烟草种子介质花粉制备及应用技术规程制定

烟草种子介质花粉制备及应用技术规程制定内容摘要：

，结合公司多年来在烟草介质花粉应用过程中取得的成绩和实践经验，起草《烟草种子 介质花粉制备及应用技术规程》标准征求意见稿，并进行 技术 验证。 在烟草行业内广泛征求意见，并进行意见汇总处理，在此基础上形成标准送审稿，报交行业专家评审，然后根据专家评审意见修改完成报批稿，上交归口行业分标委委员会审查备案。 时间就是金钱，效率就是生命。 唯有惜时才能成功，唯有努力方可成就。 （二）研究的技术路线 四、主要研究结果 经过 相关技术研究 和 对 国内外 烟草种子 先进检验技术的集成 ， 完 成了项目要求的各项内容，取得了以下研究结果： 筛选出了 多个 适宜的 单一 烟草花粉介质，确定了科学的固体介质花粉制备方法 和 技术参数。 通过膨润土、面粉、 GTG 粉、脱脂奶粉、蜂花粉、可溶性淀粉、滑石粉 、葡萄糖、藕粉 、 花粉囊粉末 、柱头粉末 等介质 与烟草纯花粉 混合均匀 制备成介质花粉授粉， 研究了 不同 介质花粉 对 坐果 率、蒴果大小、单果粒数、种子活力 、种子生产成本等 的影响 ，筛选出了 可溶性淀粉、花粉囊 和柱头介质，确定了 花粉介质与纯花粉按照 1∶ （ 1～ 2） 的质量比 混合均匀 制备成介质花粉授粉效果 最佳。 获得国家发明专利 3 项 （ “一种介质花粉及其制备方法和应用 ”，专利号： ；“ 一种固体介质花粉及其制备方法和应用 ”，专利号：交由行业专家评审 行业内广泛征 求意见 应用 数据整理分析 《烟草 种子 介质花粉制备及应用技术规程 》的编写与校对 完成征求意见稿 按征求意见修改 完成送审稿 按评审意见修改 完成报批稿 上交归口行业分标委 集成最新研究成果 相关国家发明专利 相关资料查阅 时间就是金钱，效率就是生命。 唯有惜时才能成功，唯有努力方可成就。 ；“ 一种 烟草 花粉介质及其制备方法和应用 ”，专利号：） ，发表论文 3 篇。 研发出了复合介质花粉，验证了复合介质花粉的制备方法和技术参数。 提出了采用葡萄糖、蔗糖、可溶性淀粉、硼砂、轻质碳酸钙等按不同重量比例制成烟草复合花粉介质，验证了 复合花粉介质 与纯花粉按 1:1 比例混合制备的复合介质花粉授粉效果 良好。 获得国家发明专利 1 项 （ “ 一种 烟草复合 花粉介质及其制备方法和应用 ”，专利号： ）。 实现了介质花粉技术的大面积应用 ，充分验证了采用烟草介质花粉授粉的 科学性、合理性和适用性。 2020~2020 年，介质花粉授粉技术在玉溪中烟种子有限责任公司西双版纳烟草种子冬繁基地大面积应用。 3 年间， 共繁殖生产烟草种子 kg，父母本比例 由 收集花粉授粉阶段 的 1﹕ 扩大到 1﹕ ， 平均产量达 kg/亩， 比收集花粉授粉阶段提高了 50%， 发芽势达到 95%以上，种子活力显著 提高 ， 单位产量成本大幅降低 ，充分 验证了该标准技术 体系的 科学性、合理性和适用性。 完成 了 《 烟草种子 介质花粉制备及应用技术规程 》 意见征求稿。 按 任务书 要求， 已于 2020 年 6 月完成了《烟草种子 介质花粉制备及应用技术规程》 讨论 稿， 通过充分讨论， 9 月 完成了意见征求稿。 计划于 2020 年 10 月完成标准 送审 稿。 五 、 研究 过程及技术参数验证时间就是金钱，效率就是生命。 唯有惜时才能成功，唯有努力方可成就。 第一部分 花粉介质筛选研究 随着现代烟草农业的发展进程，烟草雄性不育系的推广种植已逐步成为烟叶生产的主要发展方向之一，雄性不育系的推广种植比例逐年加大，需种量逐年增加 (马文广等， 2020)。 人工辅助授粉是繁殖生产烟草不育系种子的必要环节，目前主要通过人工采集纯花粉进行人工授粉。 由于烟草每朵花只有 5 枚雄蕊 (胡荣海， 2020)，生成的花粉量少，收集花粉需要投入大量的人力物力，而且授粉时花粉有效利用率低，需要通过扩大父本种植面积满足母本授粉，父母本种植比例一般为 1:3~(李永平， 2020)，由于父本不留种，从而造成单位面积种子产量过低，成本投入大。 在保证种子产量和质量的前提下，如何提高花粉利用率，减少纯花粉用量，从而扩大父母本种植比例，提高种子单位面积产量，降低制种成本，就成为烟草 杂交制种工作者亟待解决的问题。 有研究表明，在葡萄、梨树、果树、阿月浑子的纯花粉中按一定比例添加固体辅料制成介质花粉应用于田间授粉，能减少纯花粉的用量 (Kimura P 等，1998；宋志强等， 2020；杨健等， 2020；孟昭宁， 2020)。 但在烟草上应用固体介质辅助授粉的相关研究还未见报道。 本研究将不同的固体介质与纯花粉按比例混合，制备成固体介质花粉，研究不同介质花粉授粉对烟株田间坐果及种子质量的影响，以寻求适宜的介质与纯花粉适宜比例， 研发 出固体介质花粉，为在烟草杂交制种过程中减少花粉用量， 提高杂交制种效率 ， 降低制种成 本提供保障。 1 材料与方法 试验材料 选用云烟 87 父母本为试验材料。 花粉介质选用膨润土、面粉、 GTG 粉 (购自 英国 Germain’s 种子技术集团 ，种子丸化辅料 )、脱脂奶粉、蜂花粉、可溶性淀粉和滑石粉等 7 种固体物质。 试验 在 玉溪中烟种子有限责任公司西双版纳烟草种子冬繁基地进行。 在云烟 87 初花期，选长势和品种典型性状好的父本烟株，收集花粉晾干。 将云烟87 纯花粉分别与膨润土、面粉、 GTG 粉、脱脂奶粉、蜂花粉、可溶性淀粉和滑石粉按体积比 2: 1: 1:2 及 1:3 的比例均匀混合，制备成不同处理 的介质花时间就是金钱，效率就是生命。 唯有惜时才能成功，唯有努力方可成就。 粉。 以 B 作为膨润土介质花粉处理代号，四个比例不同处理的介质花粉则分别为 B B B B4；以 F 作为面粉花粉介质的处理代号，不同处理代号为 FF F F4； GTG 粉介质花粉的代号为 G，不同处理代号为 G G G G4。 脱脂奶粉介质花粉的代号为 M，不同处理代号为 M M M M4；蜂花粉介质花粉的代号为 P，不同处理代号为 P P P P4；可溶性淀粉介质花粉的代号为 S，不同处理代号则为 S S S S4；滑石粉介质花粉的代号为 T，不同处理代号为 T T T T4。 使用云烟 87 纯花粉作对照 (CK)。 授粉方法 在烟株最佳授粉期，用不同介质花粉分别对云烟 87 母本 (MS 云烟 87)进行授粉。 授粉时，用棉签粘取介质花粉均匀涂抹于母本柱头上，每朵花授粉一次，授粉后立即套袋，挂牌标记。 每株烟授粉 100～ 200 朵花，以 10 株烟为一个重复，共 3 次重复。 种子成熟后统计每株烟的坐果率和每蒴果种子数。 坐果率按以下公式计算：坐果率 =(结果数 /授粉花数 )100%。 种子收获后晒干 (含水量≤％ )，于 4℃ 下干燥保存备用。 种子发芽试验 在培养皿中垫 2 层湿润滤纸，每个培养皿均匀放置 100 粒种子，加盖。 将种子置于光照培养箱内， 25℃ 下每天光照 12 h 发芽，发芽期间保持滤纸湿润。 每处理 3 个重复，每重复 100 粒种子。 第 7 天计算发芽势，第 14 天计算发芽率，种子发芽势 (％ )=(第 7 日发芽种子数／供试种子数 )100％；发芽率 (％ )=(第 14日发芽种子数／供试种子数 )100％。 统计分析 结果的百分率数据以公式 y = arcsin[sqr(x/100)]经过反正弦转化 (郑昀晔等，2020)。 应用 统计软件 GLM 模块对结果进行方差分析。 时间就是金钱，效率就是生命。 唯有惜时才能成功，唯有努力方可成就。 2 结果与分析 不同介质辅助 授粉对烟草坐果率和蒴果种子数的影响 与对照比 (表 11)，使用膨润土作为介质进行辅助授粉，四个不同比例的介质花粉处理对 MS 云烟 87 的坐果率均无显著影响，但均降低了每蒴果的种子数。 使用面粉作为介质进行辅助授粉， F4 处理显著降低了 MS 云烟 87 的坐果率，其它三个处理无显著差异。 面粉的四个处理均显著降低了 MS 云烟 87 的每蒴果种子数。 GTG 粉的 G1 和 G2 处理对坐果率无显著影响， G3 和 G4 两处理都显著降低了坐果率。 G1 处理对每蒴果种子数无显著影响，其它三个处理显著降低了每蒴果种子数。 使用脱脂奶粉作为介质，除 M1 处理对坐 果率无显著影响外，其它各处理均造成坐果率和每蒴果种子数显著下降。 蜂花粉的 P P2 和 P3 处理对坐果率无显著影响， P4 处理降低了坐果率。 蜂花粉的各处理均显著降低了 MS云烟 87 的每蒴果种子数。 可溶性淀粉的四个处理对坐果率均无显著影响。 与对照比， S1 处理虽然提高了 MS 云烟 87 的每蒴果种子数，但未达到显著水平。 可溶性淀粉的其它三个处理 S S3 和 S4 则降低了种子数。 滑石粉的四个处理对坐果率均无显著影响，但均降低了每蒴果种子数。 时间就是金钱，效率就是生命。 唯有惜时才能成功，唯有努力方可成就。 表 11 不同介质花粉对 MS 云烟 87 坐果率和每蒴果种子数的影 响 介质 处理 坐果率 (％ ) 每蒴果种子数 (粒 /果 ) 纯花粉 CK abcde* ab 膨润土 B1 abc cde B2 abcde defg B3 efgh fghij B4 abcde k 面粉 F1 a c F2 abcd cde F3 abcdef efg F4 ghi hijk GTG 粉 G1 abcd bc G2 bcdefg efg G3 hi ghijk G4 i ijk 脱脂奶粉 M1 abcdef c M2 fghi def M3 bcdef fgh M4 i hijk 蜂花粉 P1 bcdef cde P2 efgh fghij P3 bcdef fghi P4 fghi jk 可溶性淀粉 S1 abc a S2 cdefg cd S3 abcdef defg S4 abcde efg 滑石粉 T1 ab c T2 cdefg defg T3 bcdef efg T4 bcdef fghij *数据后的小写字母表示不同处理间的差异显著性 (α=， Lsd 测验 )，下同。 不同介质辅助授粉对烟草种子活力的影响 与对照比，膨润土的 B1 和 B2 两处理显著提高了 MS 云烟 87 的发芽势， B3和 B4 处理则未对发芽势产生显著影响。 膨润土的四个处理对 MS 云烟 87 的发芽率均无显著影响。 以面粉为介质的四个处理中，除 F2 处理显著降低了发芽势和发芽率外，其它三个处理对两发芽指标均无显著影响。 GTG 粉的 G1 和 G2 处理降低了 MS 云烟 87 的发芽势和发芽率， G3 和 G4 处理则对发芽指标无显著影响。 脱脂奶粉的 M3 处理显著降低了发芽势和发芽率，其它三个处理则对发芽无显著影响。 蜂花粉的 P1 处理显著降低了发芽率，其它处理则对发芽势和发芽率无显著影响。 可溶性淀粉的 S1 处理降低了发芽势，其它处理则对发芽无影响。 时间就是金钱，效率就是生命。 唯有惜时才能成功，唯有努力方可成就。 滑石粉的 T1 处理降低了 MS 云烟 87 的发芽率，其它各处理对两发芽指标则无影响。 表 12 不同介质花粉对 MS 云烟 87 种子发芽势和发芽率的影响 介质 处理 发芽势 (％ ) 发芽率 (％ ) 纯花粉 CK * 膨润土 B1 B2 B3 B4 面粉 F1 F2 F3 F4 GTG 粉 G1 G2 G3 G4 脱脂奶粉 M1 M2 M3 M4 蜂花粉 P1 P2 P3 P4 可溶性淀粉 S1 cdefg S2 S3 S4 滑石粉 T1 T2 T3 T4 不同介质性状比较与介质辅助授粉后柱头变化情况 从表 13 可以看出，可溶性淀粉、面粉以及 GTG 粉颗粒较细，易与纯花粉均匀混合，且授粉后柱头的着粉情况好，柱头无异常变化。 膨润 土较难与花粉均匀混合，制备介质花粉时费时费工，不易作为介质花粉的辅料。 脱脂奶粉介质花粉授粉后着粉情况一般，不利于花粉在柱头上萌发。 蜂花粉颗粒较大，虽在制备介质花粉前经过研磨处理，但仍较难与烟草纯花粉均匀混合，且着粉情况一般。 滑石粉易与花粉混合，但滑石粉介质花粉的着粉情况不佳。 时间就是金钱，效率就是生命。 唯有惜时才能成功，唯有努力方可成就。 表 13 不同固体介质性状对比及授粉后柱头变化情况 介质 外观 混合均匀 难易。