植物生长调节剂对烤烟雌蕊伸长的影响

滕林娟，肖钦之，卢朝军*，朱旺冲，雷敏娟，吴岳庭，周 舰

（1.永州市农业科学研究所，湖南永州 425000；2.湖南省烟草公司永州市公司，湖南永州 425000）

0 引言

采粉、撕花、涂抹授粉是烟草杂交制种现有的流程，流程复杂，费工费时，且制种效率低下，效益不高。为提高制种效率，提高烤烟雄性不育系柱头外露理论上是最为可行的办法。本研究采用化控方法提高母本柱头外露率，以显著提高烤烟杂交率，简化烤烟雄性不育系制种过程，降低制种人工成本。

1 试验材料

1.1 试验品种

试验品种：湘烟3号父、母本。

1.2 仪器试剂

植物生长调节剂：赤霉素（GA3）、2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-D，生长素类）、6-苄氨基嘌呤（6-ba，细胞分裂素）、水杨酸（SA）、脱落酸（ABA）。

仪器：培养皿、滤纸、套袋、游标卡尺、标记牌、毛笔等。

1.3 试验地点

永州市农业科学研究所烟田。肥力中等，排灌良好，烟株栽培密度行株距为1.2 m×0.5 m，高垄单行种植。

1.4 试验处理

1.4.1 植物生长调节剂配方。对照：水；GA3：2.5%乙醇助溶，浓度梯度为10、100、1 000 μmol/L；6-ba：乙醇助溶，浓度梯度为10、100、1 000 μmol/L；复合配方：1 000 μmol/L 6-ba+15 mg/L SA+0.264 mg/L ABA+10～30 g/L葡萄糖。

1.4.2 处理方法。正常育苗、移栽水肥管理。于母本烟株现蕾期，每2天使用上述生长调节剂、水对烟株喷施（现蕾期至盛花期喷施），每处理10株，各重复3次[1]。田间操作按照《2021年度永州市烟叶标准化生产技术方案》的要求以及所选定试验田块情况进行。详细记录农事操作（主要是施肥）、天气事件（主要是降雨）、灾害事件等有关信息。

1.5 观察指标

1.5.1 花冠、雌蕊长度。采用游标卡尺测量花冠与雌蕊长度，雌蕊长度=花柱+子房长度，盛花期对每个处理，选取至少10株，釆集50朵开放花进行统计，重复3次。

1.5.2 柱头外露率、柱头外露度[2]。盛花期，对每个处理，选取至少10株，釆集50朵花进行统计，重复3次。柱头外露率=开放花中柱头外露的花数目/所有的开放花的数目×100%。利用游标卡尺进行花各器官的长度测量，计算柱头外露程度。柱头外露程度（mm）=花柱+子房长度-花冠长度。

1.5.3 授粉效率及种子产量和质量。

1）人工杂交授粉效率：母本烟株进入盛花期开始授粉，授粉时，选取最佳授粉期的花朵进行授粉，花冠不撕除，直接用棉签粘取介质花粉均匀涂抹于母本花朵柱头上，每朵花授粉1次，授粉后立即套袋，并记录每株烟进行授粉的花朵数量，每株授粉100朵花。统计各处理授粉100朵花所耗费的时间，均由同一人完成，重复3次[3]。

2）成果率：授粉10天后统计烟成果率，成果率%=形成膨大青果数/授粉花朵数×100%。

3）单果粒数、单果种子重量：种子采收时，每株烟取5个蒴果测量单果粒数（过45目分样筛），并将种子晒干至含水量＜4.0%，然后测量单果种子重量，千粒重，各处理重复3次。

4）发芽势、发芽率：发芽试验于光照培养箱内（25℃）进行。每处理100粒种子，3次重复。于种子萌发后，测定种子的萌发数于发芽数。各处理重复3次。

2 结果

2.1 株型

GA3处理下，烟花花簇分散，烟花花柄、花冠与对照和其他处理烟株相比明显伸长；其他各处理株型、烟花与对照比较无明显差异。说明GA可能参与花冠生长的调控，其含量的增加将促进花冠的伸长（图1，图2）。

图2 各处理下烟花与对照比较

2.2 花冠、雌蕊长度

表1显示，不同植物生长调节剂处理下：GA3处理下的花冠长度、花柱+子房长度均比对照显著伸长，（花柱+子房）长度/花冠长度占比也显著高于对照；6-ba处理下的花冠长度比对照显著缩短，花柱+子房长度比对照显著伸长，（花柱+子房）长度/花冠长度占比显著高于对照；复合配方处理下的花冠长度比对照显著缩短，花柱+子房长度比对照略短（差异不显著），（花柱+子房）长度/花冠长度占比显著高于对照。花冠长度、花柱+子房长度比较，复合配方＜6-ba＜对照（水）＜GA3，三者之间差异显著；（花柱+子房）长度/花冠长度占比比较，复合配方＞6-ba＞GA3＞对照（水）。可见，复合配方能够更加显著的缩短花冠长度，而一定程度地促进雌蕊伸长；单纯喷施6-ba则更能够促进雌蕊的伸长，花冠长度受到一定抑制；其中ABA、SA可能对花冠生长起到比较明显的抑制作用。GA3处理则同时促进花冠和雌蕊的伸长。

表1 各处理下烟株的花冠、雌蕊长度

2.3 柱头外露率、柱头外露度

表2结果显示，不同植物生长调节剂处理下柱头外露率、柱头外露度比较：柱头外露率为复合配方＞6-ba＞GA3＞水（对照），柱头外露度为复合配方＞6-ba＞GA3＞水（对照）。可见，以现蕾期复合配方处理的烟花柱头外露率和柱头外露度最为明显。

表2 各处理下烟花柱头外露率、柱头外露度

2.4 授粉效率

各处理授粉效率比较GA3处理下烟株的人工授粉耗时最长，为12.32±2.26 min，其次为6-ba处理（3.33±0.89 min）和对照（8.67±1.33 min），最短为复合配方处理（3.06±0.54 min），各处理间存在显著性差异。

2.5 种子产量和质量

根据表3结果显示，不同植物生长调节剂处理下，成果率表现为复合配方＞6-ba＞GA3＞水（对照）；单果粒数、单果种子重量、千粒重表现为复合配方＞6-ba＞水（对照）＞GA3。6-ba、复合配方处理下烟株的成果率与单果粒数更高，可能与植物生长调节剂6-ba、复合配方可能提高了烟花柱头活力有关。

表3 各处理下成果率、单果粒数、单果种子重量和千粒重

根据表4结果显示，不同植物生长调节剂处理下，发芽势、发芽率表现为6-ba＞复合配方＞水（对照）＞GA3。

表4 各处理下种子发芽势、发芽率

3 结论

烟草正常花器官雌蕊在花冠筒内，柱头外露则指的是现蕾后雌蕊柱头显露出花冠或者雄蕊的一种特征[4]。利用柱头外露雄性不育系进行制种，可实现直接用父本花粉对柱头外露雄性不育系的柱头进行授粉，省去人工去除不育系花冠的环节，同时避免损伤柱头和花柱，省工省时，是提高烟草制种的授粉效率，提高杂种优势利用的新方法。诸多研究者在棉花、水稻、番茄等作物上展开了对柱头外露的研究，包括转基因柱头外露研究、细胞质遗传柱头外露、激素与植物花蕾发育研究等。物体内主要存在生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸等五大类激素，还存在着油菜素内脂（BR）、多胺（PAs）、水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）等微量活性物质，与内源激素作用类似，调节植物生长发育[5]。

本研究采用赤霉素（GA3）、2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-D，生长素类）、6-苄氨基嘌呤（6-ba，细胞分裂素）、水杨酸（SA）、脱落酸（ABA）这几种植物生长调节剂，于烟花现蕾期开始进行喷施处理，探讨了植物生长调节剂对烟花雌蕊伸长的影响，结果显示复合配方（6-ba+SA+ABA+葡萄糖）能够更加显著的缩短花冠长度，而一定程度地促进雌蕊伸长；单纯喷施6-ba则更能够促进雌蕊的伸长，花冠长度受到一定抑制；其中ABA、SA可能对花冠生长起到比较明显的抑制作用。GA3处理则同时促进花冠和雌蕊的伸长。通过调查柱头外露率和外露度发现，现蕾期复合配方处理的烟花柱头外露率和柱头外露度最为明显，在不撕除花冠情况下人工授粉效率最高，烟株的成果率与单果粒数更高，可能与植物生长调节剂6-ba、复合配方可能提高了烟花柱头活力有关。

综合可见，复合配方喷施处理下花冠更短，（花柱+子房长度）/花冠长度占比更长，若在不撕除花冠情况下人工授粉更有利，同时还有利于提高种子产量和质量。但具体的喷施处理时期还有待进一步研究确定。