水杨酸对小麦温敏雄性育性的影响

摘要

为探究水杨酸（salicylic acid, SA）对小麦温敏雄性育性的影响，以小麦温敏雄性不育系BNS366及其近等基因系郑麦366为试验材料，于2021-2022和2022-2023年生长季，在正常秋季播种（10月10日-10月13日）和晚播（12月1日）条件下，自小麦雌雄蕊原基分化期至开花期，采用酶联免疫法测定了幼穗和花药中内源SA含量；于2023-2024年生长季，自药隔期至开花期前，采用0、0.1、0.5、1.0、1.5和2.0 mmol·L^-1 SA水溶液对小麦进行全株喷施处理，用I₂-KI法测定了花粉可育率，用国内法和国际法测定了自交结实率。结果表明，在2021-2022和2022-2023年生长季，在正常秋季播种（2021-2022和2022-2023）和2021-2022年生长季晚播条件下BNS366花粉全不育或高不育，其幼穗中SA含量在雌雄蕊原基分化期至四分体期低于同播期的郑麦366,花药中SA含量在单核中位期和三核期相比同播期的郑麦366较高；在2022-2023年生长季晚播条件下，BNS366花粉可育，其药隔期幼穗和单核中位期花药中SA含量均高于郑麦366。在2023-2024年生长季，与CK(0 mmol·L^-1 SA)相比，2.0 mmol·L^-1 SA处理下，正常秋季播种和晚播的郑麦366的国际法自交结实率均显著提高（增幅分别为28.16和31.25个百分点）,正常秋季播种的BNS366的国内法和国际法自交结实率也均显著提高（增幅分别为1.25和1.76个百分点）;在0.5 mmol·L^-1 SA处理下，晚播的BNS366的花粉可育率降低37.97个百分点，变化显著；在两个播期下，郑麦366和BNS366其他浓度SA处理的上述3个指标与CK差异均不显著。由此说明，在雌雄蕊原基分化期至四分体期BNS366幼穗中内源SA含量的不足可能促使其雄性不育；外源SA对郑麦366可育植株和BNS366不育植株的自交结实率可能具有升高效应，对BNS366可育植株的花粉可育率具有降低效应。

关键词

小麦 / 温敏雄性不育 / 水杨酸 / 花粉可育率 / 自交结实率

基金资助

河南省科技厅科技攻关项目(222102110216); 河南省重大科技专项(221100110300); 国家自然科学基金项目(31701502)