适用于糜子的化学杀雄剂及其杀雄方法和杀雄装置

摘要

本发明公开了一种适用于糜子的化学杀雄剂及其杀雄方法和杀雄装置，本发明的化学杀雄剂，由乙醇和花粉萌发抑制元素及雌蕊保护剂组成，通过在乙醇中添加花粉萌发抑制元素及雌蕊保护剂，结合低温杀雄，使得在普通环境下进行杂交育种变得高效、真杂交率高。较低乙醇浓度下既能够达到90％以上的杀雄率。本发明的杀雄方法，结合以乙醇为主的化学杀雄剂，能够充分发挥低温杀雄的优势，由于乙醇挥发性强，在乙醇蒸发的过程中使喷在雄蕊上面的杀雄剂能够维持较长时间的低温，进而显著提高了杀雄效果，添加花粉萌发抑制元素，使得抑制花粉萌发，降低自花授粉。另外，本发明的杀雄装置可完成化学杀雄剂的低温杀雄方法，其优点是制造成本低，携带方便。

说明书

技术领域

本发明属于小杂粮育种技术领域，尤其涉及一种适用于糜子的低成本高效率 化学杀雄剂及其杀雄方法和杀雄装置。

背景技术

糜子属禾本科杂粮作物，是北方旱作农业重要杂粮作物之一，具有耐旱、 耐瘠、适应性广，生育期短等特点。但由于糜子花器小、开花不一致等特点， 糜子杂种优势利用研究进展比较缓慢。以往采用化学杂交剂用于诱导糜子雄性 不育时一般都存在以下技术问题：很多化学杂交剂当剂量增大时，虽然糜子雄 性不育率与杂交率升高，但使糜子自然授粉结实率降低，而且大部分化学杂交 剂都容易使糜子产生药害，旗叶包茎严重致使难以抽穗，导致不育株农艺性状 很差，株高降低，单株成穗茎数增多，主茎节数减少，单株穗数增多，穗长变 短，不能结实或结实很差。另外，现有的化学杂交剂不但容易产生药害，而且 杀雄成本较高，难以普及。

目前，已有实验证明热水处理可以用于杀雄，如Nagai报道50℃热水处理 5～10分钟可杀死花粉，但热水会降低柱头和子房的生活力，影响柱头受精和种 子结实。并且水温较难维持目标温度并且杀雄效率低下，真杂交率低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种适用于糜子的化学杀雄剂，该化 学杀雄剂具有制造成本低和容易普及的优点，且通过该化学杀雄剂可有效地解 决采用现有化学杂交剂进行杀雄容易产生药害的问题。

本发明通过以下技术手段达到上述技术目的：

一种适用于糜子的化学杀雄剂，由乙醇和花粉萌发抑制元素及雌蕊保护剂组 成的混合水溶液，其中乙醇的质量百分比浓度为30-75％、雌蕊保护剂的质量百 分比浓度为0.1-0.15％、花粉萌发抑制元素的质量百分比浓度为0.2-0.8％，所述 花粉萌发抑制元素选用钼、铜、锰中的一种或多种组合。微量元素钼、铜、锰对 花粉萌发都有一定的抑制作用

进一步，所述雌蕊保护剂为氨基寡糖素。氨基寡糖素能激发植物体内基因， 产生具有抗病作用的几丁酶、葡聚糖酶、保素及PR蛋白等，并具有细胞活化作 用，有助于受害植株的恢复，可完全缓解雌蕊接触杀雄剂后的不良反应。

进一步，由乙醇和花粉萌发抑制元素及雌蕊保护剂组成的混合水溶液，其中 乙醇的质量百分比浓度为50-55％、雌蕊保护剂的质量百分比浓度为0.1％、花粉 萌发抑制元素的质量百分比浓度为0.3-0.5％。

本发明的目的之二是提供一种杀雄方法，该杀雄方法使得上述化学杀雄剂能 够充分发挥出杀雄效果。

本发明通过以下技术手段达到上述技术目的：

本发明的杀雄方法，包括以下步骤：

S1)将所述化学杀雄剂的温度降低至3-10℃，存储在杀雄装置中；

S2)在糜子雌雄蕊原基分化期，将修剪好的糜子小穗通过机械刺激使其开花；

S3)在开花的瞬间将步骤S1中降温后的化学杀雄剂通过杀雄装置喷洒在糜 子小穗上面；

S4)将步骤S3中的糜子小穗浸入到清水中5-10秒，然后套袋杂交育种。

本发明的目的之三是提供一种用于低温喷洒上述化学杀雄剂的杀雄装置，通 过该杀雄装置可顺利地进行低温杀雄，解决以往采用低温杀雄，杀雄设备价格高 昂，杀雄成本高的技术问题。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

本发明的杀雄装置包括内部安装有专门用于盛装上述化学杀雄剂的保温胆 的瓶体和设置在瓶体上方的手压式喷头，瓶体外侧表面设置有能够套设在人体手 臂上面的套圈，所述保温胆的瓶口通过密封塞密封，密封塞与保温胆的瓶口螺纹 配合，密封塞中部设置有一根液体导管A，导管A的底部插入到保温胆的内侧底 部，导管A的顶部与所述手压式喷头连接用于在手压式喷头的作用下向外输送液 体。

进一步，所述瓶体外部侧壁上设置有一个带盖子的水杯。

进一步，还包括清洗液导管B，所述导管A上设置有一个三通阀门，所述清 洗液导管B的一端插入到所述水杯中，另一端与所述三通阀门相互连通。

进一步，所述手压式喷头的喷嘴处套设有一个轴向长度与糜子小穗的长度相 应的套筒。

本发明的化学杀雄剂具有以下有益效果：

1、本发明的化学杀雄剂，由乙醇和雌蕊保护剂组成，通过在乙醇中添加保 护剂，结合低温杀雄，使得在较低乙醇浓度下既能够达到90％以上的杀雄剂，而 且由于乙醇挥发性强，不会产生药物残留和任何药害，并极大地降低了杀雄成本。

2、本发明的杀雄方法，结合以乙醇为主的化学杀雄剂，能够充分发挥低温 杀雄的优势，由于乙醇挥发性强，在乙醇蒸发的过程中使喷在雄蕊上面的杀雄剂 能够维持较长时间的低温，进而显著提高了杀雄效果。另外，由于乙醇造成的低 温杀雄时间延长，使得喷洒的化学杀雄剂的温度不用过低，进而避免了低温杀雄 造成的劣势。

3、本发明的杀雄装置可完成化学杀雄剂的低温杀雄方法，其优点是制造成 本低，携带方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明杀雄装置的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明：

实施例1化学杀雄剂

配方1：质量百分比浓度为40％的乙醇、质量百分比浓度为0.1％的雌蕊保护 剂和质量百分比浓度为0.3％花粉萌发抑制元素三者的混合水溶液，其中所述雌 蕊保护剂选用对花粉萌发有抑制作用的钼和锰微量元素。

配方2：质量百分比浓度为55％的乙醇、质量百分比浓度为0.1％的雌蕊保护 剂和质量百分比浓度为0.4％花粉萌发抑制元素三者的混合水溶液，其中所述雌 蕊保护剂选用对花粉萌发有抑制作用的钼和铜微量元素。

配方3：质量百分比浓度为70％的乙醇、质量百分比浓度为0.1％的雌蕊保护 剂和质量百分比浓度为0.5％花粉萌发抑制元素三者的混合水溶液，其中所述雌 蕊保护剂选用对花粉萌发有抑制作用的钼和锰微量元素。

实施例2杀雄方法

本实施例中的杀雄方法，包括以下步骤：

步骤1：通过冷藏设备将由乙醇和雌蕊保护剂混合后的化学杀雄剂的温度降 低至6℃，存储在杀雄装置中；

步骤2：在糜子雌雄蕊原基分化期，即将要开花时，将修剪好的糜子小穗通 过机械刺激使其开花，所述机械刺激可以是通过人工的方式用手轻揉；

步骤3：将降温后的化学杀雄剂灌入到杀雄专用的杀雄装置中，在开花的时 候通过杀雄装置将化学杀雄剂喷洒在糜子小穗上面；

步骤4：将步骤S3中的糜子小穗浸入到清水中5-10秒，然后套袋准备杂交 育种。

将实施例1中的三个杀雄剂配方与现有的化学杀雄剂，如赤霉素和乙烯利水 剂进行化学杀雄对比实验，具体方法如下：

1材料与方法

1.1供试药剂

供试除草剂有5种，包括实施例1中的3组配方，以及赤霉素和乙烯利水剂。

1.2实验设计

于2013年在榆林市小杂粮试验田进行试验，参试品种为榆糜2号。6月开 沟点播，小区行长5.0m，行距0.33m，6行区，小区面积10m²，3次重复。赤霉 素和乙烯利水剂以推荐剂量作为基准质量浓度配制原始母液，使用前每个药物按 基准剂量，配制一个低剂量、一个高剂量稀释液，在糜子雌雄蕊原基分化期，即 将要开花时，将修剪好的糜子小穗通过机械刺激使其开花，配方1、配方2、配 方3采用专用的低温杀雄杀雄装置均匀喷湿叶片及花序，赤霉素和乙烯利水剂采 用普通喷壶均匀喷湿叶片及花序。

1.3调查方法

抽穗后开花前，每处理标记长势整齐一致的20穗，其中10个穗子套袋到成 熟时收获套袋穗，另外10穗为未套袋穗，成熟期收获进行室内考种。根据以下 公式计算每处理的相对雄性不育率、杂交率和自然授粉结实率。不育率＝(1-B/K) ×100％；杂交率＝(1-B/W)×100％；自然授粉结实率＝(W-B)/K×100％，其中B 为处理套袋穗平均结实粒数，K为未处理(CK)套袋穗平均结实粒数，W为同一处 理未套袋穗平均结实粒数。

1.4统计方法

采用Microsoft Excel、DPS和SAS统计软件进行数据处理与分析。

2结果与分析

2.1化学杀雄剂对糜子雄性不育率的影响

不育率的高低是反映化学杂交剂诱导雄性不育效果好坏的指标，雄性不育率 大于95％时，才能保证制种纯度。从表1可以看出，配方1、2、3的杀雄效果 最好，配方3高剂量下为99.85％，赤霉素和乙烯利水剂的杀雄效果均未达到 95％。

表1 5种药剂杀雄效果

2.2化学杀雄剂对糜子结实率的影响

结实率反映了化学杀雄剂对雌蕊育性的影响，实施例1中的配方和赤霉素、 乙烯利水剂在不同剂量下的授粉结实率数据经反正弦转换和显著性分析，结果表 明，采用实施例1中的各配方，糜子结实率都基本在40％以上，说明了实施例1 中的配方对糜子基本没有产生任何药害，而采用赤霉素和乙烯利水剂，糜子结实 率都在40％以下。

实施例3一种专门用于低温喷洒化学杀雄剂的杀雄装置

如图1所示，本实施例中的杀雄装置，包括内部安装有保温胆1的瓶体2和 设置在瓶体2上方的手压式喷头3，所述手压式喷头3可采用现有技术，瓶体2 外侧表面设置有能够套设在人体手臂上面的套圈4，所述保温胆1的瓶口通过密 封塞5密封，密封塞5与保温胆1的瓶口螺纹配合，密封塞5中部设置有一根液 体导管A 6，导管A 6的底部插入到保温胆1的内侧底部，导管A 6的顶部与所 述手压式喷头3连接用于在手压式喷头3的作用下向外输送液体。优选的，所述 瓶体2外部侧壁上设置有一个带盖子的水杯7，以方便清洗糜子小穗。通过本发 明的杀雄装置可顺利完成本发明的化学杀雄剂的低温杀雄操作，另外该杀雄装置 的优点是制造成本低，携带方便。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括清洗液导管B 8，所述导管A 6上 设置有一个三通阀门9，所述清洗液导管B 8的一端插入到所述水杯7中，另一 端与所述三通阀门9相互连通。上述设置使得采用一个手压式喷头3即可完成两 种溶液的喷施，极大地方便了实验人员的杀雄操作。优选的，可在手压式喷头的 喷嘴处套设有一个轴向长度与糜子小穗的长度相应的套筒，进而防止喷出的液滴 过于分散，进而提高杀雄效果。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参 照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以 对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和 范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。