Ampha Z32花粉活力分析儀在玉米育種和制種中的應(yīng)用
日期:2021-07-14 16:25:48

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—— 為什么要測(cè)量玉米花粉質(zhì)量? ——

花粉活力、花粉數(shù)量和花粉散粉的動(dòng)態(tài)變化是玉米育種和制種的關(guān)鍵因素。在育種和種子生產(chǎn)的過(guò)程中想要獲得高的結(jié)實(shí)率,除最大限度的提高花粉的活力和數(shù)量外,還應(yīng)把握花粉散粉的動(dòng)態(tài)變化,以合理調(diào)整雌雄株系的種植時(shí)間,提高雌雄株系開(kāi)花的同步性。

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研究證實(shí),溫度、光照、濕度、輻射、施用農(nóng)藥等不利環(huán)境條件都會(huì)對(duì)花粉活力、花粉數(shù)量以及散粉周期產(chǎn)生負(fù)面影響,從而導(dǎo)致授粉成功率降低,糧食產(chǎn)量下降。Ampha Z32花粉活力分析儀作為測(cè)量花粉活力和數(shù)量的可靠工具,可應(yīng)用于:
◆ 表征繁殖系、近交系和雜交系的特性
-花粉活力和數(shù)量的表型分析
-檢驗(yàn)雄性不育系的育性恢復(fù)
◆ 優(yōu)化玉米制種過(guò)程
-鑒定授粉是否充足(Ampha Z32的應(yīng)用:花粉質(zhì)量和數(shù)量對(duì)結(jié)實(shí)率的影響
-調(diào)整雌雄株系的開(kāi)花同步性
-優(yōu)化雌雄株系種植比例
-優(yōu)化花粉保存條件
-指導(dǎo)人工授粉細(xì)節(jié)
◆ 優(yōu)化單倍體育種過(guò)程Ampha Z32花粉活力分析儀在DH育種中的應(yīng)用
-鑒定小孢子發(fā)育的不同時(shí)期
-研究胚狀體發(fā)育途徑的進(jìn)展

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—— 玉米花粉活力表型分析 ——

有活力的花粉是成功授粉的基本條件。然而,花粉活力會(huì)受到許多外界因素的負(fù)面影響,如高溫、干旱或殺蟲(chóng)劑的施用。Ampha Z32花粉分析儀測(cè)量簡(jiǎn)單、快速,大大提高了花粉測(cè)量的通量,可高效進(jìn)行繁殖系、自交系和雜種系測(cè)量和篩選,從而提高育種效率。

◆ 花粉活力田間試驗(yàn)

本次田間試驗(yàn),在一天中的不同時(shí)間點(diǎn)對(duì)三個(gè)不同玉米品系的花粉進(jìn)行了采集和測(cè)定。

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花粉散粉的動(dòng)態(tài)變化

系統(tǒng)的進(jìn)行花粉活力的測(cè)量,可以幫助在育種和生產(chǎn)過(guò)程中評(píng)估外界環(huán)境,如熱脅迫、干旱或殺蟲(chóng)劑等不利因素對(duì)花粉活力的影響,從而判斷作物的生長(zhǎng)狀況,篩選更適宜的種植地點(diǎn)。

—— 優(yōu)化玉米制種過(guò)程 ——

花粉活力、授粉量、雌雄株系的種植比例、種植組合模式、雄株系的授粉潛力、花粉質(zhì)量的管控(Ampha Z32的應(yīng)用:玉米花粉質(zhì)量管控)以及人工授粉的細(xì)節(jié)都關(guān)系到授粉結(jié)果,影響最終的結(jié)果率。

其中,深入了解玉米雄株系的花粉活力和花粉散粉動(dòng)態(tài)變化,是提高雌雄株系的種植比例、種植組合模式的關(guān)鍵。

◆ 花粉散粉的動(dòng)態(tài)變化分析

-收集花粉

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上圖為一個(gè)簡(jiǎn)易的玉米花粉收集器,由一個(gè)塑料杯和一個(gè)網(wǎng)罩組成。塑料杯中盛有能長(zhǎng)期穩(wěn)定花粉粒的AmphaCount計(jì)數(shù)緩沖液,蓋上網(wǎng)罩可防止碎片和昆蟲(chóng)進(jìn)入。將玉米花粉收集器固定在兩排植株間,定期收集花粉懸浮液即可。

-花粉計(jì)數(shù)-累積散粉量

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定期收集并測(cè)量花粉懸浮液中的花粉量,即可了解散粉量的動(dòng)態(tài)變化。上圖顯示了隨時(shí)間推移花粉數(shù)量的累積變化。其中每條曲線都代表了一個(gè)收集器中的花粉量變化,藍(lán)色曲線為該品系的平均花粉量變化。

通過(guò)該實(shí)驗(yàn)可以直接確定某一玉米品系散粉的動(dòng)態(tài)變化和散粉高峰期,也可以間接判斷這一特定品系的平均花粉量,并評(píng)估其與育種目標(biāo)的匹配性。

◆ 雌雄株系開(kāi)花的同步性

- 散粉動(dòng)態(tài)變化

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該圖顯示了花粉散粉的動(dòng)態(tài)變化,通過(guò)對(duì)上述示例中累積散粉量進(jìn)行一階導(dǎo)數(shù),可以確定散粉的峰值期以及散粉持續(xù)的時(shí)間。如圖所示,該特定品系90%的花粉在7天內(nèi)釋放。

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合適的授粉時(shí)間和適量的花粉對(duì)于獲得高的座果率非常重要。通過(guò)分析和對(duì)比不同雄性株系的花粉散粉動(dòng)態(tài)變化(活性和數(shù)量),再結(jié)合雌性株系的開(kāi)花時(shí)間及接受花粉的能力,就可以進(jìn)一步調(diào)整雌雄株系的播種時(shí)間,指導(dǎo)實(shí)現(xiàn)雌雄株系開(kāi)花的同步性。
 
- 優(yōu)化雌雄株系種植比例

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通過(guò)花粉散粉的動(dòng)態(tài)變化差異可鑒定不同雄性品系的授粉潛能。如圖,紅色曲線所代表的雄性品系的散粉量遠(yuǎn)低于藍(lán)色曲線所代表的雄性品系。紅色曲線所代表的雄性品系往往不能使雌性株系完全授粉,因此不能獲得良好的結(jié)實(shí)率。

玉米制種過(guò)程中,為獲得良好的經(jīng)濟(jì)收益,生產(chǎn)過(guò)程中確定每個(gè)雄性品系的花粉表型特性至關(guān)重要,根據(jù)Ampha Z32花粉活力分析儀的測(cè)量結(jié)果和最終的結(jié)實(shí)率,可幫助生產(chǎn)者在制種過(guò)程中調(diào)整雌雄株系的種植時(shí)間,優(yōu)化雌性株系的種植比例和種植組合模式。

—— 小結(jié) ——

● 散粉動(dòng)力學(xué)變化和花粉活力相結(jié)合,是評(píng)估雄性品系授粉潛力不可或缺的指標(biāo);
● 定期系統(tǒng)的采集樣評(píng)估花粉散粉的動(dòng)態(tài)變化,可幫助判斷散粉的持續(xù)時(shí)間、散粉速度和散粉峰值期;
● 研究散粉的動(dòng)態(tài)變化,可精確調(diào)整雌雄株系開(kāi)花的同步性。

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