何慧怡，樊麗娜，齊永文，勞方業(yè)，陳勇生

(廣東省生物工程研究所(廣州甘蔗糖業(yè)研究所) 廣東省甘蔗改良與生物煉制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州510316)

0 引言

甘蔗(Saccharum spp.)是我國(guó)最為重要的糖料作物，在甘蔗生產(chǎn)中，蔗田雜草是影響甘蔗產(chǎn)量的重要因素之一[1]，如防除不及時(shí)而造成雜草與甘蔗爭(zhēng)光搶肥，受害嚴(yán)重的甘蔗田塊可造成減產(chǎn)30%～70%[2]。人工除草費(fèi)時(shí)費(fèi)力，除草劑作為一種化學(xué)除草方法，省時(shí)省力節(jié)約勞動(dòng)力成本，是目前蔗田的主要除草措施[3]。噴施除草劑可以有效防治蔗田雜草，但是除草劑的施用會(huì)對(duì)甘蔗的葉片造成傷害，從而影響其生長(zhǎng)[4]。因此，在生產(chǎn)上對(duì)具有除草劑抗性的甘蔗品種需求越來(lái)越大。

滅草煙(咪唑煙酸，Imazapyr)是由美國(guó)氰胺公司開(kāi)發(fā)的一種具有較長(zhǎng)殘留活性的廣譜性除草劑，對(duì)一年生和多年生的禾本科、闊葉科、莎草科雜草及多種灌木和落葉樹(shù)有活性[5]。目前在轉(zhuǎn)基因作物的篩選上也有一些應(yīng)用[6-8]。隨著近年來(lái)出現(xiàn)的誘變育種及轉(zhuǎn)基因育種等新育種方法[9-12]，通過(guò)選育具除草劑抗性的甘蔗品種可以縮短育種年限，提高育種效率。因此，確定滅草煙在甘蔗組培階段的篩選濃度，對(duì)誘變育種或轉(zhuǎn)基因育種等后期抗性篩選階段具有一定的積極意義[13]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

甘蔗品種ROC22增殖階段的組培苗；

滅草煙(粉劑，有效成分為咪唑煙酸)，美國(guó)氰胺公司產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)方法

把 ROC22增殖階段的組培苗接入含有滅草煙0.3、0.5、0.8、1.2、1.6、2.0、2.5 μmol/L 的促根培養(yǎng)基里。對(duì)照組不加滅草煙。每瓶培養(yǎng)基接入3叢小苗，每個(gè)處理設(shè) 3個(gè)重復(fù)。3周后調(diào)查小苗的生長(zhǎng)情況。致死率=(死亡的小苗叢數(shù)/接種的小苗叢數(shù))×100%；生根率=(生根的小苗叢數(shù)/接種的小苗叢數(shù))×100%。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析方法

利用DPS軟件對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，平均數(shù)(3次重復(fù))后列出標(biāo)準(zhǔn)誤(SE)，多重比較使用鄧肯氏新復(fù)極差檢驗(yàn)法(DMRT法)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度滅草煙對(duì)甘蔗小苗的致死情況

不同濃度滅草煙對(duì)甘蔗小苗的致死情況見(jiàn)圖1。隨著滅草煙濃度的升高甘蔗小苗的死亡率也隨之升高，在滅草煙濃度為1.6、2.0、2.5 μmol/L時(shí)，甘蔗小苗的死亡率分別為 48.9%、48.3%、53.2%，而且三者之間差異不顯著，說(shuō)明這3個(gè)濃度對(duì)小苗的致死情況都接近半致死濃度2.1 μmol/L。

2.2 不同濃度滅草煙對(duì)甘蔗小苗生根及生長(zhǎng)情況的影響

圖1 不同濃度滅草煙處理下甘蔗小苗的致死率

不同濃度滅草煙處理下甘蔗小苗的生根情況見(jiàn)圖 2。滅草煙對(duì)甘蔗小苗生根的影響較為顯著，在滅草煙濃度為0.5 μmol/L時(shí)甘蔗小苗的生根率只有27.6%，遠(yuǎn)小于半數(shù)，而滅草煙濃度≥1.2 μmol/L的時(shí)候，甘蔗小苗的生根率均為0。

甘蔗小苗的生長(zhǎng)狀況見(jiàn)表1、圖3和圖4。小苗在滅草煙濃度為0.3～0.8 μmol/L時(shí)，每叢甘蔗小苗的生根條數(shù)雖然沒(méi)有明顯差別，但是根的平均長(zhǎng)度隨著處理濃度的升高而下降，而且差異達(dá)到顯著水平。在最低滅草煙濃度0.3 μmol/L處理下，小苗的各種生長(zhǎng)狀況與對(duì)照組都有明顯差別，小苗雖然個(gè)別還有假莖，但是長(zhǎng)度明顯比對(duì)照組短。在滅草煙濃度為0.5 μmol/L以上時(shí)，小苗長(zhǎng)得都比較矮小，沒(méi)有假莖，而且綠葉片數(shù)也明顯減少。

3 結(jié)論

從滅草煙對(duì) ROC22增殖階段組培苗的致死率看，處理濃度越高致死率越高。當(dāng)滅草煙的處理濃度為1.6～2.5 μmol/L時(shí)，致死率都接近50%，小苗的生長(zhǎng)狀況都很差，沒(méi)有假莖也沒(méi)有長(zhǎng)根，而且綠色葉片很少。當(dāng)滅草煙處理濃度為0.5 μmol/L時(shí)小苗生根率已經(jīng)不到50%，綠葉數(shù)顯著減少。處理濃度為0.8 μmol/L時(shí)生根率顯著下降，只有9.6%，而且根的長(zhǎng)度也顯著變短，當(dāng)處理濃度為 1.2 μmol/L以上時(shí)，小苗的生根率均為 0。所以綜合致死率和苗的生根及生長(zhǎng)情況分析，滅草煙濃度為1.2 μmol/L的時(shí)候，小苗能部分存活但不能長(zhǎng)根，因此適合對(duì)ROC22增殖階段小苗進(jìn)行篩選的滅草煙處理濃度為1.2 μmol/L。

圖2 不同濃度滅草煙處理3周后甘蔗小苗的生根率

表1 不同濃度滅草煙處理3周甘蔗小苗生根及生長(zhǎng)的情況

圖3 在不同濃度滅草煙處理3周甘蔗瓶苗的生長(zhǎng)狀況

圖4 不同濃度滅草煙處理3周甘蔗小苗的生根情況

4 討論

在除草劑篩選濃度的選擇上，李庚虎等認(rèn)為除草劑 Basta對(duì)木薯發(fā)根的抑制作用明顯，在篩選時(shí)應(yīng)選擇半致死濃度作為篩選壓[14]。羅素蘭等認(rèn)為除草劑 PPT對(duì)番茄試管苗的生根產(chǎn)生強(qiáng)烈的抑制作用，應(yīng)選擇使葉片完全白化、整株植株枯死的濃度作為篩選濃度[15]。對(duì)于甘蔗組培苗應(yīng)選擇植株不能生根，大部分葉片先白化，隨后植株黃化死亡的濃度作為遺傳轉(zhuǎn)化生根階段的篩選濃度[16]。張敏等認(rèn)為應(yīng)選擇非抗性大豆植株的生長(zhǎng)受到強(qiáng)烈抑制的滅草煙濃度作為篩選濃度[17]。筆者認(rèn)為組培苗在前期的增殖階段已經(jīng)經(jīng)過(guò)篩選，在促根階段可以加大篩選壓，選擇非抗性植株不能生根，生長(zhǎng)嚴(yán)重受阻的濃度作為篩選濃度，而不應(yīng)再以半致死濃度作為篩選標(biāo)準(zhǔn)。

在用除草劑作為誘變育種或轉(zhuǎn)基因育種等后期抗性篩選的標(biāo)記時(shí)，不同品種之間的耐受濃度可能會(huì)存在差異[14,18]。本文選取了 ROC22作為試驗(yàn)對(duì)象，初步確定了其組培小苗在生根階段的篩選濃度，為日后甘蔗進(jìn)行誘變育種或轉(zhuǎn)基因育種抗性篩選奠定了基礎(chǔ)，但是不同甘蔗品種還需進(jìn)行進(jìn)一步的濃度篩選試驗(yàn)，以確定最佳的篩選濃度。