各种磺脲类和咪唑啉酮类除草剂的亚致死施用有利于油菜异交和杂交制种gydF4y2Ba

背景gydF4y2Ba

磺胺脲类和咪唑啉类化学家族的抗乙酰乳酸合成酶除草剂在世界范围内得到广泛应用。然而，一些磺酰脲类除草剂的漂移或喷雾剂污染导致十字花科植物，特别是油菜(OSR)的雄性不育程度很高。本研究对27种抗als除草剂在抽苔期喷施的杀配子体效果进行了评价。gydF4y2Ba

结果gydF4y2Ba

OSR花药发育对大多数抗als除草剂的亚致死暴露非常敏感。20种磺胺脲类药物(除乙胺磺隆和乙氧基磺隆外)中的18种、两种咪唑啉酮类药物(咪唑吡喃和咪唑莫)和一种磺胺-羰基三唑啉酮类药物(氟卡巴酮钠)以适当的剂量施用可诱导雄性不育。氯磺隆(施用量60-120毫克/公顷)、氟磺隆-甲基(300-600毫克/公顷)、磺磺隆(400-600毫克/公顷)、三氟磺隆-甲基(500-750毫克/公顷)、吡唑磺隆-乙基(150-225毫克/公顷)、尼磺隆(200-300毫克/公顷)、咪唑乙啶(750-1125毫克/公顷)和咪唑莫(400-800毫克/公顷)8种除草剂对6个不同来源品种的雄性不育率超过90%，相对异交结实率超过60%。这8种化学药剂可作为新的杀配子剂用于杂交种子生产。本研究还探讨了这些配子剂外用在几种不稳定的Polima细胞质雄性不育系和温敏性原雄性不育系上的可能性。虽然处理系的异交结实率略有下降，但杀配子剂的施用显著提高了杂种的种子纯度。gydF4y2Ba

结论gydF4y2Ba

大多数磺脲类和咪唑啉类除草剂的杀配子体作用的发现对开发抗als除草剂的新功能具有重要意义。杀配子剂的应用也将极大地促进环境敏感雄性不育在杂交制种中的安全利用。出乎意料的是，三种三唑嘧啶类除草剂(florasulam, flumetsulam, penoxsulam)和一种嘧啶基硫苯甲酸酯(bispyribaca -sodium)的使用并未引起雄性不育，尽管这些除草剂明显抑制ALS活性和植物生长。这一结果表明，抑制ALS活性并不总是导致植物雄性不育，这些杀配子体也可能抑制其他对小孢子发育至关重要的生物学功能。gydF4y2Ba

杂交油菜(OSR)的大规模应用gydF4y2Ba芸苔属植物显著gydF4y2Ba)为全球油籽供应做出了重大贡献。为了经济地大规模生产杂交种子，有效的雄性不育(MS)系统对于减少自交和确保母本异交至关重要，因为OSR主要是一种自花授粉的作物[gydF4y2Ba1gydF4y2Ba]。至少有7个MS系统被部署在OSR的混合生产中，但它们都有一些缺陷。首先，许多可遗传的MS系统已被证明与抗病、含油量或其他生物学性状的一些不利影响有关[gydF4y2Ba2gydF4y2Ba，gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba4gydF4y2Ba，gydF4y2Ba5gydF4y2Ba，gydF4y2Ba6gydF4y2Ba，gydF4y2Ba7gydF4y2Ba，gydF4y2Ba8gydF4y2Ba]。其次，为细胞质雄性不育(CMS)和遗传质谱(GMS)系统开发各种雄性不育系、保持系和恢复系耗时且具有基因依赖性。第三，应用Polima CMS存在较大风险[gydF4y2Ba9gydF4y2Ba]及温敏性男性不育[gydF4y2Ba10gydF4y2Ba在世界第二大OSR生产国中国的杂交种子生产中，因为CMS和TMS在开花前温度变化很大时是不稳定的[gydF4y2Ba8gydF4y2Ba，gydF4y2Ba10gydF4y2Ba，gydF4y2Ba11gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

利用杀配子剂或化学杂交剂化学诱导雄性不育(CIMS)是一种重要的杂交制种方法，因为该方法避免了MS基因的不良影响问题，节省了在MS株系开发中大量的预育种时间。在所有主要作物中使用CIMS的可能性已进行了研究[gydF4y2Ba12gydF4y2Ba]，但使用许多杀配子剂，例如，用于小麦杂交的创世纪(clofencet) [gydF4y2Ba13gydF4y2Ba]，由于杀子成本高，种子产量低，或种子纯度低(杂交)的高风险，已经停止。然而，混合OSR在CIMS应用方面已经积累了丰富的经验，主要集中在中国。近几十年来，研究人员开发了各种类型的OSR杀子剂，如乙烯利/乙烯利[gydF4y2Ba14gydF4y2Ba]、赤霉素、DPX-3773 [gydF4y2Ba15gydF4y2Ba]，甲基砷酸盐[gydF4y2Ba16gydF4y2Ba]，苯并三唑[gydF4y2Ba17gydF4y2Ba]，合成洗涤剂Surf Excel [gydF4y2Ba18gydF4y2Ba]。不幸的是，据我们所知，由于市场可得性、高污染等原因，大多数杀鼠剂并不适合商业用途。gydF4y2Ba16gydF4y2Ba]，或功效低。从这个角度来看，开发有效的、相对便宜的、没有环境和健康风险的杀配子剂对于利用两系杂交种在OSR中的杂种优势是非常重要的。gydF4y2Ba

发现一些磺酰脲类除草剂，如甲基三苯脲(TBM)的使用[gydF4y2Ba19gydF4y2Ba]和氨基磺隆[gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba]，对OSR有很强的杀配子作用，并使处理过的植株进行异交。这些su已被证实是OSR和其他游戏的有效杀菌剂gydF4y2Ba芸苔属植物gydF4y2Ba现在，它们的不同形式已被中国的许多研究所和种子公司广泛使用[gydF4y2Ba21gydF4y2Ba]。在中国已经发布了20多种基于SU杀菌剂的商业杂交品种[gydF4y2Ba21gydF4y2Ba]由来自陕西、湖北、重庆、湖南、四川、江苏、浙江和江西的OSR育种者共同培育。SU除草剂靶向乙酰乳酸/乙酰羟酸合成酶(acetolactate/acetohydroxylate synthase, ALS/AHAS)酶，该酶是缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成的关键酶。针对ALS的化学物质有数百种，包括5个主要家族:咪唑啉酮(IM)、三唑嘧啶(TP)、嘧啶基苯甲酸酯(PB)和磺酰基羰基三唑啉酮(SC) [gydF4y2Ba22gydF4y2Ba]。芸苔科植物对大多数抗als除草剂非常敏感，除草剂漂移或喷雾器污染均可引起植物毒性[gydF4y2Ba23gydF4y2Ba]。因此，我们提出了一个问题:从这些除草剂中筛选出一些新的杀配子剂是否可行?gydF4y2Ba

本研究采用27种抗als除草剂，以亚致死剂量喷施OSR，比较其对生殖组织的影响。我们还用几种选定的除草剂对一些杂交生产试验的种子质量和杂种纯度进行了评价。研究的另一个目的是通过施用杀配子剂，使CMS和TMS的几个温度敏感系的花粉不育性稳定。研究结果可为评价除草剂对芸苔属植物OSR繁殖的影响及开发新的杀配子剂提供依据。gydF4y2Ba

除草剂的杀配子体效果gydF4y2Ba芸苔属植物显著gydF4y2Ba

在本试验使用的27种除草剂中，21种除草剂对OSR品种Qin8C的杀配子体效果不同(表1)gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)。20种磺胺类化合物中的18种(除乙胺甲磺隆和乙氧基磺隆外)和2种磺胺类化合物的应用gydF4y2Ba1gydF4y2Baa)和伊马唑莫在适当剂量下诱导明显的多发性硬化gydF4y2Ba显著gydF4y2Ba。由于MS植株的诱导率低于80%，设计剂量对SC成员氟卡巴酮钠的效果并不理想(表2)gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)。其中12个单体，即苯磺隆、氯脲乙基、氯磺隆(图2)。gydF4y2Ba1gydF4y2Bab)、卤磺隆-甲基、氟磺隆、甲磺隆-甲基、一磺隆、尼科磺隆、恶磺隆、吡唑磺隆-乙基、磺磺隆和三氟磺隆-甲基(图2)。gydF4y2Ba1gydF4y2Bac)在90%以上的处理植物中诱导多发性硬化，并且在其适当剂量范围内损害较低。剂量过高会造成明显的农药危害，如停止生长和植物死亡(图2)。gydF4y2Ba1gydF4y2Bad)。gydF4y2Ba

三种TPs (florasulam, flumetsulam和penoxsulam)和一种PB (bispyribacer -sodium)没有引起MS，尽管高剂量的这些除草剂会造成明显的植物伤害，包括严重的叶片斑纹(图2)。gydF4y2Ba1gydF4y2BaE-g)和茎节伸长的时间停止，高剂量的乙氧基磺隆也是如此。我们分析了体内ALS活性，发现这些除草剂也明显抑制ALS酶的活性，SU除草剂也是如此，但抑制持续时间仅比TBM和氨基磺隆短1倍(图2)。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

ALS抑制剂引起的表型变异gydF4y2Ba

大多数处理都抑制了OSR的营养和生殖部分的发育，且剂量越高，抑制效果越明显(表1)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。花芽的雄性部分，即花丝和花药，受这些杀配子体处理的影响更大(表2)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。在生长早期(芽长≤3 mm)， 100 mg/ha氯磺隆处理植株的花芽在视觉上没有明显差异。单核期(花芽长3 ~ 3.5 mm)后，花丝伸长和花药扩张受到抑制，最终花药未开花就全部凋零(图2)。gydF4y2Ba1gydF4y2Bah)。相比之下，雌蕊没有受到严重影响(图2)。gydF4y2Ba1gydF4y2Bah).这些结果表明，OSR的雄蕊发育对抑制als的杀配子剂比雌蕊发育更敏感。gydF4y2Ba

除MS外，所有高剂量的处理在处理后的最初几天内都会导致生长发育迟缓、叶片黄化和花蕾褪色。除草剂对植株的伤害程度与除草剂施用量有关，剂量越高，伤害越明显。例如，施用剂量为120毫克/公顷的氯磺隆引起的叶片轻度黄化在3至5天内恢复，但施用剂量为240毫克/公顷后需要1周以上才能恢复。240 mg/ha氯磺隆处理的植株株高降低，开花时间推迟2 ~ 5 d，主花序开花时间缩短。雌蕊长度、花瓣大小和开花持续时间也随着剂量的增加而减少(表2)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

8种除草剂杀配子体活性的验证gydF4y2Ba

所有8种选定的除草剂(氯磺隆、卤磺隆-甲基、硝磺隆、吡唑磺隆-乙基、磺磺隆-甲基、咪唑乙腈和咪唑莫)均显示出很强的杀配子效果，与标准的杀配子剂TBM相当(表1)gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)。与对照相比，暴露于这些除草剂导致近0%的自交结实率和60%以上的相对异交结实率。较低的施用剂量导致中度植物毒性(表2)gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)。施用剂量越高，MS越高，但随之而来的农药危害问题导致花序缩短，结实率差(表1)gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)。例如，施用氯磺隆60和120 mg/ha时，开放授粉种子产量分别为对照的83.65%和61.31%。在大多数处理中观察到的异交种子产量的减少是由于角质部数量和长度的减少。gydF4y2Ba

不同OSR基因型对杀配子剂的反应gydF4y2Ba

分块设计的田间试验方差分析结果(附加文件)gydF4y2Ba1gydF4y2Ba表S2)显示，6个品种(田间试验主区)的杀子效应(MS植株百分率)和植物毒性(露天传粉结实率)、9种杀子剂2个剂量(亚区)的处理效果以及基因型和杀子剂处理之间的互作均显著。不同杀子剂处理的自结实率差异也显著。结果表明，杀配子效应存在基因型偏好，幼苗活力强的品种(H15和M267)需要的剂量高于幼苗活力弱的品种(中9和浙18)。在栽培品种M267的4批幼苗中，每隔5天分批播种，最佳剂量处理与减少的生物量之间存在明显的关联(图2)。gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

一套用于杂交生产的小规模试验种子gydF4y2Ba

双亲本组合中9 CIMS × BC530和Q5005 CIMS × BC530在两个离体笼中共收获杂交种子6.05 kg和8.38 kg，分别比对应的Polima CMS品系低18.78%和高0.85%。由于未灌浆种子较多，其种子千粒重和发芽率分别略低于和不显著低于相应CMS系杂交种(表2)gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)。种子产量、种子质量和发芽率的下降表明CIMS植株的种子发育受到损害或硅酸数量减少。该杂交苗在叶片深裂性状上与父本BC530相似，易于与母本自交而来的不良植株区分。中9 CIMS × BC530和Q5005 CIMS × BC530采集的种子的平均杂种率(杂交种子百分比)分别为93.0和91.4%(表1)gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)，高于OSR杂交种子批次85%的国家杂交标准。gydF4y2Ba

杀配子剂对CMS和TMS系花粉清除的影响gydF4y2Ba

在本试验季节开花第一周，CMS系浙优50- a、Q5005-A、SP2-A和TMS SP2S的花粉活力都非常高(表1)gydF4y2Ba5gydF4y2Ba)。这一缺陷阻碍了它们在杂交生产中的安全利用。将这些品系以100毫克/公顷的剂量暴露于氯磺隆后，在整个花期种群中产生了接近100%的MS(表1)gydF4y2Ba5gydF4y2Ba)。CMS SP2- a + CIMS和TMS SP2S + CIMS的雄蕊比可育系SP2、部分不育的CMS SP2- a和SP2S TMS的可育期在低温下的雄蕊要小得多(图2)。gydF4y2Ba4gydF4y2Baa).与可育保持系SP2的花相比(图2)。gydF4y2Ba4gydF4y2Bab)， CMS SP2-A部分不育(图2)。gydF4y2Ba4gydF4y2Bac)，氯磺隆处理的CMS SP2-A (CMS + CIMS)完全无菌(图2)。gydF4y2Ba4gydF4y2Bad).在显微镜下观察花粉活力差异显著。可育花药含有丰富的圆形花粉粒(图2)。gydF4y2Ba4gydF4y2Bae). Polima CMS系SP2-A呈现部分质谱，因为花药的四个室中有一个或两个膨胀并产生一些花粉粒，导致月牙形花药(图2)。gydF4y2Ba4gydF4y2Baf).而CMS + CIMS的败育花药发育不全，不含花粉(图2)。gydF4y2Ba4gydF4y2BaG)或只有少数扭曲的花粉壳。gydF4y2Ba

杀虫剂对雌蕊功能也有一定影响。经氯磺龙处理的中9- a、蓝宝石- a、浙优50- a、SP2-A和TMS系SP2S的异交结实数分别比未处理的对照减少了26.5、12.7、3.4、10.8和7.3%，其中Q5005-A的异交结实数增加了2.8%。虽然结实率下降，但自花授粉受到了很好的约束，套袋条件下几乎没有自花结实率，异交条件下种子杂交水平较高(表1)gydF4y2Ba5gydF4y2Ba)。其他杀配子剂处理，如三氟呋喃-甲基、尼科磺隆和咪唑吡，也可以在CMS和TMS系的处理植株中诱导显著高百分比的MS(未发表的数据)。gydF4y2Ba

SUs和IMs将成为选择新的杀子剂的重要化学来源gydF4y2Ba

多数SU除草剂对杂草和志愿作物的生长有较强的抑制作用，部分SU除草剂对OSR等敏感植物也有较好的杀配子体作用[j]。gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba]。这一效应在除草剂危害评价和抗als除草剂安全使用中不可忽视。杀配子剂很难发明，因为它必须在雄蕊和雌蕊之间有很强的位置选择性。众所周知的除草剂草甘膦引起了油菜短暂性多发性硬化症[gydF4y2Ba24gydF4y2Ba]，但我们发现它对雌蕊和叶片造成了严重的损害(未发表)。我们的研究结果表明，从抗als除草剂中筛选杀配子剂是可行的，特别是SUs和IMs，因为不同的OSR品种暴露于8种选择的杀配子剂后，雌蕊的毒性较低，MS程度高。目前，已有50多种SU和IM除草剂商业化，取代基的微小变化可能导致其生物活性和物种选择性的显著变化。具有SU、IM、TP等基本结构的化合物有数千种，这些物质为筛选新的杀子剂提供了大量的资源。受实验规模的限制，我们没有验证其余除草剂的杀配子虫效果，包括苯磺隆、氯脲-乙基、甲磺隆-甲基、一磺隆和恶磺隆。我们相信，如果进行更多剂量的杀配子试验，其中一些除草剂也可能是有用的杀配子剂。gydF4y2Ba

杀配子体效应受多种因素影响gydF4y2Ba

我们发现TPs (florasulam, flumetsulam，和penoxsulam)和PB (bispyribacer -sodium)没有引起MS，尽管这些除草剂明显抑制ALS酶的活性。这一结果表明，正如之前的研究所表明的那样，抑制ALS活性并不是MS的保证[gydF4y2Ba25gydF4y2Ba]， SU杀配子剂还可能影响小孢子发育所必需的其他一些生物学功能，如质体结构、组织自噬、乙烯释放、解毒、脂肪酸代谢和细胞周期[gydF4y2Ba26gydF4y2Ba，gydF4y2Ba27gydF4y2Ba]。这些途径对于SU和IM杀子剂的作用模式的研究也很有趣。gydF4y2Ba

本研究中杀配子剂的基因型效应表明，不同的OSR品种作为母本进行杂交生产时，需要对施用剂量进行微调。几个gydF4y2Ba肌萎缩性侧索硬化症gydF4y2Ba基因突变被发现对SUs具有很强的耐受性[gydF4y2Ba28gydF4y2Ba，gydF4y2Ba29gydF4y2Ba，gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba]，这些父本突变可用于基于CIMS的杂交制种[gydF4y2Ba28gydF4y2Ba]。在大多数情况下，基因型易感性不是遗传的结果gydF4y2Ba肌萎缩性侧索硬化症gydF4y2Ba基因突变而源于某些生理方面，如吸收、转运、生物解毒和防御反应等[gydF4y2Ba26gydF4y2Ba，gydF4y2Ba27gydF4y2Ba]。根据我们的经验，一些生长速度快、生物量大、蜡粉厚、花期长的OSR品种需要较大剂量的SU杀配子剂。除植物基因型差异外，植物均匀性、植物发育阶段、气候条件、佐剂、喷雾设备等因素也会影响杀配子体效果。gydF4y2Ba

应用杀配子剂提高OSR育种的有效性gydF4y2Ba

除其他用途外，SU和IM杀子剂的应用可以通过简化杂交育种计划大大提高OSR育种的有效性。研究人员试图使用化学物质杀死OSR和其他作物(如水稻TMS)对环境敏感的MS系中的花粉。gydF4y2Ba31gydF4y2Ba]，以防止杂交生产系统肥力波动的风险。结果表明，在CMS或TMS系中外用一些SU杀子剂可以达到100%的MS。女士因此,应用双系统称为“CMS + CIMS”和“经颅磁刺激+ CIMS”将极大地降低种子生产的风险,基于环境敏感性,此外,因为苏和IM杀配子剂可以引出nonheritable女士在植物,这种技术不仅可以从大量的品种间的杂交种子的生产,甚至种间跨越但也允许生产的许多类型的品种除了单一交叉混合动力车,如互交,三交和双交杂交种和复合品种，这些品种由于育性分离而不允许使用可遗传的MS系统。因此，CIMS将极大地扩展OSR杂种优势的利用范围。这些杀配子剂也可用于循环选择育种计划，与使用GMS相比具有许多优点[gydF4y2Ba32gydF4y2Ba]因为时间CIMS可以在任何单个植物和任何选择周期上实现，而无需考虑像GMS那样的育性分离[gydF4y2Ba32gydF4y2Ba]。此外，OSR育种者可以使用高效的SU或IM杀子剂来取代有性杂交中麻烦的人工阉割。gydF4y2Ba

大部份单链菌和单链菌的施用均有较强的杀配子体效应和尚可的植物毒性效应。这一发现对开发抗als除草剂的新功能具有重要意义。虽然这些除草剂对ALS酶的活性也有明显的抑制作用，但均未导致MS的发生。这一证据表明，抑制ALS活性并不一定会导致植物MS，正如之前的研究所表明的那样，抑制ALS活性的杀配子剂也可能影响小孢子发育所必需的一些其他生物学功能。gydF4y2Ba

植物材料gydF4y2Ba

7个不同谱系和起源的OSR品种(表1)gydF4y2Ba6gydF4y2Ba)，分别为秦8c、中9、Q5005、浙18、H15、浙优50和M267，评价其杀配子效果。此外，宝丽玛5个CMS系中9- a、蓝宝石- a、Q5005-A、浙优50- a、SP2-A和TMS系SP2S(表1)gydF4y2Ba6gydF4y2Ba)，用于研究杀配子剂对育性的调节作用。具有叶片深度分裂显性性状的自交系BC530作为异花授粉的父本，因为该性状在衍生的FgydF4y2Ba_1gydF4y2Ba植物可以表明基因从父本成功转移。这些植物的种子样本(表1)gydF4y2Ba6gydF4y2Ba)，由西北农林科技大学余志英博士维护。gydF4y2Ba

OSR潜在杀菌剂的筛选gydF4y2Ba

试验主要在西北农林科技大学杨凌育种苗圃(经度108.07，纬度34.28)进行。实验田海拔450 m，位于温度区。长期年降雨量600-800毫米，日平均气温12.9℃。秋天在试验田种植，第二年春天进行杀配子处理。试验期间的田间管理按当地做法进行，杂草控制采用人工控制。本试验在植物育种苗圃进行，符合中国农药管理条例。gydF4y2Ba

新杀子剂初步筛选的布局为完全随机设计，3个重复。每个样地至少有45株秦8c幼苗。每畦三行，每行长2米，行距40厘米。27种除草剂(表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)，包括20个单药、2个单药(imazethapyr和imazamox)、3个单药(flumetsulam、florasulam和penoxsulam)、1个单药(bispyribaca -钠)和1个单药(flucarbazone-钠)。所有除草剂的商品名称和化学结构可在附加文件中找到gydF4y2Ba1gydF4y2Ba表S1。根据TBM和amido磺隆的实验数据，设计了各抗als除草剂亚致死剂量的经验范围，分别为推荐除草率的1、2、3和4% (TP和PB成员也使用更高的剂量)。本文中所有剂量/施药率均指活性成分。加入约0.1%浓度的饱和佐剂(海纳有限公司，青岛，中国)，以增强水滴在叶片表面的附着力。选用高压泵喷雾器，在植株抽苔期，最大花蕾长度≤3mm(即最大小孢子处于无核期时)施用。溶液的体积被校准到每株大约2ml。对对照植物喷洒了水。gydF4y2Ba

对除草剂处理后植株的生长速度(茎伸长)、开花时间和花大小进行了研究。本研究将植物毒性定义为生长停止、上部叶片脱落和花芽枯萎。间或计数MS和可育(包括半不育)植株的数量。将随机采集的10株植物花蕾固定在乙醇/乙酸3:1 V/V的溶液中过夜，并在4°C的70%酒精中保存。用乙酰胭脂红溶液染色花药，光镜下观察花粉活力[gydF4y2Ba19gydF4y2Ba]。活的花粉粒呈椭圆形，其细胞内容物被乙酰胭脂红染色，而死的花粉粒只有一个不能染色的空壳。花蕾用清除剂水杨酸甲酯处理[gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba观察花粉在花药中的分布。用几种经典除草剂处理的花蕾的体内ALS活性如前所述进行了测定[gydF4y2Ba26gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

8种杀配子剂杀配子效果的验证gydF4y2Ba

以中9、Q5005、浙18、H15、浙优50和M267 6个半冬稻品种为试验材料，采用标准杀子剂TBM和未处理对照，比较了8种选择杀子剂对2个剂量(在上述试验的适宜范围内修改)的反应。试验小区采用裂地设计，设3个独立重复。6个品种置于主区，杀配子处理置于副区。每个小区包含四行60株幼苗。记录每个地块的开花时间和完全不育植株的百分比。随机选取10株，套袋后进行自花授粉结实率试验。另外10株植物在开放/异花授粉下的结实率被用来评估植物毒性效应。自花授粉和异花授粉条件下的结实率计算公式为:百分比结实率=(处理植株的种子数/对照植株的种子数)× 100。gydF4y2Ba

为了比较不同株高和生物量下幼苗的最佳剂量，我们以M267品种种子为材料，每隔5天在田间播种4次，获得了4批因秋季气温下降而生物量逐渐减少的幼苗。四批幼苗每10株喷施浓度梯度为30、40 ... ...、90、100 mg/L氯磺隆系列溶液，载体体积为5 ml/株。确定了每批幼苗的最佳剂量，即产生接近100% MS和最低植物毒性的剂量。通过线性回归分析，评价最佳剂量与植物生物量之间的关系。gydF4y2Ba

小型杂交制种及种子品质试验gydF4y2Ba

在隔离笼中进行了制种试验，以生产产量试验所需数量的实验杂交种子。母亲本中9和Q5005与叶片深裂的父本BC530一起生长在两个用尼龙网覆盖的孤立小区中。每隔地面积为6 × 8 m，雌苗450株。植株的生长密度与之前的实验相同，每个母本与父本的行比为2:1。当抽苔植株的主花序从上部叶片上长出来时，母本暴露于100 mg/ha的氯磺隆下。13天后，再次以双倍剂量施用氯磺隆。异花授粉是通过手动摇动父本，将其花粉粒分散到母本的花柱上进行的。成熟时，从处理过的雌性植株上收集种子，并在含有湿滤纸的培养皿中研究种子的发芽率。测定杂交种子的千粒重，然后进行种子样品的田间播种。2个月后，根据具有叶片深裂指示性状的植株的百分比估算杂种性(真杂种种子百分比)。gydF4y2Ba

氯磺隆暴露对不稳定遗传质谱的影响gydF4y2Ba

从OSR小孢子发育到花期(3月上旬至4月中旬)，杨凌白天温度从5℃左右持续升高到25℃。TMS SP2S和宝丽玛不育系中9- a、Q5005-A、蓝宝石- a、浙优50- a和SP2-A在芽长3.5 mm之前，每组4行用100 mg/ha氯磺隆溶液处理。另一组经过水处理的植物作为对照。随机选择10株套袋检测自交结实率，其余植株留待雄性亲本BC530异花授粉。研究了自花授粉和开放授粉条件下10种植物的结实率。gydF4y2Ba

统计分析gydF4y2Ba

采用统计分析软件DPS 7.5对各药剂的杀配子体效应和植物毒性进行方差分析。gydF4y2Ba33gydF4y2Ba]。采用最不显著差异法对平均值进行检验gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.01和gydF4y2BapgydF4y2Ba< 0.01水平。为了比较8个候选品种与TBM的效果，采用DPS软件中的分图模型，分析了品种(主样区)和施用剂量(子样区)的效应及其相互作用。结果显示在附加文件中gydF4y2Ba1gydF4y2Ba表S2。gydF4y2Ba

所有支持数据都包含在本文及其附加文件中。gydF4y2Ba

肌萎缩性侧索硬化症:gydF4y2Ba

Acetolactate合酶gydF4y2Ba

CIMS:gydF4y2Ba

化学诱导男性不育gydF4y2Ba

CMS:gydF4y2Ba

细胞质雄性不育gydF4y2Ba

即时通讯:gydF4y2Ba

ImidazolinonegydF4y2Ba

女士:gydF4y2Ba

男性不育gydF4y2Ba

OSR:gydF4y2Ba

油菜gydF4y2Ba

铅:gydF4y2Ba

PyrimidinylbenzoategydF4y2Ba

SC:gydF4y2Ba

Sulfonylamino-carbonyltriazolinonegydF4y2Ba

苏:gydF4y2Ba

磺酰脲类gydF4y2Ba

TBM:gydF4y2Ba

起始gydF4y2Ba

经颅磁刺激:gydF4y2Ba

热敏性男性不育gydF4y2Ba

TP:gydF4y2Ba

TriazolopyrimidinegydF4y2Ba

作者要感谢南开大学国家农药工程研究中心和江苏经济技术研究所有限公司提供的部分除草剂样品。gydF4y2Ba

本工作得到国家转基因研究计划项目(2018ZX08020001)和陕西省重点科技发展计划项目(2018NY-055)的资助。资助机构在研究的设计、数据的收集、分析或解释或手稿的撰写中没有发挥任何作用。gydF4y2Ba

从属关系gydF4y2Ba

1. 西北农林科技大学农学院，陕西杨凌712100gydF4y2Ba

   于成玉，连景龙，龚琼，任丽锁，黄震，徐爱霞，董俊刚gydF4y2Ba

贡献gydF4y2Ba

CYY构思设计实验并准备稿件;JLL、QG、LSR进行实验;ZH, AXX和JGD分析数据。所有的作者都起草并批准了最终的手稿。gydF4y2Ba

相应的作者gydF4y2Ba

对应到gydF4y2Ba程毓余gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

伦理批准并同意参与gydF4y2Ba

不适用。gydF4y2Ba

发表同意书gydF4y2Ba

不适用。gydF4y2Ba

相互竞争的利益gydF4y2Ba

作者宣称他们没有竞争利益。gydF4y2Ba

出版商的注意gydF4y2Ba

施普林格·自然对已出版的地图和机构关系中的管辖权要求保持中立。gydF4y2Ba

开放获取gydF4y2Ba本文遵循知识共享署名4.0国际许可协议(gydF4y2Bahttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/gydF4y2Ba)，它允许在任何媒体上不受限制地使用、分发和复制，前提是您要适当地注明原作者和来源，提供到知识共享许可协议的链接，并注明是否进行了修改。创作共用公共领域免责声明(gydF4y2Bahttp://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/gydF4y2Ba)适用于本文中提供的数据，除非另有说明。gydF4y2Ba

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