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行業(yè)資訊

育種家有話(huà)說(shuō)|沒(méi)有花粉就沒(méi)有種子

2022-03-16 01:00:11 admin

  “沒(méi)有花粉就沒(méi)有種子”這句話(huà)是上世紀(jì)90年代末,我們?cè)诮邮苊仙蕉脊倦s交小麥制種技術(shù)培訓(xùn)時(shí),那個(gè)美國(guó)培訓(xùn)師人——丹尼斯(小丹)說(shuō)的。

  “沒(méi)有花粉就沒(méi)有種子”這句話(huà)對(duì)于我們搞小麥育種的人來(lái)說(shuō),不難理解,但“沒(méi)有了花粉”、或“花粉哪兒去了”?這個(gè)問(wèn)題同樣是小麥育種人,就會(huì)不同的理解了。

  或有更多的人會(huì)認(rèn)為是材料“不抗倒春寒”所致。

  那可不可以這樣說(shuō)呢?

  我認(rèn)為是可以的。因?yàn)椤皼](méi)有種子”,也就是穗子結(jié)實(shí)不好的原因包括有不抗倒春寒這一項(xiàng)。但我們也要知道,穗子結(jié)實(shí)性不好的原因應(yīng)該不光光的倒春寒所致,其還包括有遺傳因素,包括有高溫、寡照、干旱、不合理的水肥效應(yīng)等多種因素,它屬于材料適應(yīng)性差或?qū)Νh(huán)境條件反應(yīng)敏感范疇。

  當(dāng)年“沒(méi)有花粉就沒(méi)有種子”這句話(huà)是對(duì)雜交小麥制種而言,但更多時(shí)候,這句話(huà)對(duì)我們了解小麥材料(品種)的不孕不育、禿尖缺位少粒等現(xiàn)象原因的查找也適用。而在查找這些原因、或在我們常規(guī)觀念中,花粉“一方”的決定作用是巨大的,雌蕊柱頭“一方”的責(zé)任卻很少有被追究過(guò)。

  這就說(shuō)明,雌蕊的適應(yīng)性較雄蕊表現(xiàn)更好,雄蕊對(duì)環(huán)境條件的敏感程度更高——(花粉母細(xì)胞形成過(guò)程中)一旦遇到各種(倒春寒及高溫、寡照、干旱、不合理水肥效應(yīng)等)不適時(shí),花粉的數(shù)量就會(huì)降低、花粉的活性就會(huì)減弱,最終造成不育和不孕。

  生物界中,就生育能力來(lái)說(shuō),雄性較雌性對(duì)環(huán)境條件更加敏感和脆弱,所以“雄性不育”的一詞才會(huì)常見(jiàn),包括我們?nèi)艘彩沁@樣。

  回到小麥上來(lái)說(shuō)。當(dāng)多數(shù)小麥育性不好,表現(xiàn)缺位嚴(yán)重、禿尖兒、少粒時(shí),其原因多與雌性一方關(guān)系不大,問(wèn)題多出在了雄性一方,是花粉粒少、花粉?;钚匀跛?。所以就引出了“小丹”這句“沒(méi)有花粉就沒(méi)有種子”。

  那是上世紀(jì)90年代末的事兒。

  中國(guó)雜交小麥人在云湖度假村接受美國(guó)人“小丹(小丹這個(gè)名字,是我們鄂立柱幫丹尼斯取的中國(guó)乳名)”的技術(shù)培訓(xùn)期間,“小丹”在講到對(duì)雜交小麥制種產(chǎn)量影響的主要因素時(shí),他羅列出的“三個(gè)”主要因素,其就是:第一,花粉量;第二,是花粉量;第三,還是花粉量!

  沒(méi)有別的,就是“花粉粒”!

  這說(shuō)明,花粉粒是決定雜交小麥制種產(chǎn)量高低的關(guān)鍵,“沒(méi)有花粉就沒(méi)有種子”!

  “沒(méi)有花粉”或花粉量少、活力低下的原因包括有遺傳因素,有低溫(倒春寒)、高溫,寡照,干旱,缺肥因素,以及還包括有田間郁閉、植株養(yǎng)分消耗過(guò)多形成了不正當(dāng)?shù)母?jìng)爭(zhēng)因素等。

  所以,我覺(jué)得,當(dāng)我們把所有對(duì)穗粒數(shù)降低的影響因素都?xì)w結(jié)到倒春寒一方時(shí),那是不公正的!

  因?yàn)椋腿缤线呂覀冋f(shuō)到的,小麥結(jié)實(shí)性的好壞,它是受多種因素影響的,它是一個(gè)小麥品種或材料適應(yīng)性好壞的具體表現(xiàn)。

  

消之寶

  

圖1.倒春寒傷害所致

  

消之寶

  

圖2.倒春寒傷害所致

  光是倒春寒的影響,其表現(xiàn)簡(jiǎn)單,譬如把穗子凍壞凍傷了,穗子光桿兒了,葫蘆頭了或干脆不見(jiàn)穗子抽出了等。而其它的一些沒(méi)有年季倒春寒發(fā)生也會(huì)有的表現(xiàn),譬如,沒(méi)有花藥或花藥小了少了、穎殼張開(kāi)了,花絲不伸長(zhǎng)了,穗子結(jié)實(shí)率降低了,禿尖兒了、缺位少粒兒了等等,他們多數(shù)都與當(dāng)時(shí)在花粉母細(xì)胞形成時(shí)期的環(huán)境條件有直接關(guān)系。這也就是在解釋小麥生產(chǎn)上為什么在拔節(jié)后期有一個(gè)叫“水肥臨界效應(yīng)期”和“主攻穗粒數(shù)的關(guān)鍵時(shí)期”的說(shuō)法了。

  消之寶

  圖3.照片中的現(xiàn)象除了可能的倒春寒傷害以外,還有我們說(shuō)的遺傳因素,高溫、寡照、干旱、不合理的水肥效應(yīng)等多種因素

  消之寶

  圖4.這個(gè)照片,如果我不說(shuō)清楚其是一個(gè)不育材料時(shí),人們就可以將其認(rèn)定為倒春寒傷害或高溫、寡照、干旱、不合理的水肥效應(yīng)等因素所致,或也可以是多種因素的疊加等

  巧的是,這個(gè)時(shí)期的拔節(jié)水又恰恰對(duì)倒春寒危害有一定的緩解作用,這樣就又加強(qiáng)了人們將那些(花藥或花藥小了少了、穎殼張開(kāi)了,花絲不伸長(zhǎng)了,穗子結(jié)實(shí)率降低了,禿尖兒了、缺位少粒兒了等)不好的表現(xiàn)栽到倒春寒危害所為的理由上。

  對(duì)于這些,我細(xì)想了一下,覺(jué)得雖然不夠科學(xué)與嚴(yán)謹(jǐn),但就育種來(lái)說(shuō),但也沒(méi)什么不可以,我們就只當(dāng)是那些綜合因素的被“統(tǒng)稱(chēng)”成倒春寒了,反正有了這些表現(xiàn)就是該淘汰的,不論發(fā)生原因從哪里來(lái)!

  那么,抗倒春寒和我們說(shuō)的綜合適應(yīng)性好、及對(duì)環(huán)境條件反應(yīng)遲鈍等這些我們?cè)谔镩g到底該如何鑒定呢?它們有什么表現(xiàn)相關(guān)呢?

  小麥開(kāi)花好花粉就會(huì)好——花粉粒多、花粉?;盍?qiáng)!

  開(kāi)花好的表現(xiàn),包括花絲長(zhǎng),花藥大,花藥多,花藥外露率高等。最典型代表品種就是我們?cè)缜霸?jīng)說(shuō)過(guò)的品種——漯麥4號(hào)。

  據(jù)前人研究,花絲(4.5~11.9毫米)長(zhǎng)度與花藥(2.8~5.9毫米)大小及散粉的數(shù)量(581~3867個(gè))呈顯著正相關(guān)?;ㄋ幍淖冃『突ńz長(zhǎng)度的縮短,明顯的與花花藥中花粉粒減少和活力降低相關(guān)。

  一個(gè)花藥里,最多能有3000多個(gè)花粉粒,少的只有5、6百。前人研究表明,一個(gè)花藥中的花粉粒越多其活力也相應(yīng)越強(qiáng)。一朵小花里有三個(gè)花藥,發(fā)育好時(shí),這三個(gè)花藥的花粉粒就是上萬(wàn),開(kāi)花時(shí),能有一萬(wàn)的三分之一花粉粒優(yōu)先落在自家的花器中,而令這個(gè)自家小花結(jié)實(shí),有一個(gè)花粉粒就夠了,但當(dāng)這個(gè)小花還不孕時(shí),那么多花粉粒都干什么去了?

  瞎了、癟了,不育了,這樣才導(dǎo)致了一些小花的不孕。

  我們說(shuō)了,花藥不育和小花不孕的原因是花粉粒數(shù)量的減少及活力的降低,而導(dǎo)致花粉粒數(shù)量減少及活力降低的因素是不抗倒春寒及一些遺傳因素或高溫、寡照、干旱、不合理水肥效應(yīng)等。而同樣環(huán)境條件下,品種、材料間的表現(xiàn)是有差異的,但這些“差異”不是像有無(wú)蠟質(zhì)和芒的長(zhǎng)短一樣讓我們“一看便知”,它們有一定的“隱蔽性”,人們不花些功夫、費(fèi)些事兒,就很難鑒定。

  有無(wú)標(biāo)志性的表現(xiàn)能夠與這些“適應(yīng)”或“反應(yīng)遲鈍”的表現(xiàn)相關(guān)聯(lián)呢?

  有!

  在“小丹”給我們做培訓(xùn)時(shí),有一個(gè)對(duì)花藥殘留量的調(diào)查方法我覺(jué)得就是我們要找的“相關(guān)”。

  “小丹”說(shuō),在小麥開(kāi)花后一周內(nèi),對(duì)每個(gè)測(cè)試材料隨機(jī)取20個(gè)穗子,查看每一個(gè)穗子所有基部小花中殘留下的花藥數(shù)量,當(dāng)一個(gè)穗子全部的基部小花中花藥殘留數(shù)量超過(guò)20個(gè)時(shí),這個(gè)品種就被斷定為“開(kāi)花不好”的類(lèi)型。

  通過(guò)我們對(duì)“小丹”這種方法的實(shí)踐我們發(fā)現(xiàn),我們?cè)瓉?lái)一直在做的“看花”與“小丹”鑒定方法所得到的“結(jié)論”幾乎相同,它們都是有“開(kāi)花好”的表現(xiàn)。

  由于我們?cè)瓉?lái)一直是搞“三系”育種,其就是T型恢復(fù)系、不育系和保持系。T型恢復(fù)系選擇有一項(xiàng)叫做“看花”——當(dāng)一個(gè)材料開(kāi)花性很好時(shí),一般情況下,這個(gè)材料的恢復(fù)力往往也較高。所以,搞T型雜交小麥種育種“看花”就是基本功。后來(lái),我們不搞T型雜交種小麥育種而改成搞常規(guī)育種了,但這個(gè)“看花”的習(xí)慣并沒(méi)有丟,它被延續(xù)了下來(lái)。

  直到現(xiàn)在,每年在小麥開(kāi)花期,我都爭(zhēng)取能夠看兩次開(kāi)花,將開(kāi)花好的類(lèi)型做一項(xiàng)記錄。

  經(jīng)驗(yàn)證明,這些開(kāi)花好的材料跟后期結(jié)實(shí)好,結(jié)石率高、穗子完整有直接相關(guān)。它比我們后期去做結(jié)實(shí)率調(diào)查要簡(jiǎn)單的多,也比“小丹”的方法快捷、甚至是可一目了然。

  

消之寶

  

圖5.典型的長(zhǎng)花絲、大花藥——掛花到頂

  

消之寶

  

圖6.(煙農(nóng)999/3664)的某品系,是連年開(kāi)花好,且秀氣

  去年在開(kāi)花盛期,我對(duì)我們所有材料的開(kāi)花好壞看了兩遍,一遍能花“個(gè)把小時(shí)”的時(shí)間。

  看花材料包括親本,高代和產(chǎn)量比較試驗(yàn),我粗略統(tǒng)計(jì)了一下,在“上述”這些材料中,開(kāi)花好的只有39個(gè),其中特好的有16個(gè),一般好的有23個(gè)。

  所有親本中,只有7個(gè)開(kāi)花好,一個(gè)(普冰03)表現(xiàn)“最好”;我們自己的高代品系中,有10個(gè)品系表現(xiàn)“最好”,這10個(gè)品系中,有7個(gè)是來(lái)源于同一個(gè)組合。氣人的是,一個(gè)鄭麥366的復(fù)交組合和一個(gè)百農(nóng)207單交組合都在“最好”的行列。

  濟(jì)麥22屬于“一般好”。

  開(kāi)花好材料這樣少,說(shuō)明了什么?

  第一說(shuō)明,與“小丹”說(shuō)我們中國(guó)小麥開(kāi)花不如印度小麥開(kāi)花好是一致的;第二說(shuō)明,開(kāi)花性選擇有待提高和加強(qiáng),這是獲得材料適應(yīng)性好的簡(jiǎn)單方法;第三說(shuō)明,我們以往小麥雜交種制種產(chǎn)量低的問(wèn)題還會(huì)持續(xù),這也可能也是孟山都撤走“雜交小麥”的原因之一(現(xiàn)在看,我們?cè)谶@方面沒(méi)有太大的改觀)。

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