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本试验选用湖南农业大学选育的高温不育系TMS-2。试验目的为,了解其及育性转换临界温度和敏感时期及在湛江的制种可行性,为TMS-2在湛江的应用提供试验基础。试验采用分期播种和人工定温试验相结合的方法,结果表明:
1.温度对温敏不育系TMS-2的影响
棉花温敏不育系TMS-2是一个雄性育性受温度控制不育系,雄性育性随温度的升高而降低。经高温处理后,其不育度随着处理时间的加长而增高。高温处理前期所开的花正常可育,高温处理后,开始是花药不开裂,但花药中仍有极少可育数花粉,而到高温处理后期,则花药完全不育,花丝很短,花药皱缩,花药里没有内含物质。因此,在致使TMS-2不育的温度范围内,随着处理时间的延长,TMS-2的不育性逐步提高。
2.温敏不育系TMS-2的不育临界温度
从处理的结果来分析,经过平均日均温为26、27℃处理过的TMS-2的育性都表现正常,从花粉量来看,两者没由显著差异性,且结铃情况正常,而从28℃处理开始,包括29、30℃,FMS-2出现了半不育及不育现象,且结铃率很低。所以,棉花温敏不育系TMS-2雄性不育的临界温度在27~28℃之间。观察中发现,不育与可育之间并不是一个质的变化,经过高温处理后的TMS-2雄性育性的呈现从可育到半不育,再到不育的逐渐变化过程。
3.温敏不育系TMS-2雄性不育的敏感时段
第一、第二播期花粉量的多少与花前5-9d的平均日均温的相关都达显著水平,其共同温度敏感期为花前5-9d;第三、第四播期花粉量的多少与花前7-15d的平均日均温的相关都达显著水平,其共同温度敏感期为花前7-15d。
第一、第二播期的花前5-9d与第三、第四播期的花前7.15d都是现蕾后至开花前5-7d。因而从外形上来看,TAMS-2的温度敏感期就是现蕾后至开花前5-7d。而敏感期在花的发育上是何阶段,则有待进行解剖学观察。
4.温敏不育系TMS-2个体间的差异
在观察中发现,在经28℃处理的不育系中,个体间还存在半不育类型,而且该半不育类型随处理时间的加长,仍然表现为半不育现象,经显微镜镜检,仍存在极少量花粉,套袋后也能结铃,但其棉桃为“歪嘴桃”。该现象同样在29、30℃处理中出现。造成该现象主要是由于个体间的差异,即个体间的不育临界温度有所不同,也是造成在30度处理后,该不育系仍然有一定的结铃率的原因。因此,如果要利用该不育系,还必须进行提纯。光温敏不育系的育性转换特性由主基因控制,而育性转换的起点温度则由多基因控制,导致育性漂移的内在原因是控制起点温度的多基因仍有少数处于杂合状态,通过连续多代自交选择,使光温敏不育系起点温度得到遗传纯化而不再发生“漂变”是完全可能的。具体的做法是选择在28处理后表现彻底不育的个体自交纯合。
温敏核不育材料用于杂种棉花生产,要先培养高不育或全不育的不育系,TMS-2的个别个体在高温条件下还不能完全不育。对其后代的高不育或全不育可进一步进行筛选。
5.用TMS-2在湛江制种的安全性
光温敏不育系不育性稳定才能确保安全制种。育性转换临界温度是衡量光温敏不育系育性稳定性的关键指标,育性转换起点温度的高低决定了光温敏不育系的实用性和其适应的生态区域。
TMS-2的育性转换临界温度为28℃,只有平均日均温在28℃以上才能保证其雄性不育,因此在湛江制种,可调整其花期在六月下旬到7月中旬这段时间内,其制种成功率能达到92.86%。
综上所述,本试验研究确定了温敏不育系TMS-2育性转换的温度敏感时期和育性转换临界温度,这些研究结果为TMS-2的生产应用奠定了基础,对于这一类材料的研究具有重要的理论和实践意义。