專利名稱：一種植物化學(xué)雜交的方法
一種植物化學(xué)雜交的方法涉及使用一種農(nóng)用化學(xué)品，誘導(dǎo)雌雄同花或同株植物的自交不育，通過(guò)異花授粉來(lái)大量生產(chǎn)雜交種子，以利用其雜種優(yōu)勢(shì)。
化學(xué)雜交(或化學(xué)殺雄)是農(nóng)作物雜種優(yōu)勢(shì)利用的極重要的途徑，此方法不受遺傳因素的限制，可自由選配組合，優(yōu)于遺傳雄性不育。國(guó)外自50年代始有作物化學(xué)殺雄研究報(bào)導(dǎo)，篩選出一些具殺雄活性的化合物，60年代進(jìn)展較快，發(fā)現(xiàn)了乙烯利等較有效的化合物;70年代，中國(guó)雜交水稻在生產(chǎn)上的成功應(yīng)用，使化學(xué)殺雄再度受到重視，相繼研制出如RH531RH532(吡啶酮類)、OPX3778(三嗪二酮類)、CHA-811(氮雜環(huán)丁烷類)、OSMA(有機(jī)胂類)等化學(xué)殺雄劑。
現(xiàn)有殺雄劑種類較多，較為典型的有鹵代脂肪酸類、烷基膦酸類、吡啶酮類、三嗪酮類、噠嗪酮類、吡咯衍生物、氮雜環(huán)丁烷類、有機(jī)胂類與噻唑類，代表的化合物有2，3-二氯異丁酸鈉，2-氯乙基膦酸，3-氮雜二環(huán)[3，1，0]-2-羧酸，甲基胂酸鈉、3，4-二氯異噻唑-5-羧酸等。上述各類化學(xué)殺雄劑中，甲基胂酸鈣、甲基胂酸鋅與甲基胂酸鈉等70年代中至90年代初曾在廣東、江西、江蘇與湖南等省的80多萬(wàn)畝雜交水稻制種中應(yīng)用，但此類殺雄劑選擇活性差，且存在慢性毒性;氮雜環(huán)丁烷-3-羧酸對(duì)小麥等麥類作物殺雄效果較好，但不同的水稻品種對(duì)此類化合物的敏感性差異較大，殺雄后伴隨嚴(yán)重閉穎，花時(shí)異常，因此限制了它在生產(chǎn)上的應(yīng)用;其余化合物，多數(shù)僅發(fā)現(xiàn)一種或幾種作物具殺雄活性，同時(shí)選擇活性低，且伴隨著雌性傷害，以及閉穎、花時(shí)異常等付作用;還有一些化合物的殺雄效果隨氣溫、品種而變化，適應(yīng)性差。因此篩選出高效、低毒、廣譜、適用性強(qiáng)的化學(xué)殺雄劑(或化學(xué)雜交劑)是通過(guò)化學(xué)雜交(或化學(xué)殺雄)方法利用作物雜種優(yōu)勢(shì)的關(guān)健。
本發(fā)明選用在植物體內(nèi)的半衰期為8-50小時(shí)之間的如通式1所表示的磺酰脲類化合物或以該化合物為主與其他化合物組合的物質(zhì)作化學(xué)雜交劑。
其中A是芳香或雜環(huán)取代基團(tuán)，B是三氮苯類、嘧啶類及其取代的基團(tuán)。
使用的有效成份劑量為5-100g/公頃，使用的磺酰脲類化學(xué)雜交劑可以是乳油，分散劑、可濕性粉劑、油劑、粉劑、粘劑與液劑，適用的主要農(nóng)作物有稻類、麥類、棉花、油菜、豆類和粟，施用的方式以葉面噴施為主，也可采用根際施藥和基桿涂沫。
據(jù)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)記載，磺酰脲類化合物是一種高效的化學(xué)除草劑，個(gè)別化合物也具有植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)活性。如CN1045779A公開(kāi)了以3-取代水楊酸烷基酯為基礎(chǔ)的苯氧基磺酰脲的制法，以及作為除草劑和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用，阻止對(duì)所希望的植物生長(zhǎng)或調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng);CH1053276A公開(kāi)的是吡啶磺酰脲化合物或其鹽防除雜草或調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng);CN1047287A公開(kāi)的鏈烷?；拎せ酋ｋ逡彩欠莱衩住⒋蠖购驮耘嘧魑镏幸约靶蓍e地中雜草的生長(zhǎng)。上述這些化合物調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)主要表現(xiàn)在抑制頂端優(yōu)勢(shì)，刺激輔芽生長(zhǎng)，刺激早期開(kāi)花和籽實(shí)形成，增加開(kāi)花以及提高籽實(shí)產(chǎn)率，加粗莖桿、矮化莖桿以及生長(zhǎng)新芽等等，但是尚未見(jiàn)到有關(guān)磺酰脲類化合物具有殺雄活性，以及用作化學(xué)殺雄劑(或化學(xué)雜交劑)的報(bào)導(dǎo)。
本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了在植物物體內(nèi)半衰期為8-50小時(shí)之間的通式Ⅰ表示的磺酰脲類化合物能選擇性誘導(dǎo)植物的自交不育，并成功地用于農(nóng)作物(植物)雜交種子生產(chǎn)。
通式Ⅰ中的A、B基團(tuán)分別列于下表
上述A、B基團(tuán)中的取代基R1、R2、R3可以是如下組合R1R2R3-COOCH3-CH3-OCH3-CL(或Br、F) -OCH2CH3-NHCH3-NO2-CH3-OC2H5-SO2CH3-CH3-OC2H5-SCH3-CH3-OC3H5-CF3-CH3-OC3H5-CH3-CH3-OC2H5-CH2X -CH3-OC3H5-COOC2H5-CH3-OCH3-COOC2H5-CH3-OC3H5-COOC2H5-CH2CH3-OCH3-COOC2H5-CH2CH3-OC2H5-OCH2CF3-CH3-OCH3-OCHCCl3-CH3-OCH3-OCH2F -CH3-OCH3-OCH2OCH2CH2F -CH3-OCH3能作為植物化學(xué)雜交劑的代表性化合物有
用磺酰脲類化合物誘導(dǎo)作物的自交不育，施用的劑量為5-100g/公頃，施用方式為葉面噴霧或其他方式，施用的時(shí)期水稻在花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂前后2-3天，一般施用1-2次，施用時(shí)注意應(yīng)在露水干后噴施。
經(jīng)不同水稻品種(秈、粳、爪哇)的殺雄試驗(yàn)證明，磺酰脲類化學(xué)雜交劑的選擇指數(shù)SMG(自交不育率95%時(shí)的異交結(jié)實(shí)率)已達(dá)到29-47(表1、表2、表3)，每畝制種產(chǎn)量可達(dá)到100公斤以上，制種產(chǎn)量與遺傳雄性不育雜交水稻相當(dāng)，這類化合物除對(duì)千粒重有顯著影響外，對(duì)發(fā)芽率、成苗率以及生長(zhǎng)勢(shì)均無(wú)影響，且僅誘導(dǎo)非遺傳性自交不育。因此磺酰脲類化合物是一種在生產(chǎn)上具有廣闊前景的化學(xué)雜交劑。
表1HCHA-91823BJ的殺雄效果時(shí)間地點(diǎn)水稻品種殺雄效率選擇指數(shù)雜交種子(%)SMG發(fā)芽率(%)91.8月長(zhǎng)沙2>95/82.992.3-5月海南南濱10>9529.290.092.5-9月長(zhǎng)沙20>9529.694.9
表2HCHA-91823BJ對(duì)水稻品種85-151的殺雄效果處理代碼選擇指數(shù)SMG發(fā)芽率(%) 備注HCHA-92-6-1054.098.2HAHCHA-92-32-3647.997.6HBHCHA-92-37-4147.0/HCHCHA-92-59-6347.094.7HAHCHA-92-97-10129.3/HAHCHA-92-121-12529.189.9HAHCHA-92-136-14030.588.6HACK/95.4表3HCHA-91823BJ對(duì)玉米的殺雄效果玉米品種去雄效果(%)授粉結(jié)實(shí)果(%)備注湘玉5號(hào)>9530-60雜交玉米8112>9540-60墾085>9540-60
實(shí)施例3防治每平方米有40只飛蝗(Schistocercagregaria)為害的草場(chǎng)。為了實(shí)驗(yàn)起見(jiàn)，在每次測(cè)試效果前兩天使昆蟲(chóng)重新寄生。通過(guò)測(cè)量死亡率(＝飛蝗死亡百分率)觀察結(jié)果。表明有顯著的持續(xù)作用。
(8)制種效果化學(xué)雜交劑自交不育率授粉結(jié)實(shí)率制種產(chǎn)量備注(%)(%)HCHA-92HA97.6843.68112.5花期相遇不佳HCHA-92HE97.8242.4788.85花期相遇較差實(shí)例二連作晚稻的化學(xué)雜交方法。
(1)化學(xué)雜交劑HCHA-92HA(2)劑型、劑量、施用時(shí)期、施用方式同實(shí)例一(3)制種組合母本湘晚稻1號(hào)父本89-601(4)制種面積66m2(5)制種效果自交不育率(%)授粉結(jié)實(shí)率(%)制種產(chǎn)量備注98.8029.8478.33花期相遇極差
權(quán)利要求
1.一種植物化學(xué)雜交的方法，其特征在于使用在植物體內(nèi)的半衰期為8-50小時(shí)之間的如通式Ⅰ所表示的磺酰脲類化合物，或以其為主與其他化合物組合的物質(zhì)，作化學(xué)雜交劑(或化學(xué)殺雄劑)，
其中A是芳香或雜環(huán)取代基團(tuán)，B是三氮苯類、嘧啶類及其取代的基團(tuán)。
2.按權(quán)利要求1所述的植物化學(xué)雜交的方法，其特征在于磺酰脲類化學(xué)雜交劑的使用劑量為5-100g/公頃。
3.按權(quán)利要求1所述的植物化學(xué)雜交的方法，其特征在于采用磺酰脲類化學(xué)雜交劑誘導(dǎo)植物的自交不育，可以采用乳油、分散劑、可濕性粉劑、油劑、粉劑、糊劑、液劑等劑型施用。
4.按權(quán)利要求1所述的一種植物化學(xué)雜交的方法，其特征在于所述的植物，包括主要農(nóng)作物，如稻類、麥類、棉花、油菜、豆類和粟等。
5.按權(quán)利要求1所述的一種植物化學(xué)雜交的方法，其特征在于化學(xué)雜交劑以葉面噴施為主，也可采用根際施藥和莖桿涂沫等。
全文摘要
一種植物化學(xué)雜交的方法，涉及使用一種農(nóng)用化學(xué)品實(shí)現(xiàn)誘導(dǎo)雌雄同花或同株植物的自交不育，通過(guò)異花授粉大量生產(chǎn)雜交種子，以利用其雜種優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明使用在植物體內(nèi)半衰期為8—50小時(shí)的如通式1所表示的磺酰脲類化合物或以其為主與其他化合物組合的物質(zhì)作化學(xué)雜交劑，使用劑量為5—100g/公頃，選擇指數(shù)S
文檔編號(hào)A01H1/06GK1086660SQ9211171
公開(kāi)日1994年5月18日 申請(qǐng)日期1992年11月10日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月10日
發(fā)明者粟貴武 申請(qǐng)人:湖南省植物保護(hù)研究所