“没有花粉就没有种子”这句话是上世纪90年代末,我们在接受孟山都公司杂交小麦制种技术培训时,那个美国培训师人——丹尼斯(小丹)说的。
“没有花粉就没有种子”这句话对于我们搞小麦育种的人来说,不难理解,但“没有了花粉”、或“花粉哪儿去了”?这个问题同样是小麦育种人,就会不同的理解了。
或有更多的人会认为是材料“不抗倒春寒”所致。
那可不可以这样说呢?
我认为是可以的。因为“没有种子”,也就是穗子结实不好的原因包括有不抗倒春寒这一项。但我们也要知道,穗子结实性不好的原因应该不光光的倒春寒所致,其还包括有遗传因素,包括有高温、寡照、干旱、不合理的水肥效应等多种因素,它属于材料适应性差或对环境条件反应敏感范畴。
当年“没有花粉就没有种子”这句话是对杂交小麦制种而言,但更多时候,这句话对我们了解小麦材料(品种)的不孕不育、秃尖缺位少粒等现象原因的查找也适用。而在查找这些原因、或在我们常规观念中,花粉“一方”的决定作用是巨大的,雌蕊柱头“一方”的责任却很少有被追究过。
这就说明,雌蕊的适应性较雄蕊表现更好,雄蕊对环境条件的敏感程度更高——(花粉母细胞形成过程中)一旦遇到各种(倒春寒及高温、寡照、干旱、不合理水肥效应等)不适时,花粉的数量就会降低、花粉的活性就会减弱,最终造成不育和不孕。
生物界中,就生育能力来说,雄性较雌性对环境条件更加敏感和脆弱,所以“雄性不育”的一词才会常见,包括我们人也是这样。
回到小麦上来说。当多数小麦育性不好,表现缺位严重、秃尖儿、少粒时,其原因多与雌性一方关系不大,问题多出在了雄性一方,是花粉粒少、花粉粒活性弱所致。所以就引出了“小丹”这句“没有花粉就没有种子”。
那是上世纪90年代末的事儿。
中国杂交小麦人在云湖度假村接受美国人“小丹(小丹这个名字,是我们鄂立柱帮丹尼斯取的中国乳名)”的技术培训期间,“小丹”在讲到对杂交小麦制种产量影响的主要因素时,他罗列出的“三个”主要因素,其就是:第一,花粉量;第二,是花粉量;第三,还是花粉量!
没有别的,就是“花粉粒”!
这说明,花粉粒是决定杂交小麦制种产量高低的关键,“没有花粉就没有种子”!
“没有花粉”或花粉量少、活力低下的原因包括有遗传因素,有低温(倒春寒)、高温,寡照,干旱,缺肥因素,以及还包括有田间郁闭、植株养分消耗过多形成了不正当的竞争因素等。
所以,我觉得,当我们把所有对穗粒数降低的影响因素都归结到倒春寒一方时,那是不公正的!
因为,就如同上边我们说到的,小麦结实性的好坏,它是受多种因素影响的,它是一个小麦品种或材料适应性好坏的具体表现。
图1.倒春寒伤害所致
图2.倒春寒伤害所致
光是倒春寒的影响,其表现简单,譬如把穗子冻坏冻伤了,穗子光杆儿了,葫芦头了或干脆不见穗子抽出了等。而其它的一些没有年季倒春寒发生也会有的表现,譬如,没有花药或花药小了少了、颖壳张开了,花丝不伸长了,穗子结实率降低了,秃尖儿了、缺位少粒儿了等等,他们多数都与当时在花粉母细胞形成时期的环境条件有直接关系。这也就是在解释小麦生产上为什么在拔节后期有一个叫“水肥临界效应期”和“主攻穗粒数的关键时期”的说法了。
图3.照片中的现象除了可能的倒春寒伤害以外,还有我们说的遗传因素,高温、寡照、干旱、不合理的水肥效应等多种因素
图4.这个照片,如果我不说清楚其是一个不育材料时,人们就可以将其认定为倒春寒伤害或高温、寡照、干旱、不合理的水肥效应等因素所致,或也可以是多种因素的叠加等
巧的是,这个时期的拔节水又恰恰对倒春寒危害有一定的缓解作用,这样就又加强了人们将那些(花药或花药小了少了、颖壳张开了,花丝不伸长了,穗子结实率降低了,秃尖儿了、缺位少粒儿了等)不好的表现栽到倒春寒危害所为的理由上。
对于这些,我细想了一下,觉得虽然不够科学与严谨,但就育种来说,但也没什么不可以,我们就只当是那些综合因素的被“统称”成倒春寒了,反正有了这些表现就是该淘汰的,不论发生原因从哪里来!
那么,抗倒春寒和我们说的综合适应性好、及对环境条件反应迟钝等这些我们在田间到底该如何鉴定呢?它们有什么表现相关呢?
小麦开花好花粉就会好——花粉粒多、花粉粒活力强!
开花好的表现,包括花丝长,花药大,花药多,花药外露率高等。最典型代表品种就是我们早前曾经说过的品种——漯麦4号。
据前人研究,花丝(4.5~11.9毫米)长度与花药(2.8~5.9毫米)大小及散粉的数量(581~3867个)呈显著正相关。花药的变小和花丝长度的缩短,明显的与花花药中花粉粒减少和活力降低相关。
一个花药里,最多能有3000多个花粉粒,少的只有5、6百。前人研究表明,一个花药中的花粉粒越多其活力也相应越强。一朵小花里有三个花药,发育好时,这三个花药的花粉粒就是上万,开花时,能有一万的三分之一花粉粒优先落在自家的花器中,而令这个自家小花结实,有一个花粉粒就够了,但当这个小花还不孕时,那么多花粉粒都干什么去了?
瞎了、瘪了,不育了,这样才导致了一些小花的不孕。
我们说了,花药不育和小花不孕的原因是花粉粒数量的减少及活力的降低,而导致花粉粒数量减少及活力降低的因素是不抗倒春寒及一些遗传因素或高温、寡照、干旱、不合理水肥效应等。而同样环境条件下,品种、材料间的表现是有差异的,但这些“差异”不是像有无蜡质和芒的长短一样让我们“一看便知”,它们有一定的“隐蔽性”,人们不花些功夫、费些事儿,就很难鉴定。
有无标志性的表现能够与这些“适应”或“反应迟钝”的表现相关联呢?
有!
在“小丹”给我们做培训时,有一个对花药残留量的调查方法我觉得就是我们要找的“相关”。
“小丹”说,在小麦开花后一周内,对每个测试材料随机取20个穗子,查看每一个穗子所有基部小花中残留下的花药数量,当一个穗子全部的基部小花中花药残留数量超过20个时,这个品种就被断定为“开花不好”的类型。
通过我们对“小丹”这种方法的实践我们发现,我们原来一直在做的“看花”与“小丹”鉴定方法所得到的“结论”几乎相同,它们都是有“开花好”的表现。
由于我们原来一直是搞“三系”育种,其就是T型恢复系、不育系和保持系。T型恢复系选择有一项叫做“看花”——当一个材料开花性很好时,一般情况下,这个材料的恢复力往往也较高。所以,搞T型杂交小麦种育种“看花”就是基本功。后来,我们不搞T型杂交种小麦育种而改成搞常规育种了,但这个“看花”的习惯并没有丢,它被延续了下来。
直到现在,每年在小麦开花期,我都争取能够看两次开花,将开花好的类型做一项记录。
经验证明,这些开花好的材料跟后期结实好,结石率高、穗子完整有直接相关。它比我们后期去做结实率调查要简单的多,也比“小丹”的方法快捷、甚至是可一目了然。
图5.典型的长花丝、大花药——挂花到顶
图6.(烟农999/3664)的某品系,是连年开花好,且秀气
去年在开花盛期,我对我们所有材料的开花好坏看了两遍,一遍能花“个把小时”的时间。
看花材料包括亲本,高代和产量比较试验,我粗略统计了一下,在“上述”这些材料中,开花好的只有39个,其中特好的有16个,一般好的有23个。
所有亲本中,只有7个开花好,一个(普冰03)表现“最好”;我们自己的高代品系中,有10个品系表现“最好”,这10个品系中,有7个是来源于同一个组合。气人的是,一个郑麦366的复交组合和一个百农207单交组合都在“最好”的行列。
济麦22属于“一般好”。
开花好材料这样少,说明了什么?
第一说明,与“小丹”说我们中国小麦开花不如印度小麦开花好是一致的;第二说明,开花性选择有待提高和加强,这是获得材料适应性好的简单方法;第三说明,我们以往小麦杂交种制种产量低的问题还会持续,这也可能也是孟山都撤走“杂交小麦”的原因之一(现在看,我们在这方面没有太大的改观)。
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