糯稻三系不育系黔糯1 A的開(kāi)花習(xí)性研究

郝留根張宏偉

(1.貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院，貴陽(yáng) 550025； 2.貴州省水稻研究所，貴陽(yáng) 550006)

黔糯1 A是貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所利用引進(jìn)的國(guó)外種質(zhì)資源進(jìn)行改良利用選育出的一個(gè)糯稻秈型三系不育系，以光身稻中間材料05 H 873(金23 B與光身稻RA 73雜交選育而來(lái))與中9 B雜交，于2008年在貴陽(yáng)種植F3代，從中選擇21個(gè)單株與中9 A雜交，對(duì)100%不育株與其對(duì)應(yīng)的保持株系進(jìn)行連續(xù)多世代育性篩選和回交轉(zhuǎn)育，于2011年獲得了穩(wěn)定的糯質(zhì)胚乳B5F1不育系及F9代保持材料。經(jīng)過(guò)測(cè)交配組篩選，于2016年通過(guò)貴州省農(nóng)作物品種委員會(huì)組織的親本鑒定，定名為黔糯1 A。同時(shí)，與糯稻恢復(fù)系糯恢11組配育成的優(yōu)質(zhì)雜交糯稻“黔糯優(yōu)11”于2016年通過(guò)貴州省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定(黔審稻2016011號(hào))。

通過(guò)對(duì)黔糯1 A的單穗每日開(kāi)花動(dòng)態(tài)、柱頭外露率、開(kāi)花歷期等開(kāi)花習(xí)性的研究，并與生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用的蓉18 A進(jìn)行比較，以期為黔糯1 A的高產(chǎn)繁殖和制種應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料來(lái)源及試驗(yàn)地點(diǎn)

黔糯1 A由貴州省水稻研究所提供，蓉18 A由成都市農(nóng)林科學(xué)院作物研究所引進(jìn)，試驗(yàn)于2018年正季在貴州省水稻研究所試驗(yàn)田進(jìn)行。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

浸種2 d后，置于38 ℃暗培養(yǎng)箱中催芽2 d，播種32 d后按行距20 cm，株距14.5 cm移栽于試驗(yàn)田，分3期種植。每重復(fù)種植10行，每行10株，單本定植100株，按常規(guī)大田管理。

1.2.1基本形態(tài)特征調(diào)查

隨機(jī)選取10株秧苗，待整株抽穗結(jié)束后考查各不育系的株高、有效穗、穗長(zhǎng)、劍葉長(zhǎng)和寬、倒2葉長(zhǎng)和寬、倒3葉長(zhǎng)和寬等。

1.2.2開(kāi)花歷期

1) 穗開(kāi)花歷期，隨機(jī)選取3株剛抽穗的單穗，掛牌并做好記錄，直至整株抽穗結(jié)束即為該不育系的穗開(kāi)花歷期；

2) 群體開(kāi)花歷期，從群體見(jiàn)穗5%到抽穗至群體的80%即為群體開(kāi)花歷期。

1.2.3日開(kāi)花動(dòng)態(tài)

在天氣晴朗時(shí)，于調(diào)查前1 d隨機(jī)選取3株材料，每株選取1穗剛抽穗的穗子掛牌，次日從08:00—17:00時(shí)，每隔1 h調(diào)查1次單穗穎花開(kāi)花數(shù)，每次調(diào)查結(jié)束后用剪刀剪去已開(kāi)的穎花，并做好記錄，如此循環(huán)，直至整穗開(kāi)花結(jié)束。

表3 黔糯1 A與蓉18 A花時(shí)分布

材料開(kāi)花動(dòng)態(tài)時(shí)段09:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00黔糯1A開(kāi)花率(%)4.49.720.425.616.19.67.34.12.8累計(jì)開(kāi)花率(%)14.134.560.176.285.893.197.2100蓉18A開(kāi)花率(%)1.97.418.223.418.514.77.74.93.3累計(jì)開(kāi)花率(%)9.327.550.969.484.191.896.7100

表1 黔糯1 A的基本特性

不育系播始?xì)v期(d)株高(cm)有效穗(穗/穴)主穗總穎花數(shù)(粒)穗長(zhǎng)(cm)劍葉長(zhǎng)度(cm)劍葉寬度(cm)倒2葉長(zhǎng)度(cm)倒2葉寬度(cm)倒3葉長(zhǎng)度(cm)倒3葉寬度(cm)黔糯1A8375.68.8220.223.441.761.8445.71.4843.221.26蓉18A908510.822525.2235.262.0254.241.4856.461.34

1.2.4柱頭外露率和穗部包頸率

不育系的柱頭外露和穗部包頸是雜交水稻種子生產(chǎn)中異交的2個(gè)關(guān)鍵決定因素[1]。為此，于調(diào)查前1 d隨機(jī)選取5株材料，每株選取1穗剛抽穗的穗子掛牌，次日18:00時(shí)記錄當(dāng)日單穗穎花單、雙邊外露數(shù)，并用剪刀剪去已開(kāi)的穎花，如此循環(huán)，直至整穗開(kāi)花結(jié)束。待整穗開(kāi)花結(jié)束后，考查每穗穗部包頸粒數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 基本形態(tài)及播始?xì)v期

由表1可知，黔糯1 A在貴陽(yáng)播始?xì)v期83 d，株高75.6 cm，穗長(zhǎng)23.4 cm，劍葉長(zhǎng)41.76 cm、寬1.84 cm，倒2葉長(zhǎng)45.7 cm、寬1.48 cm，倒3葉長(zhǎng)43.22 cm、寬1.26 cm?？傮w上，黔糯1 A主要表現(xiàn)為生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，生育期、株高適中，穗子長(zhǎng)大穗，分蘗數(shù)較多，劍葉較長(zhǎng)。在黔糯1 A進(jìn)行繁殖、種子生產(chǎn)過(guò)程中，由于劍葉較長(zhǎng)且寬，在栽培管理、花期調(diào)節(jié)過(guò)程中應(yīng)少用和慎用N肥。

2.2 開(kāi)花歷期

開(kāi)花歷期結(jié)果表明，在未施用赤霉素的條件下，黔糯1 A單穗始花至終花需5～6 d，群體始花至終花歷時(shí)9～11 d。蓉18 A單穗始花至終花需7～8 d，群體始花至終花歷時(shí)10～11 d。相較而言，黔糯1 A比蓉18 A開(kāi)花集中，但群體始花至終花比蓉18 A少1 d，花期較集中，因此，為了提高黔糯1 A的繁殖與制種產(chǎn)量，其花期預(yù)測(cè)與調(diào)節(jié)，及時(shí)授粉，保證提高異交結(jié)實(shí)率顯得特別重要。

2.3 日開(kāi)花動(dòng)態(tài)

由圖1可見(jiàn)，在貴陽(yáng)環(huán)境條件下，2個(gè)不育系的日開(kāi)花總體趨勢(shì)基本一致，其中黔糯1 A睛天在08:00時(shí)之后開(kāi)始零星開(kāi)花，10:00時(shí)已有大量穎花開(kāi)放，11:00—12:30時(shí)之間出現(xiàn)高峰。表3列出了不育系不同時(shí)段平均開(kāi)花百分率，黔糯1 A午前開(kāi)花比例占總開(kāi)花的76.2%，蓉18 A午前開(kāi)花率為69.4%，黔糯1 A午前開(kāi)花比例比蓉18 A高6.8%。相較而言，黔糯1 A的午前花率更為集中，有利于更多地接受父本授粉，提高受精結(jié)實(shí)率而獲得繁、制種高產(chǎn)。

表2 黔糯1 A與蓉18 A開(kāi)花歷期觀察結(jié)果

材料單穗始花至終花天數(shù)(d)群體始花至終花天數(shù)(d)黔糯1A5～69～11蓉18A7～810～11

圖1 黔糯1 A與蓉18 A日開(kāi)花動(dòng)態(tài)

2.4 柱頭外露率

由表4可知，黔糯1 A主穗穎花數(shù)243.2個(gè)，在不施用赤霉素的情況下，黔糯1 A的穎花柱頭總外露率為68.5%，其中雙邊外露率為39.0%，單邊外露率為29.5%。與蓉18 A相比較，黔糯1 A總柱頭外露率高5.9%，包頸粒率低11.2%，在黔糯1 A繁殖、制種過(guò)程中，能更好地接受父本花粉，同時(shí)可以施用相對(duì)少量的赤霉素解決穎花包頸問(wèn)題，從而節(jié)約成本。

表4 黔糯1 A與蓉18 A柱頭外露率情況

材料主穗穎花數(shù)(個(gè))雙邊外露率(%)單邊外露率(%)總外露率(%)包頸粒率(%)黔糯1A243.239.029.568.59.7蓉18A22535.027.662.620.9

3 結(jié)論與討論

3.1不育系的開(kāi)花習(xí)性與異交結(jié)實(shí)率是密切相關(guān)的一個(gè)重要性狀[2]。對(duì)黔糯1 A的開(kāi)花習(xí)性研究結(jié)果表明： 1) 黔糯1 A開(kāi)花時(shí)間集中在11:00—12:30時(shí)，午前開(kāi)花數(shù)量占76.2%； 2) 黔糯1 A柱頭總外露率68.5%，有利于接受父本花粉提高受精結(jié)實(shí)； 3) 黔糯1 A盛花期主要集中在始穗后的2～5 d，單株花期5～6 d，為此要合理安排父本播期，確保能夠在盛花期相遇良好，有利于提高黔糯1 A的繁殖和制種產(chǎn)量。

3.2水稻三系不育系的開(kāi)花習(xí)性與溫度、濕度等環(huán)境因素密切相關(guān)[3-5]，本試驗(yàn)僅在貴陽(yáng)(海拔1 140 m)開(kāi)展，在后續(xù)試驗(yàn)中，可從不同環(huán)境因素條件下探討對(duì)不育系開(kāi)花習(xí)性的影響，以便獲得更加全面可靠的試驗(yàn)結(jié)果適用于生產(chǎn)。