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

        圖1210714.jpg

        —— 為什么要測量玉米花粉質量? ——

        花粉活力、花粉數量和花粉散粉的動態變化是玉米育種和制種的關鍵因素。在育種和種子生產的過程中想要獲得高的結實率,除最大限度的提高花粉的活力和數量外,還應把握花粉散粉的動態變化,以合理調整雌雄株系的種植時間,提高雌雄株系開花的同步性。

        圖2210714.jpg

        研究證實,溫度、光照、濕度、輻射、施用農藥等不利環境條件都會對花粉活力、花粉數量以及散粉周期產生負面影響,從而導致授粉成功率降低,糧食產量下降。Ampha Z32花粉活力分析儀作為測量花粉活力和數量的可靠工具,可應用于:
        ◆ 表征繁殖系、近交系和雜交系的特性
        -花粉活力和數量的表型分析
        -檢驗雄性不育系的育性恢復
        ◆ 優化玉米制種過程
        -鑒定授粉是否充足(Ampha Z32的應用:花粉質量和數量對結實率的影響
        -調整雌雄株系的開花同步性
        -優化雌雄株系種植比例
        -優化花粉保存條件
        -指導人工授粉細節
        ◆ 優化單倍體育種過程Ampha Z32花粉活力分析儀在DH育種中的應用
        -鑒定小孢子發育的不同時期
        -研究胚狀體發育途徑的進展

        圖3210714.jpg


        —— 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,花粉活力會受到許多外界因素的負面影響,如高溫、干旱或殺蟲劑的施用。Ampha Z32花粉分析儀測量簡單、快速,大大提高了花粉測量的通量,可高效進行繁殖系、自交系和雜種系測量和篩選,從而提高育種效率。

        ◆ 花粉活力田間試驗

        本次田間試驗,在一天中的不同時間點對三個不同玉米品系的花粉進行了采集和測定。

        圖4210714.jpg

        花粉散粉的動態變化

        系統的進行花粉活力的測量,可以幫助在育種和生產過程中評估外界環境,如熱脅迫、干旱或殺蟲劑等不利因素對花粉活力的影響,從而判斷作物的生長狀況,篩選更適宜的種植地點。

        —— 優化玉米制種過程 ——

        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、花粉質量的管控(Ampha Z32的應用:玉米花粉質量管控)以及人工授粉的細節都關系到授粉結果,影響最終的結果率。

        其中,深入了解玉米雄株系的花粉活力和花粉散粉動態變化,是提高雌雄株系的種植比例、種植組合模式的關鍵。

        ◆ 花粉散粉的動態變化分析

        -收集花粉

        圖5210714.jpg

        上圖為一個簡易的玉米花粉收集器,由一個塑料杯和一個網罩組成。塑料杯中盛有能長期穩定花粉粒的AmphaCount計數緩沖液,蓋上網罩可防止碎片和昆蟲進入。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。

        -花粉計數-累積散粉量

        圖6210714.jpg

        定期收集并測量花粉懸浮液中的花粉量,即可了解散粉量的動態變化。上圖顯示了隨時間推移花粉數量的累積變化。其中每條曲線都代表了一個收集器中的花粉量變化,藍色曲線為該品系的平均花粉量變化。

        通過該實驗可以直接確定某一玉米品系散粉的動態變化和散粉高峰期,也可以間接判斷這一特定品系的平均花粉量,并評估其與育種目標的匹配性。

        ◆ 雌雄株系開花的同步性

        - 散粉動態變化

        圖7210714.jpg

        該圖顯示了花粉散粉的動態變化,通過對上述示例中累積散粉量進行一階導數,可以確定散粉的峰值期以及散粉持續的時間。如圖所示,該特定品系90%的花粉在7天內釋放。

        圖8210714.jpg

        合適的授粉時間和適量的花粉對于獲得高的座果率非常重要。通過分析和對比不同雄性株系的花粉散粉動態變化(活性和數量),再結合雌性株系的開花時間及接受花粉的能力,就可以進一步調整雌雄株系的播種時間,指導實現雌雄株系開花的同步性。、
         
        - 優化雌雄株系種植比例

        圖9210714.jpg

        通過花粉散粉的動態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低于藍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實率。

        玉米制種過程中,為獲得良好的經濟收益,生產過程中確定每個雄性品系的花粉表型特性至關重要,根據Ampha Z32花粉活力分析儀的測量結果和最終的結實率,可幫助生產者在制種過程中調整雌雄株系的種植時間,優化雌性株系的種植比例和種植組合模式。

        —— 小結 ——

        ● 散粉動力學變化和花粉活力相結合,是評估雄性品系授粉潛力不可或缺的指標;
        ● 定期系統的采集樣評估花粉散粉的動態變化,可幫助判斷散粉的持續時間、散粉速度和散粉峰值期;
        ● 研究散粉的動態變化,可精確調整雌雄株系開花的同步性。

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