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Ampha Z32花粉活力分析仪在玉米育种和制种中的应用
日期:2021-07-14 16:25:48

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—— 为什么要测量玉米花粉质量? ——

花粉活力、花粉数量和花粉散粉的动态变化是玉米育种和制种的关键因素。在育种和种子生产的过程中想要获得高的结实率,除最大限度的提高花粉的活力和数量外,还应把握花粉散粉的动态变化,以合理调整雌雄株系的种植时间,提高雌雄株系开花的同步性。

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研究证实,温度、光照、湿度、辐射、施用农药等不利环境条件都会对花粉活力、花粉数量以及散粉周期产生负面影响,从而导致授粉成功率降低,粮食产量下降。Ampha Z32花粉活力分析仪作为测量花粉活力和数量的可靠工具,可应用于:
◆ 表征繁殖系、近交系和杂交系的特性
-花粉活力和数量的表型分析
-检验雄性不育系的育性恢复
◆ 优化玉米制种过程
-鉴定授粉是否充足(
-调整雌雄株系的开花同步性
-优化雌雄株系种植比例
-优化花粉保存条件
-指导人工授粉细节
◆ 优化单倍体育种过程
-鉴定小孢子发育的不同时期
-研究胚状体发育途径的进展

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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条件。然而,花粉活力会受到许多外界因素的负面影响,如高温、干旱或杀虫剂的施用。Ampha Z32花粉分析仪测量简单、快速,大大提高了花粉测量的通量,可高效进行繁殖系、自交系和杂种系测量和筛选,从而提高育种效率。

◆ 花粉活力田间试验

本次田间试验,在一天中的不同时间点对三个不同玉米品系的花粉进行了采集和测定。

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花粉散粉的动态变化

系统的进行花粉活力的测量,可以帮助在育种和生产过程中评估外界环境,如热胁迫、干旱或杀虫剂等不利因素对花粉活力的影响,从而判断作物的生长状况,筛选更适宜的种植地点。

—— 优化玉米制种过程 ——

花粉活力、授粉量、雌雄株系的种植比例、种植组合模式、雄株系的授粉潜力、花粉质量的管控()以及人工授粉的细节都关系到授粉结果,影响最终的结果率。

其中,深入了解玉米雄株系的花粉活力和花粉散粉动态变化,是提高雌雄株系的种植比例、种植组合模式的关键。

◆ 花粉散粉的动态变化分析

-收集花粉

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上图为一个简易的玉米花粉收集器,由一个塑料杯和一个网罩组成。塑料杯中盛有能长期稳定花粉粒的AmphaCount计数缓冲液,盖上网罩可防止碎片和昆虫进入。将玉米花粉收集器固定在两排植株间,定期收集花粉悬浮液即可。

-花粉计数-累积散粉量

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定期收集并测量花粉悬浮液中的花粉量,即可了解散粉量的动态变化。上图显示了随时间推移花粉数量的累积变化。其中每条曲线都代表了一个收集器中的花粉量变化,蓝色曲线为该品系的平均花粉量变化。

通过该实验可以直接确定某一玉米品系散粉的动态变化和散粉高峰期,也可以间接判断这一特定品系的平均花粉量,并评估其与育种目标的匹配性。

◆ 雌雄株系开花的同步性

- 散粉动态变化

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该图显示了花粉散粉的动态变化,通过对上述示例中累积散粉量进行一阶导数,可以确定散粉的峰值期以及散粉持续的时间。如图所示,该特定品系90%的花粉在7天内释放。

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合适的授粉时间和适量的花粉对于获得高的座果率非常重要。通过分析和对比不同雄性株系的花粉散粉动态变化(活性和数量),再结合雌性株系的开花时间及接受花粉的能力,就可以进一步调整雌雄株系的播种时间,指导实现雌雄株系开花的同步性。
 
- 优化雌雄株系种植比例

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通过花粉散粉的动态变化差异可鉴定不同雄性品系的授粉潜能。如图,红色曲线所代表的雄性品系的散粉量远低于蓝色曲线所代表的雄性品系。红色曲线所代表的雄性品系往往不能使雌性株系完全授粉,因此不能获得良好的结实率。

玉米制种过程中,为获得良好的经济收益,生产过程中确定每个雄性品系的花粉表型特性至关重要,根据Ampha Z32花粉活力分析仪的测量结果和最终的结实率,可帮助生产者在制种过程中调整雌雄株系的种植时间,优化雌性株系的种植比例和种植组合模式。

—— 小结 ——

● 散粉动力学变化和花粉活力相结合,是评估雄性品系授粉潜力不可或缺的指标;
● 定期系统的采集样评估花粉散粉的动态变化,可帮助判断散粉的持续时间、散粉速度和散粉峰值期;
● 研究散粉的动态变化,可精确调整雌雄株系开花的同步性。

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