CN107711843A

CN107711843A - 一种高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂及制备方法和应用

Info

Publication number: CN107711843A
Application number: CN201711096514.1A
Authority: CN
Inventors: 尹昌喜; 王奇; 陈培赛
Original assignee: Huazhong Agricultural University
Current assignee: Huazhong Agricultural University
Priority date: 2017-11-08
Filing date: 2017-11-08
Publication date: 2018-02-23
Anticipated expiration: 2037-11-08
Also published as: CN107711843B

Abstract

本发明公开了一种高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂及制备方法和应用，它由一定比例的赤霉素3、吲哚‑3‑乙酸、磷酸尿素、吐温20、氮酮组成，制备方法包括以下步骤：（1）按比例称取赤霉素3、吲哚‑3‑乙酸、乙醇，不断搅拌，得到混合溶液A；(2)按比例称取磷酸尿素、吐温20、氮酮、水，不断搅拌，得到混合溶液B；（3）把混合溶液A、B充分混合，得到一种高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂。本发明所述的复配剂成本低，方法易行，操作简便，能显著促进雄性不育水稻的倒一节间生长，进而解除雄性不育水稻包穗，实现杂交稻繁制种产量增加80.4%～195.6%。

Description

一种高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂及制备方法和应用

技术领域

本发明属于农业技术领域，具体涉及一种高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂及制备方法，适用于杂交稻繁制种中解除雄性不育水稻的包穗问题。

背景技术

杂交稻的研究与发展为我国和世界的粮食生产做出了突出贡献。然而，杂交稻繁制种中所用的雄性不育水稻普遍存在包穗问题，包穗是指水稻倒一节间伸长受阻导致穗子不能完全抽出倒一叶的叶鞘。在杂交稻繁制种中，稻穗发育正常的父本水稻不存在包穗问题；然而，母本雄性不育水稻的包穗导致被包在叶鞘内的颖花无法接受父本水稻的花粉，成为制约杂交稻繁制种产量的重要因素之一。

目前，生产上主要通过喷施“九二0”来解除雄性不育水稻的包穗问题，“九二0”的主要成分是赤霉素3(GA₃)，大量施用“九二0”不但增加杂交稻繁制种成本，而且还会加剧环境与稻米的污染以及降低种子质量，特别是在雨水多的年份，大量喷施“九二0”容易引起倒伏和穗发芽。可见，在减少赤霉素3使用量的基础上解决包穗问题，研制高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂，具有重要意义。

经国内外检索，虽然有利用“九二0”(有效成分是赤霉素3)等调节剂来解除雄性不育水稻包穗的报道，但是大量使用“九二0”会带来穗发芽、环境污染、种子质量降低等问题。使用本发明所述的复配剂，既能降低赤霉素3的用量又能高效解除雄性不育水稻包穗问题，该复配剂比“九二0”更高效、更安全。目前为止，没有利用赤霉素3、吲哚-3-乙酸、乙醇、磷酸尿素、吐温20、氮酮复配使用来高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂的专利申请或文献公开。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂，该产品配比合理、使用方便，成本低，效益高，是一种安全高效的解除雄性不育水稻包穗的复配剂。

本发明的另一个目的是在于提供了一种高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂的制备方法，制备的高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂产品成本低，方法易行，操作简便。

本发明还有一个目的是在于提供了一种高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂在杂交稻繁制种中的应用，具有高效解除雄性不育水稻包穗的功效。在降低赤霉素3使用量的情况下，使用本产品能显著促进雄性不育水稻倒一节间生长、高效解除雄性不育水稻包穗，能显著提高杂交结实率，实现杂交稻繁制种产量增加80.4％～195.6％。

其技术构思是：本发明由赤霉素3、吲哚-3-乙酸、乙醇、磷酸尿素、吐温20、氮酮复合配置而成。在用量较低的情况，该复配剂通过促进雄性不育水稻倒一节间生长，高效解除雄性不育水稻包穗，进而显著提高杂交稻繁制种产量。

赤霉素3(GA₃)是一种植物生长调节剂，最显著的生物活性是刺激植物细胞伸长，可促进作物生长，能迅速打破种子休眠，促进发芽；使之提早成熟、提高产量。

吲哚-3-乙酸是一种植物生长调节剂，具有促进植物节间生长、诱导植物生根、诱导植物向光性生长，维持植物顶端优势等作用。

乙醇是一种有机物，俗称酒精，分子式C₂H₆O，能与水以任意比互溶，能与甲醇、丙酮等多数有机溶剂混溶。乙醇的用途很广，在国防工业、食品工业、制造业、医疗卫生等方面都有广泛的用途。乙醇还可以用作赤霉素3、吲哚-3-乙酸等植物激素的助溶剂。

磷酸尿素可以作为一种高浓度氮磷复合肥料，对水稻、小麦、油菜等作物均有增产效果。

吐温20是一类非离子表面活性剂，具有乳化、扩散、增溶、稳定等作用。

氮酮可增强植物对药剂的渗透性，促进植物对药剂的吸收，因此氮酮可用于植物生长调节剂等药物中，提高药物有效成分的利用效果和降低药物用量，从而减少药剂对环境的污染、降低使用成本。

一种高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂，由两种植物生长调节剂，一种助溶剂、一种氮磷复合肥料、一种表面活性剂、一种渗透剂按一定比例混合配制而成。所述的高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂是以植物生长调节剂赤霉素3(GA₃)和吲哚-3-乙酸(IAA)、助溶剂乙醇(Ethanol)、氮磷复合肥料磷酸尿素(CH₇N₂O₅P)、表面活性剂吐温20(Tween 20)、渗透剂氮酮(Azone)、水七种原料按一定比例复合配制而成。使用时将本品充分溶解于水中，即可用于杂交稻繁制种中解除雄性不育水稻包穗问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术措施：

一种高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂，它由以下质量百分比的原料制成：

一种高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂，它由以下质量百分比的原料组成：

以上原料的质量百分比总和为100％。

一种高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂的制备方法，其步骤是：

(1)按比例称取赤霉素3、吲哚-3-乙酸、乙醇，不断搅拌直至无颗粒析出为止，得到混合溶液A；

(2)按比例称取磷酸尿素、吐温20、氮酮、水，不断搅拌直至无颗粒析出为止，得到混合溶液B；

(3)将混合溶液A、混合溶液B混合，搅拌均匀，得到一种高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂。

一种高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂在杂交稻繁制种中的应用，其方法是：

使用时将本发明所述的复配剂稀释5-1000倍，在雄性不育水稻的主茎穗子顶部伸出叶鞘1-5厘米时，将所述的复配剂稀释液均匀地喷洒到雄性不育水稻倒一叶片、倒一叶鞘、倒一节间、穗子上，喷施1-4次，每天1次，喷施量为0.03-6kg(复配剂原液)/亩/次。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

1、本发明采用植物生长调节剂赤霉素3(GA₃)和吲哚-3-乙酸(IAA)、助溶剂已醇(Ethanol)、氮磷复合肥料磷酸尿素(CH₇N₂O₅P)、表面活性剂吐温20(Tween 20)、渗透剂氮酮(Azone)、水7种原材料复配而成，针对雄性不育水稻的包穗问题，通过化控技术调节水稻生理生化功能，促进雄性不育水稻倒一节间伸长生长，进而解除包穗并提高杂交结实率，该产品具有投入低，效益高，操作技术简单等特点，是一种较理想的解除雄性不育水稻包穗的复配剂。

2、试验数据表明，虽然赤霉素3单独处理能解除雄性不育水稻包穗问题，但是赤霉素3单独处理需要的剂量显著高于复配剂中赤霉素3的剂量。虽然吲哚-3-乙酸有略微促进倒一节间伸长生长的作用，但是吲哚-3-乙酸单独处理解除雄性不育水稻包穗的效果不理想。磷酸尿素单独处理几乎不能促进雄性不育水稻倒一节间伸长生长、不能解除雄性不育包穗问题。把吲哚-3-乙酸和磷酸尿素添加到复配剂中则能显著提高复配剂解除包穗的功效。本发明所述的高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂能显著促进倒一节间伸长生长，进而解除雄性不育水稻包穗问题，能实现杂交稻繁制种产量增加80.4％～195.6％。

附图说明

图1为实施例1所述的复配剂解除雄性不育水稻包穗的效果图。雄性不育水稻(珍汕97A)主茎穗子的顶部伸出叶鞘1-5厘米时，喷施复配剂200倍的稀释液处理，连续喷施4天，每天1次，喷施量为0.15kg(复配剂原液)/亩/次。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步说明本发明的实施过程。

实施例1：

(1)按上述比例称取赤霉素3、吲哚-3-乙酸、乙醇，不断搅拌直至无颗粒析出为止，得到混合溶液A；

(2)按上述比例称取磷酸尿素、吐温20和氮酮、水，不断搅拌直至无颗粒析出为止，得到混合溶液B；

(3)将上述配制的混合溶液A、混合溶液B全部混合，搅拌均匀，得到一种高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂。

实施例2-9

赤霉素3

吲哚-3-乙酸

乙醇

磷酸尿素

吐温20

氮酮

水

实施例2

0.04％

0.08％

0.02％

0.04％

99.76％

实施例3

1.20％

2.40％

1.40％

0.60％

0.30％

92.90％

实施例4

2.40％

4.80％

2.90％

1.10％

0.60％

85.80％

实施例5

3.60％

7.20％

4.30％

1.60％

1％

78.70％

实施例6

4.80％

9.60％

5.70％

2.10％

1.30％

71.70％

实施例7

6％

12.00％

7.20％

2.60％

1.60％

64.60％

实施例8

7.30％

14.60％

8.60％

3.10％

1.90％

57.20％

实施例9

9.00％

18％

10％

3.60％

2.30％

48.10％

其制备步骤与实施例1相同。

实施例10：

一种高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂在杂交稻繁制种中的应用

(1)所述的复配剂与其它调节剂在解除雄性不育水稻包穗的功效比较实验

以雄性不育水稻(珍汕97A)对本发明的高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂进行试验，以验证其效果，其方法是：

在雄性不育水稻(珍汕97A)的主茎穗子的顶部伸出叶鞘1-5厘米时，将实施例1所述的复配剂原液稀释200倍之后均匀地喷洒到雄性不育水稻的倒一叶片、倒一叶鞘、倒一节间、穗子上，连续喷施4天，每天喷施1次，喷施量为0.15kg(复配剂原液)/亩/次。在抽穗之后，统计倒一节间长度、包穗长度(被包在叶鞘中的穗子长度)；在收获时统计杂交结实率、结实率增加幅度。

对照：喷水处理；UP：喷磷酸尿素(质量百分比为2.5％)处理；IAA：喷吲哚-3-乙酸处理(质量百分比为1.8％)；GA₃：喷赤霉素3处理(质量百分比为1.7％)；GA₃+UP：喷赤霉素3(质量百分比为1.7％)和磷酸尿素(质量百分比为2.5％)的处理；GA₃+IAA：喷赤霉素3(质量百分比为1.7％)和吲哚-3-乙酸(质量百分比为1.8％)的处理；复配剂：喷实施例1所述的高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂处理。每一种处理液中都含有与实施例1所述的复配剂相同含量的乙醇、相同含量的吐温20、相同含量的氮酮。在做杂交结实率实验时，要确保雄性不育水稻与其相应的父本水稻花期相遇。

表1所述的复配剂与其它调节剂在解除雄性不育水稻包穗的功效比较实验

注：如果包穗长度是负值，则说明穗子已经完全抽出叶鞘，其绝对值表示倒一节间伸出叶鞘的长度。

由图1可见，雄性不育水稻存在严重的包穗问题，本发明的高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂处理能完全解除雄性不育水稻的包穗问题。由表1可见，虽然吲哚-3-乙酸(IAA)有略微促进倒一节间伸长生长的作用，但是吲哚-3-乙酸单独处理解除雄性不育水稻包穗的效果不理想。磷酸尿素单独处理几乎不能促进雄性不育水稻倒一节间伸长生长、不能解除雄性不育包穗问题。在赤霉素3剂量较低的情况下，赤霉素3处理、赤霉素3和磷酸尿素处理、赤霉素3和吲哚-3-乙酸处理都不能完全解除雄性不育水稻包穗问题；相比之下，只有本发明的高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂能显著促进雄性不育水稻倒一节间伸长生长、能完全解除雄性不育水稻包穗问题，进而通过增加杂交结实率来增加产量。

(2)所述的复配剂喷施次数实验

在雄性不育水稻的主茎穗子的顶部伸出叶鞘1-5厘米时，将实施例1所述的复配剂原液稀释100倍之后均匀地喷洒到雄性不育水稻倒一叶片、倒一叶鞘、倒一节间、穗子上，喷施1-4次，每天喷施1次，喷施量为0.3kg(复配剂原液)/亩/次。在抽穗之后，统计倒一节间长度、包穗长度(被包在叶鞘中的穗子长度)；在收获时统计杂交结实率、结实率增加幅度。

对照：喷水处理；复配剂：喷实施例1所述的高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂处理。对照和复配剂处理液中含相同含量的乙醇、相同含量的吐温20、相同含量的氮酮。在做杂交结实率实验时，要确保雄性不育水稻与其相应的父本水稻花期相遇。

表2复配剂喷施次数实验

由表2可见，与对照相比，将所述的复配剂原液稀释100倍喷施1-4次处理的情况下，本发明的高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂能显著促进雄性不育水稻倒一节间伸长生长，进而通过提高杂交结实率来提高产量。在将所述的复配剂原液稀释100倍、喷施量为0.3kg(复配剂原液)/亩/次的情况下，喷施3次的效果最好，喷施2次的效果次之，喷施4次的效果反而比2次和3次都差，可能是因为喷施总次数(总剂量)太多导致倒一节间太长引起茎秆弯曲不便授粉所致。

(3)所述的复配剂稀释倍数与喷施剂量协调变化实验

在雄性不育水稻的主茎穗子的顶部伸出叶鞘1-5厘米时，将实施例2、实施例5、实施例9所述的复配剂原液分别稀释5倍、375倍、1000倍之后均匀地喷洒到雄性不育水稻倒一叶片、倒一叶鞘、倒一节间、穗子上，喷施4次，每天喷施1次，喷施剂量为分别是6kg、0.08kg、0.03kg(复配剂原液)/亩/次。在抽穗之后，统计倒一节间长度、包穗长度(被包在叶鞘中的穗子长度)；在收获时统计杂交结实率、结实率增加幅度。

对照：喷水处理；复配剂：喷施所述的高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂处理。同一个实例的对照和复配剂处理液中含相同含量的乙醇、相同含量的吐温20、相同含量的氮酮。在做杂交结实率实验时，要确保雄性不育水稻与其相应的父本水稻花期相遇。

表3复配剂稀释倍数与喷施剂量协调变化实验

由表3可见，只要协调好稀释倍数和喷施剂量，实例2、实例5、实例9所述的复配剂都能显著促进雄性不育水稻倒一节间伸长生长，完全解除雄性不育水稻包穗问题，进而显著增加杂交结实率和产量。

综上所述，本发明提供的一种高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂及其应用，通过化控技术调节雄性不育水稻生理生化功能，促进雄性不育水稻倒一节间伸长生长，在复配剂使用量较低的情况下仍具有解除雄性不育水稻包穗、增加杂交稻繁制种产量的效果。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂，它由以下质量百分比的原料制成：

2.根据权利要求1所述的一种高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的一种高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的一种高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的一种高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的一种高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂，其特征在于：

7.权利要求1至6中任一项所述的一种高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂的制备方法，其步骤是：

8.权利要求1所述的一种高效解除雄性不育水稻包穗的复配剂在杂交稻繁制种中的应用。