小麦BNS雄性不育系晚霜冻抗性和低温不育特性观察

BNS是一个低温敏感型小麦雄性不育系,穗分化期间8 ℃以下低温可诱导其花粉败育。为了持续观察BNS的不育特性,于2017年秋季分期播种了BNS及其保持系郑麦366。2018年4月5日至6日该地区发生晚霜冻,草面温度-1.7 ℃,许多小麦品种受到冻害。抽穗后,观察BNS和郑麦366两个材料的冻害特征、穗分化进程和自交结实率,结果发现,10月9日正季播种的郑麦366冻害严重,受冻株率超过75%,11月18日播种的郑麦366未受冻;10月1日和11月17日播种的BNS未受冻,期间的5个播期均出现轻度冻害,受冻株率3.7%～5.4%;郑麦366和BNS两个品种冻害发生的温度敏感期均为药隔期至减数分裂期,并且冻害组织单位是整小穗,而非小花;10月1日和9日播种的BNS自交结实率分别为5.08%和10.41%,高于过去年份的结实率水平,分析发现是霜冻发生前12 d 连续15 ℃以上高温所诱导;BNS对低温敏感始于雌雄蕊分化始期,1周左右即可完成不育诱导,此后高温仅转换少部分小花为可育,后来的霜冻强低温也未能恢复BNS为完全不育。     

小麦温光敏雄性不育系BNS育性恢复性测定及杂种优势

以小麦温光敏雄性不育系BNS为母本，480个常规品种（系）为父本配制组合，研究BNS育性的恢复性。结果表明，BNS不育系具有可恢复性，但恢复源很窄。在480个组合中筛选出自交结实率达50%以上的组合22个，对这22个组合杂种F₁自交结实率和7个农艺性状的杂种优势进行分析，发现22个杂种F₁组合恢复幅度为53.47%~93.81%（国际法）、42.42%~76.43%（国内法），其中3个组合的育性得到较好恢复，分别是BNS/西农9062、BNS/N9209选、BNS/K460，其自交结实率（国际法）分别为93.81%、91.67%和91.38%，说明这3个材料携带有BNS的育性恢复基因。22个组合杂种F₁普遍存在一定的杂种优势，7个农艺性状大都表现出正向优势，组合BNS/西农9062、BNS/N9209选和BNS/K460杂种F₁，除千粒质量正向优势不明显外，其余性状都表现出一定的正向优势，这3个组合杂种优势表现强，具有应用于生产的潜力。     

BNS小麦雄性不育系育性的稳定性和波动性

BNS 是一个对低温敏感的小麦雄性不育系,多年观察研究表明，该不育系具有稳定的不育性和转换性。但2012年对7个播期的BNS育性观察发现，与已报道的2008、2009年资料相比，各分期播种的花粉可育率上升0.46%～19.94%，部分达显著水平；自交结实率提高2.74%～34.59%，达显著或极显著水平。将开花前32 d每4 d设1个温度子阶段，对各播期子阶段的滑动积温与花粉可育率和自交结实率做相关分析，发现温度对育性影响可覆盖花粉发育绝大部分时期，开花前4 d的温度影响仍达显著水平。气象资料调查表明，2012年是一个温度相对较高的年份，材料种植地区4月份最低气温较近5 a高，正是该高温导致2012年BNS不育性下降，可育率提高。可见，确定BNS的安全不育播期应充分考虑当地可能出现的特殊气象温度。