本发明专利技术提供一种提高番茄雄性不育系柱头外露率复合生长调节剂及其使用方法。所述调节剂包含以下组分：赤霉素(GA3)15‑50mg/L,生长素(IAA)5.0‑20mg/L，表油菜素内酯(EBR)0.05‑0.1mg/L，葡萄糖(Glu)10～30g/L以及0.01％(v/v)Silwet L‑77助剂。所述调节剂可用于制备一代杂种时番茄雄性不育系提高柱头外露率。在花序现蕾期喷施花蕾，可使花蕾外露率提高到79.0％以上，显著提高了番茄杂交率，简化番茄雄性不育系制种过程，降低了制种人工成本，具有配制简单、使用简便、省工省时、效果显著等技术优点。
A Compound Growth Regulator for Improving Stigma Exposure Rate of Tomato Male Sterile Line and Its Application Method
The invention provides a compound growth regulator for improving the stigma exposure rate of a tomato male sterile line and a method for its use. The regulator comprises the following components: gibberellin (GA3) 15 50mg/L, auxin (IAA) 5.0 20mg/L, Epibrassinolide (EBR) 0.05 0.1mg/L, glucose (Glu) 10-30g/L and 0.01% (v/v) Silwet L_77 additives. The regulator can be used to improve stigma exposure rate of a tomato male sterile line when preparing a first generation hybrid. Spraying buds at inflorescence budding stage can increase the bud exposure rate to more than 79.0%, significantly improve the hybrid rate of tomato, simplify the process of tomato male sterile line seed production, and reduce the cost of seed production. It has the technical advantages of simple preparation, simple use, labor-saving, time-saving and significant effect.
【技术实现步骤摘要】
一种提高番茄雄性不育系柱头外露率的复合生长调节剂及其使用方法
本专利技术属于作物育种领域，具体涉及一种提高番茄雄性不育系柱头外露率的复合生长调节剂及其使用方法，旨在提高番茄杂交制种产量与效率。技术背景番茄(SolanumlycopersicumL.)是世界上栽培最普遍、消费量最大的蔬菜作物之一，栽培番茄属于茄科番茄属自花授粉植物，杂种优势十分明显,杂交种比普通品种增产20％～30％以上,而且整齐度高,抗逆性强且产量高。国内外利用番茄杂种优势的途径仍为人工去雄、授粉。但番茄的人工去雄和授粉制种方式程序繁杂，费工费力，制种成本日益高涨，杂交种子产量低且纯度不稳定。雄性不育系和自交不亲和系是植物杂种优势利用的重要途径。尽管已在番茄上发现多个自交不亲和基因,但由于自交不亲和系繁殖保存困难而未能在育种中应用。选育雄性不育系是目前国际上番茄杂优利用的主要目标。利用番茄雄性不育制种不仅可以简化杂交制种程序,而且可以节省大量的人力物力,降低制种成本,保证制种纯度。番茄的天然雄性不育类型很多,形态表现主要包括部位不育型、功能不育型、雄蕊退化型、花粉败育型等4种,可以通过物理化学诱变、对天然突变体的筛选及回交转育获得雄性不育系。但以上诸多的不育类型中，除了长柱头功能性雄性不育以外，在利用过程普遍存在一个问题，即若番茄柱头内缩或与花药平齐，在制种过程中还是需要剥离部分雄蕊使得柱头显露，有利于人工或昆虫授粉。尽管在高温、干旱等逆境条件下，部分柱头外露，但并不宜用于制种过程诱导柱头外露。对于杂交制种作物，不育系的柱头外露率是影响其杂交性能的关键因素(刘建丰等，2002；Tianetal.,2004)。有研究指出，不育系柱头外露率高可以接受更多的花粉，异交结实率与柱头外露率呈显著的正相关(蔡耀辉等，1999；Sidharthanetal.,2007；岳高红等，2008)。研究表明，番茄的柱头外露即柱头显著伸出花药筒取决于花药与柱头之间的空间位置，由花柱与柱头的相对生长速度所决定。研究表明，番茄花柱的长度是决定花药与柱头之间的空间位置主要因素。番茄柱头外露受基因和外界环境共同调控。而植物花柱长度同内源赤霉素、细胞分裂素以及茉莉酸等的合成与积累直接相关，对拟南芥花序外源喷施10μm的GA4+7可以刺激雄蕊的生长，使雌蕊与雄蕊之间长度差值变小，植株授粉率提高(Huangetal.,2014)。在水稻中喷施外源赤霉素可解决母本包颈问题，而对不育系柱头外露率提高不大。所以不同作物对外源激素的响应存在差异。目前还没有提高番茄不育系柱头外露率从而提高杂交番茄制种产量的相关技术报道，本专利技术利用植物生长调节剂混配剂，可以将外露率提高，有利于人工或昆虫授粉，可增加杂交制种产量，显著降低生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服番茄雄性不育系用于制种时柱头凹陷，需要人工剥离花药或人工授粉，费时费工，从而限制番茄不育系在育种中应用等问题，提供一种能显著提高番茄不育系柱头外露率从而增加结实率、提高杂交番茄制种产量的复合生长调节剂。本专利技术的另一目的是提供一种利用上述复合生长调节剂提高番茄不育系柱头外露率的方法，即复合生长调节剂的使用方法。本专利技术的目的是这样实现的：一种提高番茄雄性不育系柱头外露率的复合生长调节剂，包括如下组分：赤霉素(GA3)15-50mg/L,生长素(IAA)5-15mg/L，表油菜素内酯(EBR)0.05-0.1mg/L，葡萄糖(Glu)10～30g/L。优选地，所述调节剂包含0.01％(v/v)的SilwetL-77助剂。本专利技术的另一方面是提供上述调节剂的使用方法，以提高番茄雄性不育系柱头外露率，该方法为：在番茄每序花现蕾期将所述生长调节剂喷施番茄花蕾1次或2次，在喷施2次的情形下2次喷施的间隔时间为2～3天。每个花序生长调节剂用量为0.5-1.0毫升。由于喷施生长调节剂以后，大部分不育系柱头伸出药筒，因此在制备杂种时，可以免除剥离花药使得柱头显露，仅需在杂交授粉时(上午8：00～10：00)直接将父本花粉涂抹到伸出的柱头上进行人工授粉即可，或者直接放置昆虫进行授粉。授粉当天如遇阴雨天需进行重复授粉，如有畸形花及时摘除。本专利技术的调节剂的制备方法包括：第一步：选取适量的赤霉素GA3溶解于2.5％的乙醇，加水，且边加水边搅拌形成备料1；第二步：将适量的生长素(IAA)溶解于0.1％的DMSO，加水，且边加水边搅拌形成备料2；第三步：选取适量的表油菜素內脂(EBR)溶解于0.1％的DMSO中，加水，且边加水边搅拌形成备料3；第四步，准确称量葡萄糖，加适量水溶解，并且将它们与前三步中准备好的备料1，备料2与备料3放在一起混合均匀，加水至既定的体积的90％，再加入0.01％(v/v)SilwetL-77助剂，加水至既定体积，然后充分搅拌混匀，制成本专利技术的复合生长调节剂。本专利技术的提高番茄雄性不育系柱头外露率的复合生长调节剂安全无公害，可提高番茄柱头外露率可达79％以上，对提高杂交制种的结实率和产量具有显著效果。通过对杂交后代种植观察，没有发现母本类型，即没有伪杂种，杂种纯度达到100％。通过与普通番茄杂交授粉比较，该新型番茄雄性不育系制种能够节省用工50％以上。因而根据本专利技术应用的复合生长调节剂具有配制简单、使用方便，以及喷施时操作简便、省工省时、效果显著等技术优点。附图说明图1为番茄花序蕾期喷施100μmol/L生长素(IAA)对雄蕊与雌蕊伸长的影响。图2为番茄花序蕾期喷施100μmol/L赤霉素(GA3)对雄蕊与雌蕊伸长的影响。图3为番茄花序蕾期喷施0.1μmol/L表油菜素內脂(EBR)对雄蕊与雌蕊伸长的影响。图中数据为3次生物学重复±标准误。图4为GIBG复合生长调节剂喷施番茄品种‘AilsaCraig’与相应核雄性不育系‘AC17’对柱头外露率的影响。图中数据为3次生物学重复±标准误。图5为番茄核不育系‘AC17’蕾期喷施复合生长调节剂对坐果率的影响。CK：不喷生长调节剂不去雄直接利用番茄可育系‘AilsaCraig’花粉人工授粉；CK+Ema指的是不育系去雄后授粉；GIBG指喷施复合生长调节剂后授粉。图中数据为3次生物学重复±标准误。图6为番茄蕾期喷施生长调节复合剂对果实以及种子发育的影响。CK：不喷生长调节剂不去雄直接利用可育系‘AilsaCraig’花粉人工授粉；CK+Ema指的是雄性不育系去雄后授粉；GIBG指喷施复合生长调节剂后授粉。图中数据为3次生物学重复±标准误。具体实施例方式下面对本专利技术的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本专利技术及其应用或用法的限制。实施例1实验所用材料为‘Micro-Tom’番茄品种。植物激素的配制：生长素(IAA)用0.1％的DMSO助溶后，加水搅拌配制成浓度为1μmol/L、10μmol/L与100μmol/L的IAA。对照植株用含有0.01％(v/v)SilwetL-77助剂清水(即1升水中加0.1ml助剂)对准花蕾喷施，每个单株喷施0.5-1.0ml，2天后再喷一次。每个处理有15棵番茄植株，共进行3次生物学重复。实验所用材料番茄品种‘Micro-Tom’是由实验室繁育保存的多代稳定自交系。在基质(体积比为草炭∶蛭石∶珍珠岩＝3∶1∶本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种提高番茄雄性不育系柱头外露率的复合生长调节剂，其特征在于，包括如下组分:赤霉素(GA3)15‑50mg/L,生长素(IAA)5‑20mg/L，表油菜素内酯(EBR)0.05‑0.1mg/L，葡萄糖(Glu)10～30g/L。
【技术特征摘要】
1.一种提高番茄雄性不育系柱头外露率的复合生长调节剂，其特征在于，包括如下组分:赤霉素(GA3)15-50mg/L,生长素(IAA)5-20mg/L，表油菜素内酯(EBR)0.05-0.1mg/L，葡萄糖(Glu)10～30g/L。2.如权利要求1所述的调节剂，其特征在于，所述复合生长调节剂包含0.01％(v/v)的SilwetL-77。3.如权利要求1所述的复合生长调节剂的使用方法，其特征在于，该方法为：将所述复合生长...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢钢，李孟卓，杨丹丹，潘长田，盖小斌，王燕，史建红，刘悦，
申请(专利权)人：浙江大学，无锡新天地农业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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