三色堇化学杀雄剂组合物及配制方法与应用

摘要

本发明属于花卉植物叶面喷施剂领域，具体涉及一种三色堇化学杀雄剂组合物及配制方法与应用。本发明的杀雄剂由苯磺隆、尿素、赤霉素、洗衣粉及水组成，其功效是对三色堇杀雄彻底，雌蕊育性正常，植株生长发育无不良影响，化学杀雄率为96.92%，异交结实正常，异交结实率为89.66%，种子杂交纯度达到100%。喷施期选三色堇自交系株高10～15cm，最大花蕾长1～2mm时进行叶面喷施，单株受药量控制在15～20ml，10d后复喷1次，各处理浓度不变，但施药量降为8～10ml/株。本发明杀雄剂协同效果好，生产成本低，对环境友好，易于推广应用。

权利要求

1.一种适用于三色堇的化学杀雄剂组合物，其特征在于，按mg/L计的组分如下所述：苯磺隆浓度0.30mg/L，尿素0.30mg/L，赤霉素0.20mg/L，洗衣粉0.20mg/L,余量是水；

通过如下步骤制备：

1)配制苯磺隆溶液：取0.3g10％苯磺隆，用蒸馏水定容至250ml，即得苯磺隆溶液；

2)配制尿素溶液：取0.3g尿素，先用75％乙醇充分溶解，再用蒸馏水定容至250ml,即得尿素溶液；

3)配制赤霉素溶液：取0.2g75％赤霉素GA3，先用75％乙醇充分溶解，再用蒸馏水定容至250ml即得赤霉素溶液；

4)配制洗衣粉溶液：先用0.2g洗衣粉，再用蒸馏水定容至250ml即得洗衣粉溶液;

5)将上述配制的苯磺隆溶液、尿素溶液、赤霉素溶液、洗衣粉溶液混合均匀，即得1L三色堇化学杀雄剂组合物。

2.一种三色堇的化学杀雄剂组合物的应用方法，其特征在于下列步骤：

1)配制化学杀雄剂组合物：

按mg/L计的组分如下：苯磺隆浓度0.30mg/L，尿素0.30mg/L，赤霉素0.20mg/L，洗衣粉0.20mg/L,余量是水；

2)田间施用方法：

在三色堇现蕾期，当自交系株高为10～15cm，最大花蕾长1～2mm，对三色堇植株叶面进行均匀喷施，施药量为15～20ml/株，10d后复喷一次，施药量为15～20ml/株。

说明书

三色堇化学杀雄剂组合物及配制方法与应用

技术领域

[0001] 本发明属于花卉植物育种技术领域，具体涉及一种适用于三色堇的化学杀雄剂组合物及配制方法与应用。

背景技术

[0002] 三色堇（Viola×wittrockiana），堇菜科（Violaceae）堇菜属（Viola）。其花型可爱多变，花色艳丽，品种丰富，花期较长，具有“花坛皇后”的美誉，是冬春花坛、花境、盆花及图案等的首选材料之一；同时，由于其耐寒性较强，可以通过调节播种期来调控三色堇的盛花期，使其在元旦前后开花，因此，有广泛的应用价值。

[0003] 杂种优势育种是目前培育新品种的重要方法之一。它能使子代同时获得双亲的优良性状，以达到提高花卉的观赏性和抗逆性等目的，为农业发展做出了巨大贡献。但在育种研究过程中，往往需要耗费大量的人力物力，来完成自花授粉植物的去雄工作。要在花期用人力完成每朵花的去雄，特别是小花型植物的人工去雄，无疑是一项及其繁冗、费时的工作。因此，杂交种子的数量受限，致使育种进程延缓。这也给新品种的推广及应用造成了巨大困难。

[0004] 化学杀雄剂（Chemical Hybridizing Agent，CHA）杀雄是在花粉形成以前将内吸性化学药剂喷洒在植株上，抑制花粉正常发育或阻止花粉形成，达到去雄目的，为杂交制种提供母本。化学杀雄杂种，操作简便易行，组合选配自由，可有效代替人工去雄，减少育种年限，F1代种子使用无风险，不需“两系”或“三系”配套，也无需选育自交不亲和系和自交系，更不受母本不良细胞质的影响，可大范围的选择亲本，把丰产、优质等形状结合起来，大大减轻育种工作量，提高了育种效率，；可在短时间内生产出足够数量的F1代种子，是具有良好前景的育种方法。

[0005] 化学杀雄实现杂优化是植物杂种优势利用的重要途径，目前美国广泛推广的杂种小麦就是利用化学杀雄剂制种的；中国在十字花科油菜作物上化学杀雄的研究和应用成果显著。但是化学杀雄效果受气候、植株发育状况的影响，同一化学杀雄剂浓度对于不同地区同一作物，或者同一地区不同作物的杀雄效果不同。然而，迄今为止，还未见针对三色堇研制出的专用化学杀雄剂和使用化学杀雄剂生产杂种一代种子的报道。

[0006] 基于以上原因，研究探索一种高效、低毒、广谱性高、价格低廉且使用方便的三色堇化学杀雄剂，使其应用于三色堇利用自交系生产杂种一代种子，以实现杀雄率96.82%是本领域技术人员所关心的。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于三色堇的化学杀雄剂组合物及配制方法与应用。本发明化学杀雄剂组合物由苯磺隆、尿素、赤霉素、洗衣粉和水组成。本发明制备的化学杀雄剂对三色堇花蕾期的植株杀雄效果较彻底，雌蕊发育正常，对植株无副作用。在三色堇杂种一代种子生产过程中，采用本发明的化学杀雄剂后，花期经检测化学杀雄率为96.82%，异交结实率为89.66%。

[0008] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

[0009] 一种三色堇化学杀雄剂，以活性成分按浓度配比的组合物选自下列物质：苯磺隆浓度0.30mg/L，尿素0.30mg/L，赤霉素0.20mg/L，洗衣粉0.20mg/L，补充水分至全量（即1L）。所述的苯磺隆的分子式为C15H17N5O6S，尿素分子式为CH4O（分析纯为99.8%）；赤霉素分子式为C19H22O6；洗衣粉主要成分为十二烷基苯磺酸钠（含量≥13%），分子式为C18H29NaO3S。

[0010] 申请人提供了一种三色堇化学杀雄剂的组合物的应用方法，其步骤如下所述：

[0011] (1)配制化学杀雄剂溶液：

[0012] 1）配制苯磺隆溶液：取0.3g10%苯磺隆，用蒸馏水定容至250ml，即得苯磺隆溶液；

[0013] 2）配制尿素溶液：取0.3g尿素，用75%乙醇充分溶解，蒸馏水定容至250ml，即得尿素溶液；

[0014] 3）配制赤霉素溶液：取0.2g75%赤霉素（GA3），用75%乙醇充分溶解，蒸馏水定容至250ml，即得赤霉素溶液；

[0015] 4）配制洗衣粉溶液：用0.2g洗衣粉，蒸馏水定容至250ml即得洗衣粉溶液；

[0016] 5）将上述配制的苯磺隆溶液、尿素溶液、赤霉素溶液、洗衣粉溶液混合均匀，即得1L三色堇化学杀雄剂组合物。

[0017] （2）喷药时期的确定：

[0018] 在三色堇现蕾期，当自交系株高达到10～15cm，最大花蕾长1～2mm时，利用小型手动喷雾器（1L）对三色堇植株叶面进行均匀喷施。10d后复喷一次，浓度不变。喷施时间选在早上9:00～11:00，喷施天气应无风、无露水，以保证施药效果。

[0019] （3）单株受药量：

[0020] 第一次施药应控制用药量15～20ml/株，第二次喷施，单株受药量降为8～10ml/株。

[0021] 本发明的有益效果在于：

[0022] 本发明中使用的化学杀雄组合物优点是，对植株无副作用，可以诱导三色堇产生彻底的植株雄性不育，且雌蕊发育正常；利用化学杀雄剂对三色堇的杀雄率达96.82%。本发明对环境友好，其中苯磺隆是一种常用的化学除草剂，广涉用于农业生产；尿素是一种中性肥料，对土壤无影响，是一种优质高效氮肥；赤霉素是广泛存在的一类植物激素，能刺激叶和芽的生长；洗衣粉是一种常用表面活性剂，价廉物美；上述化学物质均为非重金属类化合物，毒性低，残留少，对人畜安全；在土壤中易降解，对环境更安全；活性高，用量少，成本低，使用方便，益于推广。

附图说明

[0023] 图1：是用1%醋酸洋红染色法对未喷施化学杀雄剂组合物的三色堇角堇21号正常花粉活力的观察。

[0024] 图2:是用1%醋酸洋红染色法对三色堇角堇21号喷施化学杀雄剂组合物后的花粉活力的观察。

[0025] 图3:是三色堇角堇21号未喷施化学杀雄剂组合物的正常花粉萌发情况。

[0026] 图4:是三色堇角堇21号喷施化学杀雄剂组合物后的花粉萌发情况。

[0027] 图5:是三色堇角堇21号未喷施化学杀雄剂组合物的正常植株的生长状况。

[0028] 图6:是三色堇角堇21号喷施化学杀雄剂组合物后植株的生长状况。

[0029] 图7:是三色堇角堇21号未喷施化学杀雄剂组合物的正常花朵的形态观察。

[0030] 图8:是三色堇角堇21号喷施化学杀雄剂组合物后花朵的形态观察。

[0031] 图9:是三色堇角堇21号未喷施化学杀雄剂组合物的正常花朵经异交授粉后的花粉管伸长及进入子房的情况。

[0032] 图10:是三色堇角堇21号喷施化学杀雄剂组合物后的花朵经异交授粉后的花粉管伸长及进入子房的情况。

具体实施方式

[0033] 以下是发明人给出的实施例，需要说明的是，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的保护范围。

[0034] 实施例1：

[0035] 苯磺隆单一药剂喷施，浓度分别为0.00，0.30，0.50，0.70ug/mL。在2012年3月中下旬，21号自交系株高达到10～15cm，最大花蕾长1～2mm时，利用小型手动喷雾器（1L）对三色堇植株叶面进行均匀喷施。单株受药量控制在15～20mL，10d后复喷1次，各个处理浓度不变，药量降为8～10mL。10株为一个处理，处理1次，喷施清水作对照。在花期观察三色堇的杀雄效果以及苯磺隆处理对三色堇花器官的影响。

[0036] 表1不同浓度苯磺隆对三色堇的杀雄效果

[0037]

[0038] 0.30、0.50和0.70μg/mL苯磺隆处理1次能诱导雄性不育花朵比分别为86.95%，96.90%，100%。0.30、0.50和0.70μg/mL处理自花自交结实率分别为6.67%，3.33%，0.00%，明显低于可育株（0.00μg/mL）的96.67%。而0.3μg/mL的处理异交结实率为93.33%，与可育株（0.00μg/mL）相比没有明显差异。0.5和0.7μg/mL的处理异交结实率分别为73.33%和0.00%。这说明，0.50μg/mL以上的苯磺隆处理不仅诱导了花粉败育，也对雌蕊产生了较大的伤害（说明：表1中三色堇的杀雄效果是按照花粉萌发率计算的）。

[0039] 表2不同浓度苯磺隆对三色堇花器官形态的影响

[0040]

[0041] 与可育株（0.00μg/mL）相比，苯磺隆处理后花径、雌蕊、柱头、花药都明显短缩。但0.3μg/mL浓度处理与可育株（0.00μg/mL）并无明显差异。苯磺隆处理后，花冠减小，上瓣花色由深紫色渐变为浅紫色，下瓣大部分变为白色，仅有花心部分为黄色，中瓣圆形渐变为长方形，且浓度越大，变化越明显，0.70μg/mL浓度处理整个花瓣皆为淡紫色；花药干瘪，缩短变宽，花粉活力小。0.50，0.70μg/mL浓度处理柱头畸形发育，子房明显减小。

[0042] 实施例2：

[0043] 1、材料

[0044] 试验材料采用三色堇新品种‘冰紫’（在具体的实施方式中不限于本实施例的 品种），该新 品种已经 公开发表，参 见网址：http://www.pyyl.net/zhuantibaodao/2011-11-10/18792.html；《第二十九届全国林科技信息网网会之四》，濮阳园林网转载，发表时间2011-11-10（该新品种2010年通过湖北省林木品种审定委员会审定，是由角堇21号与大花三色堇22号（为常规品种）杂交而成），该品种株型紧凑，株高20～30cm，分枝数18～25，秋播后90～95d开花。

[0045] 本发明用手压式式喷雾器喷施；用10cm×5cm硫酸纸袋对处理株的花枝套袋和按照常规方法隔离制种。

[0046] 2、试验方法

[0047] （1）生产杂种一代种子的父母本育苗定植

[0048] 将三色堇的父母本于当年10月初播种育苗，播种介质应排水良好、疏松。播后需严密覆盖1cm左右薄土，并置于避光处。播后要浇透水，注意保湿。发芽适温为15～20℃。当三色堇开始长出第一对真叶后，给予充足的阳光，以免徒长。待幼苗长至2对真叶时要立即移植，进行盆栽或露地栽培，一般采用12×13cm的营养钵上盆，盆土为园土+腐叶土+黄沙按重量比3：2：1配制（所述的园土为通常的菜园土，不添加人工营养物质），常规管理。

[0049] （2）苯磺隆化学杀雄剂组合物处理，正交试验设计如下：

[0050] 表3正交实验L9（34）因素水平表

[0051]

[0052] 以2水平为例，化学杀雄剂组合物配制方法如下：

[0053] 1）配制苯磺隆溶液：取0.3g10%苯磺隆，用蒸馏水定容至250ml，即得苯磺隆溶液。

[0054] 2）配制尿素溶液：取0.3g尿素，用75%乙醇充分溶解，蒸馏水定容至250ml，即得尿素溶液。

[0055] 3）配制赤霉素溶液：取0.2g75%赤霉素（GA3），用75%乙醇充分溶解，蒸馏水定容至250ml，即得赤霉素溶液。

[0056] 4）配制洗衣粉溶液：用0.2g洗衣粉，蒸馏水定容至250ml，即得洗衣粉溶液。

[0057] 5）将上述配制的苯磺隆溶液、尿素溶液、赤霉素溶液和洗衣粉溶液混合均匀，即得1L三色堇化学杀雄剂组合物。

[0058] （3）母本植株喷施化学杀雄剂时期、用量及方法

[0059] 翌年，在母本角堇株高达到10～15cm，最大花蕾长1～2mm时，利用小型手动喷雾器对角堇植株叶面进行均匀喷施。10d后复喷一次，浓度不变。以10株作为一个处理，以喷施蒸馏水作为对照。喷施时间在早上9:00～11:00，喷施天气无风无露水，保证药效；单株受药量第一次喷施控制在15～20ml，第二次喷施，单株受药量降为8～10ml。

[0060] （4）杂种一代种子的生产

[0061] 父母本花朵开放后，父本花器正常，采集父本22号的花粉授粉到杀雄后的母本角堇21号花朵柱头上，在杀雄后的母本植株上生产杂交一代种子。

[0062] （5）杂种一代种子质量检验

[0063] 当母本角堇种子成熟后，采收母本株上的种子进行田间杂交纯度鉴定。

[0064] 3、结果分析

[0065] 表4苯磺隆组合L9（34）正交实验设计方案及结果分析

[0066]

[0067] 四个浓度中苯磺隆浓度和赤霉素浓度影响较为显著，其中苯磺隆浓度影响最为显著。最优化学杀雄剂组合物为：苯磺隆浓度0.30μg/mL，尿素0.30μg/mL，赤霉素0.20μg/mL，洗衣粉0.20μg/mL。

[0068] 在此最优组合物处理下：

[0069] 1）化杀杀雄率、异交结实率及杂交种子纯度

[0070] 化学杀雄率为96.82%（说明：本实施例的三色堇的杀雄效果是按照花粉萌发率计算的），异交结实率为89.66%，杂交种子纯度为100%。

[0071] 2）化学去雄对植株形态及花器官的影响

[0072] 植株形态上，顶芽叶色变浅，株高略有降低；花器官形态上，花冠减小，花色变浅，花粉空瘪，花药畸形发育。雌蕊未受影响。

[0073] 实施例3：

[0074] 1、材料

[0075] 试验材料选择三色堇新品种‘猫咪’，（在具体的实施方式中不限于本实施例的品种）该新品种已经公开发表，参见网址：http://www.pyyl.net/zhuantibaodao/2011-11-10/18792.html；《第二十九届全国园林科技信息网网会之四》，濮阳园林网转载；发表时间2011-11-10（该新品种‘猫咪’2010年通过湖北省林木品种审定委员会审定，系由角堇21号与三色堇9号（为常规品种）杂交育成）。用10cm×5cm硫酸纸袋对处理株的花枝套袋和按照常规方法隔离制种。

[0076] 本发明用手压式式喷雾器喷施。

[0077] 2、试验方法

[0078] （1）生产杂种一代种子的父母本育苗定植

[0079] 父母本于当年10月初播种育苗，播种介质应排水良好、疏松；播后需严密覆盖1cm左右薄土，并置于避光处；播后要浇透水，注意保湿；发芽适温为15～20℃。开始长出第一对真叶后，给予充足的阳光，以免徒长。待幼苗长至2对真叶时要立即移植，进行盆栽或露地栽培，一般采用12×13cm的营养钵上盆，盆土为园土+腐叶土+黄沙按重量比3：2：1配制（所述的园土为通常的菜园土，不添加人工营养物质），常规管理。

[0080] （2）三色堇的化学杀雄剂组合物按以下步骤制备：

[0081] 1）配制苯磺隆溶液：取0.3g10%苯磺隆，用蒸馏水定容至250ml，即得苯磺隆溶液；

[0082] 2）配制尿素溶液：取0.3g尿素，用75%乙醇充分溶解，蒸馏水定容至250ml，即得尿素溶液；

[0083] 3）配制赤霉素溶液：取0.2g75%赤霉素（GA3），用75%乙醇充分溶解，蒸馏水定容至250ml，即得赤霉素溶液；

[0084] 4）配制洗衣粉溶液：用0.2g洗衣粉，蒸馏水定容至250ml，即得洗衣粉溶液；

[0085] 5）将上述配制的苯磺隆溶液、尿素溶液、赤霉素溶液、洗衣粉溶液混合均匀，即得1L三色堇化学杀雄剂组合物。

[0086] （3）母本植株喷施化学杀雄剂时期、用量及方法

[0087] 翌年，在母本角堇株高达到10～15cm，最大花蕾长1～2mm时，利用小型手动喷雾器（1L）对角堇植株叶面进行均匀喷施。10d后复喷一次，浓度不变。以10株作为一个处理，以喷施蒸馏水作为对照。喷施时间在早上9:00～11:00，喷施天气无风无露水，保证药效；单株受药量第一次喷施控制在15～20mL，第二次喷施，单株受药量降为8～10ml。

[0088] （4）杂种一代种子的生产

[0089] 父母本花朵开放后，父本花器正常，采集父本21号的花粉授粉到杀雄后的母本三色堇9号花朵柱头上，在杀雄后的母本植株上生产杂交一代种子。

[0090] （5）杂种一代种子质量检验

[0091] 当母本三色堇9号种子成熟后，采集母本株上的种子进行田间杂交纯度鉴定。

[0092] 本实施例的化学杀雄率为96.82%，异交结实率为89.66%，杂交种子纯度为100%。

[0093] （6）化学去雄对植株形态及花器官的影响

[0094] 植株形态上，顶芽叶色变浅，株高略有降低；花器官形态上，花粉空瘪，花药畸形发育。雌蕊未受影响。

[0095] 利用本发明技术对三色堇的可育株进行“化杀去雄”，在母本相同的情况下，大大节省了制种时间，简化了制种步骤，F1代纯度及优势无明显差异，制种费用大幅下降；“化杀去雄“是三色堇去雄方法的一种创新。