中稻两用核不育系0SH089和0SH099的特征特性研究

，，，，，立云，

(湖南农业大学农学院，长沙 410128)

2012-01-10

陈 谦(1986—)，男，湖南岳阳人，硕士研究生， Email：ccchenqq@gmail.com。*通信作者，Email:chenliyun996@163.com。

农业科技成果转化资金项目(2010GB2D200314；2011GB2D200007)；湖南省自然科学基金项目(10JJ4012)。

中稻两用核不育系0SH089和0SH099的特征特性研究

陈谦，李智慧，唐文邦，雷东阳，邓化冰，陈立云*，贺治洲

(湖南农业大学农学院，长沙 410128)

选用水稻两用核不育系0SH089、0SH099和4个恢复系，按不完全双列杂交配置8个组合(以C815S为对照)，对其农艺性状、不育起点温度、异交特性、稻米品质等进行了分析，结果表明：水稻两用核不育系0SH089和0SH099的播始历期均为79 d，较对照C815S短，剑叶都具有长、直、宽的特点，光能利用效率高，分蘖较多、株型紧凑，株高分别为64.8，63.3 cm，抗倒伏能力强；单株总颖花数分别为197.3朵和196.2朵，着粒密度大；0SH089开颖历期较长、不闭颖率较高，异交结实率方面0SH089优于0SH099，均优于对照C815S，制种产量潜力可观；两不育系的稻米品质都很理想，多项指标达到国家一级优质籼稻标准。

中稻；两用核不育系；育性鉴定；异交特性

水稻两系法杂种优势利用关键在于两用核不育系的选育。目前，生产上两用核不育系大多缺乏系统和完善的基础研究，以致出现两用核不育系不育起点温度偏高、杂交制种风险较大、杂交稻组合米质不过关等问题。因此，选育不育起点温度低、育性表达稳定、农艺性状和经济性状优良、配合力强、米质优的水稻两用核不育系是当前亟待解决的技术关键。0SH089和0SH099是湖南农业大学水稻科学研究所近年来新选育的中稻两用核不育系。笔者对这2个新选中稻两用核不育系的部分农艺性状、不育起点温度、异交特性、稻米品质等进行考察和研究，旨在为这2个中稻两用核不育系配制组合、杂交制种及改良应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

水稻两用核不育系0SH089，0SH099，C815S及恢复系H361，4418，92194，92242均由湖南农业大学水稻科学研究所提供。

1.2 试验设计

两用核不育系0SH089，0SH099及对照C815S分别于2011年5月16日和5月26日分2期播种于湖南农业大学试验田，4叶1心时移栽，每个品系种8行，每行10株，株行距为13.2 cm×19.8 cm，常规田间管理。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 农艺性状考察

生育期记载：分别记载播种日期、移栽日期、始穗期、齐穗期，并计算其播始历期；叶龄记载：在秧苗移栽前，分别选取生长正常且有代表性的单株10株，用红油漆标记第4叶，移栽，至返青后，每隔3 d调查1次主茎叶龄，至剑叶完全抽出为止，标记叶龄；分蘖记载：分蘖开始时，分别选取生长正常的单株10株，每隔3 d调查1次分蘖数，至低位分蘖不变时为止；上3叶形态特征：终花后，分别选取有代表性的单株5株，测量剑叶、倒二叶、倒三叶的长和宽；在各供试材料中分别选取生长正常的单株20株，每株选取生长正常的单茎，测量剑叶张开角度和倒二叶张开角度；地上部节间形态特征：终花后，分别选取有代表性的单株2株，测量穗颈节、倒二节、倒三节的长度；株高及穗部性状：终花后，分别选取有代表性的单株5株，记载其株高、有效穗数、穗长、每穗总粒数和着粒密度。

1.3.2 育性鉴定

待供试材料的主茎剑叶叶枕与倒二叶叶枕平齐时，在各供试材料中分别取12株，移入口径为20 cm的塑料盆钵中，分4钵，每钵3株，放入人工水温控制池进行低温处理。处理时自然光照，并设23℃和23.5℃两档温度，同一温度的水池内各材料处理2钵，连续处理6 d。低温处理结束后，对剑叶叶枕与倒二叶叶枕距在±1.0 cm之间的单茎进行标记，然后移至自然条件下抽穗。当标记的单茎抽穗时，取当天将开花的颖花3朵，夹取花药混合制片，用1% I2-KI溶液染色，在10×10倍光学显微镜下观察3个视野，将花粉粒圆形、大小正常染色者记为可育花粉，其余均记为不育。连续镜检4 d，计算花粉可染率。

1.3.3 异交特性考察

日开花动态：盛花期，在各供试材料中分别取有代表性的10个主穗，从8:00至17:00调查颖花张开数，每30 min调查1次，用剪刀剪掉已张开颖花颖壳的1/3长作标记，取10穗平均值反映1 d的开花动态；开颖历期：盛花期，随机选取有代表性的10穗，每穗选1朵当天即将开放的颖花，用记号笔在颖壳上标记，每10 min观察1次，调查开颖至闭颖的时间；颖间距：开花盛期，随机选取有代表性的30朵颖花，用游标卡尺测量内外颖尖之间的距离，取其平均值；开颖角度：开花盛期，随机选取有代表性的30朵颖花，测量角度，取其平均值；不闭颖率：终花后，随机选取具有代表性的单穗5个，去掉包颈的部分，考查其不闭颖率；柱头外露率：终花后，随机选取10个具有代表性的单穗，调查柱头单边外露率、双边外露率，计算柱头外露率；包颈粒率：终花后，随机选取10个具有代表性的单穗，考查每穗包颈粒数和每穗总粒数，计算包颈粒率；不同父本授粉的异交结实率观察：将0SH089，0SH099，C815S 和恢复系H361，4418，92194，92242于浏阳江背小面积制种，喷施180 g/hm2的 “920”，每天人工辅助授粉2次，直至父本终花。成熟后在各小区中部随机选取5个典型单株，考查异交结实率。

1.3.4 稻米品质考察

用2011年海南春季繁殖的0SH089，0SH099和C815S作为供试样品进行稻米品质分析。从研磨品质和外观品质方面测定供试样品糙米率、精米率、整精米率、垩白粒率、垩白度和米粒长宽比，从稻米蒸煮品质方面测定供试样品的糊化温度、胶稠度和直链淀粉含量。

2 结果与分析

2.1 主茎叶片数及分蘖数

由表1可知，0SH089和0SH099主茎叶片数较对照C815S少，抽穗期较对照早，生育期短，0SH089分蘖能力较对照强，0SH099分蘖能力则较对照弱。

表1 供试材料的生育期、叶片数及分蘖数

2.2 上3叶及地上部节间形态特征

从表2可以看出，各供试材料上3叶长度顺序为倒二叶、倒三叶、剑叶，0SH089和0SH099的剑叶分别比对照C815S长1.9 cm和0.9 cm；上3叶的宽度大小顺序为剑叶、倒二叶、倒三叶，0SH089和0SH099的上3叶均比对照C815S宽。上3叶的叶面积决定了结实期单株和群体的受光数量和光量[1]。叶片受光面积增大，有利于提高光能利用效率，从而提升产量。0SH089和0SH099的剑叶以及倒二叶张开角度均比对照大。综上所述，0SH089和0SH099上三叶的主要形态特征为：剑叶具有长、直、宽的特点，倒二叶、倒三叶比剑叶长且窄，剑叶张开角度较小，上三叶形态特征上与对照差异不大。

表2 供试材料的上3叶形态特征

从表3的数据可知，0SH089和0SH099株高分别比对照C815S矮2.7 cm和4.2 cm，节间长顺序依次为穗颈节、倒二节、倒三节，0SH089和0SH099穗颈节分别比对照短0.8 cm和0.1 cm，倒二节分别比对照长1.6 cm和3.7 cm，倒三节分别比对照短0.4 cm和0.5 cm。0SH089和0SH099在地上部节间形态特征上除了倒二节，其他所有考察项的数值都比对照要小，在株高上较对照矮，有利于抗倒伏。

表3 供试材料的地上部节间形态特征

2.3 穗部性状

0SH089和0SH099在有效穗数较对照优势不明显且穗长较对照短的前提下，总颖花数和着粒密度大幅度高于对照(表4)，证明其产量潜力非常可观。

表4 供试材料的穗部性状

2.4 育性鉴定

育性鉴定结果表明，两个新的不育系在不育起点温度上还存在少许分离。对在23℃水温处理6 d仍表现完全不育的单株，割后再生已获得种子带海南冬繁，有望育成不育起点温度23℃的不育系。

2.5 日开花动态

由图1可知,0SH089午前开花率为56.9%，0SH099午前开花率为55.3%，对照C815S午前开花率为74.5%，两个供试材料的开花高峰时段明显较对照晚；0SH099的开花高峰时段为10:30～13:30，较对照更为集中，0SH089的开花高峰时段为10:00～13:30，对照C815S的开花高峰时段为9:30～13:00，显然，选择开花高峰时段与供试材料吻合度高的父本配组，容易获得制种高产。

图1 供试材料的日开花动态

2.6 开颖习性和柱头性状

表5的数据显示，0SH089开颖历期比对照C815S长48.9 min，颖间距为4.47 mm，开颖角度为32.8°，不闭颖率为21.9%，比对照高12%；0SH099开颖历期为127.2 min，比对照短5.4 min，颖间距为4.69 mm，开颖角度为33.3°,不闭颖率为4.8%。综上所述，0SH089虽然有很长的开颖历期，有更多的时间接受外来的花粉，但是其开颖角度小、颖间距小使其在空间上不容易接受外来花粉，加上其不闭颖率太高，容易使颖壳内部受雨淋、霉菌感染，影响产量；0SH099开颖习性基本

表5 供试材料的开颖习性及不闭颖率

与对照C815S相当，其不闭颖率较对照低，在异交特性上占优势。

从表6可以看出，0SH089和0SH099包颈粒率分别为17.7%和13.7%。柱头外露率的高低，尤其是双边外露率的高低，能够反映不育系异交结实率的好坏。柱头外露率高，更加容易接受外来花粉，从而提高异交结实率，提高杂交制种的产量[2，3]。在双边外露率这项指标上，0SH089与对照C815S相当，0SH099则略高于对照。尽管0SH089和0SH099包茎粒率均高于对照，但两者的总外露率分别为49.3%和56.1%，较对照分别高出3%和9.8%，异交特性优势明显。

表6 供试材料的柱头外露率及包颈粒率

2.7 异交结实率

0SH089，0SH099和对照C815S分别与4个恢复系制种，两个新不育系与各恢复系的异交结实率基本上都高于C815S，只有与92242的异交结实率略低于对照，0SH089与各恢复系异交结实率均值达到了57.3%，较对照高出7.3%，0SH099均值为53.2%，较对照高出3.2%，表明两个不育系杂交制种的异交结实特性均较好(表7)。

表7 供试材料的异交结实率(%)

2.8 稻米品质

0SH089出糙率和长宽比均高于对照C815S，垩白度和垩白粒率大幅低于对照，整精米率、直链淀粉含量和胶稠度略低于对照(表8)，其中出糙率和整精米率达到国家三级优质籼稻标准，垩白度达到国家二级优质籼稻标准，长宽比、垩白粒率和胶稠度达到国家一级优质籼稻标准。0SH099出糙率、整精米率和长宽比均高于对照，垩白度和垩白粒率大幅低于对照，直链淀粉含量和胶稠度略低于对照，其中出糙率达到国家三级优质籼稻标准，整精米率、垩白粒率、垩白度、长宽比和胶稠度均达到国家一级优质籼稻标准，优势非常明显。

表8 供试材料的稻米品质

3 小结与讨论

研究结果表明，0SH089和0SH099的大部分考察项目表现基本相当，二者播始历期均为79 d，较对照C815S短；上3叶形态特征差异不大，剑叶都具有长、直、宽的特点，光能利用效率高；分蘖多、株型紧凑，株高分别为64.8，63.3 cm，较对照矮，抗倒伏能力强；单株总颖花数分别为197.3，196.2朵，着粒密度大；异交结实率方面0SH089优于0SH099，且均优于对照，产量潜力可观；稻米品质方面两不育系都很理想，多项指标达到国家一级优质籼稻标准。

有研究[4～6]表明，不育系的开花习性与异交结实率密切相关,直接影响制种的产量和繁种的纯度。2个新的两用核不育系在开花习性上表现出了一定的差异。0SH099的开花时间较0SH089和对照C815S集中，0SH089开颖历期长、不闭颖率高，0SH099开颖历期短、不闭颖率很低，两者午前花率低于60%，但总体来看，二者异交特性都较好。制种时，选择开花高峰时段和不育系基本吻合的父本，确定双亲适宜播差期，保证花期相遇，调节花时，适时赶粉，能达到制种高产、稳产的目的。

[1] 谭长乐，张洪熙，戴正元，等.优质籼稻扬稻6号库源、流特性研究[J].中国农业科学，2003，36(1)：26-30.

[2] 邓华凤，赵江海，何 强，等.粳稻不同类型不育系异交习性研究[J].杂交水稻，2010，(S1)：482-486.

[3] 岳高红，潘彬荣，许立奎，等.水稻柱头外露率的研究进展[J].种子，2009，28(1)：47-50.

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CharacteristicsofMediumRiceMaleSterileLine0SH089and0SH099

(College of Agronomy，Hunan Agricultural University, Changsha , Hunan 410128, China)

In this study, several agronomical characteristics and grain quality traits of two newly developed PTGMS lines(0SH089 and 0SH099) were observed, the results showed that the growing duration from seeding to heading of 0SH089 and 0SH099 was 79 d, shorter than that of C815S; The flag leaves of the two new PTGMS lines were long, straight and wide which made them get a higher light use efficiency, 0SH089 and 0SH099 characterized with strong tillering ability, compact plant type and strong lodging resistance, the plant height were 64.8 cm and 63.3 cm respectively. The total number of spikelets were 197.3 and 196.2, also with high spikelet density features. A long floral opening duration, high non-closed floral rate and high outcrossing rate was found on 0SH089 which was better than 0SH099, however, for these features, both of the two new PTGMS lines were better than the control line C815S, indicated a considerable potentials for the seed production yield; The grain quality analysis results showed that both of 0SH089 and 0SH099 were very good and a couple of the quality traits meet the national first grade standards of excellent indica rice varieties.

Medium rice; Male sterile line; Fertility appraisal; Outcrossing characteristics

S511.032

A

1001-5280(2012)02-0111-05

10.3969/j.issn.1001-5280.2012.02.02

责任编辑：刘目前