本科植物，优选普通小麦，但也不排除在其他作物上进行类似的应用。

本发明有益效果如下

1、利用SilwetL-77的浓度为0.025％-0.075％(V/V)的化学杀雄剂，为小麦育种领域提供了一种简单有效的新的杀雄剂。处理过的不育穗的颜色与正常麦穗颜色差异明显，容易区分。

2、本发明直接对孕穗期的小麦穗进行注射从而得到大量不育麦穗，大大节省了人工去雄的时间。

3、经本发明的杀雄剂处理的小麦穗除了花粉败育彻底，为小麦的杂交育种提供了良好的条件。

4、本发明的杀雄剂有效成分为表面活性剂，不是诱变剂，对人畜安全无害。直接注射的方法也不会污染土壤。

附图说明：

图1.对照(左)与经含SilwetL-77的化学杀雄剂处理的麦穗(右)。处理后麦穗颜色较对照穗子浅，颖壳全部张开。

图2.正常的小花(左)与经含SilwetL-77的化学杀雄剂处理的麦穗上的小花(右)比较。对照小花除了有正常的绒毛状雌蕊外还有3个黄绿色的花药，而经杀雄剂处理的小花可见到有正常的绒毛状雌蕊，但是3个花药皆萎缩退化。

图3.经含SilwetL-77的化学杀雄剂处理的败育的花药的TTC染色观察。染色表明花药退化，内部没有存活的花粉。

图4.经含SilwetL-77的化学杀雄剂处理的小麦泰农18的麦穗人工授以蓝粒小麦的花粉后结的种子。从左至右依次为泰农18、杂交种、蓝粒小麦。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做详细描述。

实施例中的小麦材料CB037和泰农18为山东农业大学国家小麦改良中心泰安分中心保存的小麦品种(系)。SilwetL-77购自GE公司。

实施例1

小麦化学杀雄剂的制备：用蒸馏水配制SilwetL-77溶液，浓度为0.025％-0.075％(V/V)。

实施例2

本实验的试验地为山东农业大学农学实验站基地。

利用前述的小麦化学杀雄剂杀雄的方法，步骤如下：

(1)将小麦品系CB037播种到试验田，按常规方法进行田间管理。

(2)小麦进入孕穗期，选取旗叶全部长出叶稍(挑旗)且旗叶与倒二叶的叶耳距为0.5-5厘米时的植株，此时旗叶叶鞘卷成的筒中开始有空腔。用手可以容易地摸到。

(3)用一洁净的注射器吸取上述的化学杀雄剂，将针头从旗叶叶鞘卷成的筒的上方插入空腔，把杀雄剂注射入空腔内，将空腔充满，使液体刚刚从上部溢出为宜。

(4)将注射过的麦穗做好标记，套袋。

处理后的穗子刚抽出来时比正常的穗子颜色浅，偏黄绿色，颖壳逐渐张开，柱头形态正常能接受外来花粉。

实施例3

利用上述的SilwetL-77作为小麦化学杀雄剂进行小麦杂交制种。将小麦品种泰农18播种到试验田，按常规方法进行田间管理。小麦进入孕穗期，用手能摸到穗子部位的空腔，开始进行处理。用一洁净的针管吸取上述的化学杀雄剂，选取旗叶全部长出叶稍(挑旗)且旗叶与倒二叶的叶耳距为0.5-5厘米时的麦穗，将注射器针头从旗叶叶鞘卷成的空腔顶部插入空腔内，并将杀雄剂注射入穗子上部的空腔，将空腔充满，使液体刚刚从上部溢出为宜。处理过的穗子抽出穗后，选取注射过的麦穗，简单整穗后，人工授以蓝粒小麦的花粉，套袋，按常规方法进行田间管理。收获杂交种。

Claims (3)

1.SilwetL-77在作为小麦化学杀雄剂方面的应用。

2.根据权利要求1所述的SilwetL-77在作为小麦化学杀雄剂方面的应用，其特征在于，SilwetL-77溶解于蒸馏水中配成溶液，SilwetL-77溶液浓度范围为0.025％-0.075％(v/v)。

3.根据权利要求1或权利要求2任一所述的SilwetL-77在作为小麦化学杀雄剂方面的应用，其特征在于，包括以下步骤：

待小麦旗叶全部长出叶稍且旗叶与倒二叶的叶耳距为0.5-5厘米时进行操作，此时旗叶叶鞘卷成的筒中有小麦幼穗以及幼穗上方的空腔；用一干净的注射器吸取SilwetL-77溶液，将针头从旗叶叶鞘卷成的筒的上方插入空腔，把溶液注射入空腔内，将空腔充满，不要损伤麦穗；将注射过的麦子做好标记，让其自然生长；抽穗后，可以发现经注射过的麦穗颜色黄绿，花药萎缩，而未经处理的麦穗颜色深，花药正常；将注射过的麦穗简单整穗后，人工授以其它小麦正常的花粉，套袋，按常规方法进行田间管理，可以收获杂交种子。