七个水稻粳型不育系的柱头活力

米佳佳+刘常金+王汝华+王芳+李志彬+华泽田+

（１．天津科技大学食品工程与生物技术学院，天津３００４５７；２．沈阳农业大学农学院，沈阳１１０８６６）

摘要：以７个高柱头外露率的水稻粳型不育系为材料，对不育系的颖花进行处理，通过结实率的高低来衡量开花后不同天数外露柱头的活力，研究它们的柱头活力变化规律。结果表明，７个材料柱头活力随授粉时间的推迟呈不同程度的降低趋势；均以开花后第１天柱头活力最高且所选两系不育系材料的柱头活力普遍高于三系不育系；除６Ａ在开花后第８天已完全丧失活力外，其他材料柱头活力持续时间可达９ ｄ；与其他材料相比，６Ａ的柱头活力系数最大。

关键词：水稻；粳型不育系；结实率；柱头活力

中图分类号：Ｓ３３４．５文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０14）09－2003-03

Ｓｔｉｇｍａ Ｖｉｔａｌｉｔies ｏｆ Ｓｅｖｅｎ Ｊａｐｏｎｉｃａ Ｒｉｃｅ Ｓｔｅｒｉｌｅ Ｌｉｎｅｓ

ＭＩ Ｊｉａ－ｊｉａ１，ＬＩＵ Ｃｈａｎｇ－ｊｉｎ１，ＷＡＮＧ Ｒｕ－ｈｕａ１，ＷＡＮＧ Ｆａｎｇ１， ＬＩ Ｚｈｉ－ｂｉｎ２，ＨＵＡ Ｚｅ－ｔｉａｎ１

（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｔｉａｎｊｉｎ ３００４５７， Ｃｈｉｎａ；

２．College of Agriculure, Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０８６６， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Seven japonica sterile rice lines with high percentage exserted stigma were used as materials. Treating sterile lines′ spikelets, stigma vitalities of different number of days after flowering were measured to study the dynamics of stigma vitalities. The results showed that the stigma vitalities of the seven sterile lines decreased in different degrees as the delaying of the pollination time. The stigma vitality of the first day after flowering of each line was the highest. The weo lines generally had higher stigma vitality than that of the three lines. The stigma vitality of the eight day after flowering of 6A disappeared completely. Remaining period of stigma vitality of other lines were 9 days. The stigma vitality coefficient of 6A was higher than that of others.

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｒｉｃｅ； ｊａｐｏｎｉｃａ ｓｔｅｒｉｌｅ ｌｉｎｅｓ； ｓｅｅｄ ｓｅｔｔｉｎｇ ｒａｔｅ； ｓｔｉｇｍａ ｖｉｔａｌｉｔｙ

杂交粳稻制种过程中，不育系的异交结实率是影响制种产量的主要限制因素。异交结实率受诸多因素制约，柱头外露率、花粉和柱头的生活力均对授粉的成功起到了关键作用［１－３］。柱头外露可增加柱头接受花粉的机会，在一定程度上弥补了由于父母本开花时差造成的授粉障碍，很多研究表明，柱头外露率与制种产量呈极显著正相关［４－６］，在选育优良不育系时，为提高异交结实率，常选用柱头外露率高的品种［７］，也有研究表明，柱头活力越高，相应的异交结实率就越高［３］。异交结实率的提高依赖于母本不育系柱头外露率与柱头存活率的协同作用，因此，对不育系外露柱头活力的研究十分重要。

本研究选用７个高柱头外露率的不育系材料，对它们的颖花进行处理，并在开花结束后１～１０ ｄ内分别进行授粉，待成熟后统计结实率，研究这７个不育系的外露柱头活力特性，在水稻育种实践中具有一定的应用价值。

１材料与方法

１．１供试材料

两系不育系材料ＴＬ１８５、ＴＬ１５４、ＺＴ１、ＺＴ８、ＺＴ４２，三系不育系材料Ｔ１Ａ、６Ａ，常规材料ＪＣ（父本材料）均种植于天津市经济技术开发区第十二大街育种基地。

１．２试验方法

１．２．１材料种植根据供试材料以往在该试验田表现的播抽历期进行分期播种，使所选不育系材料均在８月上旬抽穗，方便试验的开展。株行种植，株行距２０．０ ｃｍ×２６．６ ｃｍ，每行１０株，不育系每个材料４行；为保证充足的花粉，种植大量的父本材料，常规肥水管理。

１．２．２材料处理在开过花的同一天下午，选取各不育系材料中抽穗进程基本相同、大小一致、顶端开较少花的主穗，剪去穗子上已开过的颖花，套袋以防外来花粉的干扰；次日下午，剪除已开的柱头未外露颖花，以红色记号笔标记穗子上已开的柱头外露颖花即为次日当天所开颖花，于袋子上做好标记；第三天下午，剪除又开的未外露颖花，以黑色记号笔标记穗子上又开的外露颖花即为第三天当天所开颖花，于袋子上做好标记；第四天下午，将还未开的颖花剪去，剩下的未标记外露颖花即为第四天当天所开颖花。每一个材料选取２７个单穗进行以上处理，处理完封好袋口。

１．２．３授粉自试验开始的第四天起，每天上午用花粉量充足的父本材料ＪＣ对ＴＬ１８５、ＴＬ１５４、ＺＴ１、ＺＴ８、ＺＴ４２、Ｔ１Ａ和６Ａ各授粉３穗，并于袋子上记录下授粉时间、授粉量、天气等情况。

１．２．４柱头活力分析授粉后２０ ｄ左右可按先后顺利收获，统计每穗红色、黑色、未标记颖花总数及结实数，调查异交结实率，以结实率平均值的大小表示该不育系柱头活力的高低，并按文献［３，８］的公式计算柱头活力系数，即柱头外露颖花开花后第２～４天柱头活力与开花当天柱头活力之比。所有试验数据均采用Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌ ２００３处理。

２结果与分析

２．１供试材料柱头活力变化规律

由图１可以看出，总体上，７个不育系材料随着开花后天数的增加，柱头活力呈不同程度的下降趋势。其中，６Ａ开花后第１～６天柱头活力平稳下降，随后急剧下降，到第８天柱头活力完全丧失；ＺＴ８在开花后第２天柱头活力下降程度较大，随后明显减缓；ＺＴ４２在开花后第６天后柱头活力几乎丧失；其他４种材料柱头活力下降趋势较为一致。开花后第１～１０天的柱头活力均以开花后第１天最高，其中４个两系不育系材料ＴＬ１８５、ＴＬ１５４、ＺＴ８和ＺＴ４２结实率达６０％以上，明显高于其他３个材料，且２个三系不育系材料６Ａ和Ｔ１Ａ接近（４０％左右），又低于另一两系不育系材料ＺＴ１（达５０％以上）。调查结果说明所选不育系材料中，开花后第１天两系不育系材料柱头活力普遍高于三系不育系材料。

２．２供试材料柱头活力和活力系数

从表３可以看出，三系不育系材料６Ａ开花后第８天柱头活力完全丧失；其他６个材料开花后第９天仍有结实，第１０天柱头活力完全丧失。说明６Ａ柱头活力持续时间为７ ｄ，其他６个材料柱头活力持续时间达９ ｄ。虽然柱头活力持续时间长达９ ｄ，但ＺＴ８、ＺＴ４２、Ｔ１Ａ的柱头活力开花后第６天已几乎丧失（１０％以下）；ＺＴ１的柱头活力开花后第７天已几乎丧失；ＴＬ１８５和ＴＬ１５４的柱头活力保持时间最长，开花后第９天才几乎丧失。６Ａ的活力系数最大，达２．８４；ＴＬ１５４次之，为２．４３；其他材料的稍小，此结果与６Ａ柱头活力下降平稳相符合。

３小结与讨论

水稻是自花授粉植物，花器构造不适于异交。在杂交粳稻制种生产中，经常遇到花期不遇，根据各品种的开花特点调整播种时间使其花期相遇的方法可提高制种产量，而通常父母本同时开花很难实现，一般为母早父迟，非晴朗天气亦存在花时晚的现象［９］。通过测定柱头活力可以很好地了解母本不育系的有效授粉时间，在花期不能很好相遇或遇上低温阴雨天气时，利用母本开花闭颖后外露柱头的活力，仍可通过把握有效授粉时间来提高结实率。在正常花期相遇情况下，可通过增加授粉次数，充分利用柱头活力以增加结实率，提高制种产量。母本不育系柱头活力这一特性，在杂交稻制种生产中有很高的利用价值，配合好各项高产制种技术措施［１０，１１］，对提高制种产量有极大的帮助。

本试验结果表明，７个水稻粳型不育系材料的柱头活力情况存在一定的差异。母本同为两系不育系，经不同配组后育成的５个两系材料的柱头活力特性表现出明显的差异；不同来源的三系材料６Ａ和Ｔ１Ａ的柱头活力变化更为明显。了解这７个材料的柱头活力可为以后的育种实践提供必要的指导。

参考文献：

［１］ 田大成．杂交水稻制种异交结实机制的研究［Ｊ］．杂交水稻，１９９３， 8（１）：１２－１４．

［２］ 李训贞，周广洽，徐孟亮，等．机械采粉、授粉对水稻花粉活力和异交结实的影响［Ｊ］．作物学报，１９９６，２２（３）：３５３－３５７．

［３］ 田大成．水稻异交栽培学［Ｍ］． 成都：四川科学技术出版社，１９９１．

［４］ 李庆荣．柱头外露率的环境变异及其在异交结实中的作用［Ｊ］．种子科技，１９９５（２）：３２－３３．

［５］ 代贵金，华泽田，蔡伟，等．激素在杂交粳稻制种中的应用研究［Ｊ］．杂交水稻，１９９９，１４（增刊）：１５－２０．

［６］ 杨保汉．不育系柱头外露率及其结实率研究［Ｊ］．杂交水稻，１９９７，１２（１）：１３－１５．

［７］ 王彦荣，华泽田，张忠旭，等．高柱头外露率粳稻不育系的选育与应用［Ｊ］．杂交水稻，２００８，２３（３）：４－８．

［８］ 田大成，黄三奎，段永国，等．水稻不育系花时和授粉时间与异交结实率的关系［Ｊ］．杂交水稻，２００４，１９（３）：５０－５４．

［９］ 包灵丰，林纲，赵德明，等．宜香１５７７的高产制种及纯度控制技术研究［Ｊ］．中国农学通报，２００４，２０（５）：９０－９２．

［１０］ 马自超，孙艳蕊．提高杂交水稻制种结实率的途径和方法［Ｊ］． 种子科技，２００７（５）：６６－６７．

［１１］ 贺晓鹏，杨书化，田亚雯，等．５个新育成粳型光温敏核不育系开花及异交性能的研究［Ｊ］．中国农学通报，２００４，２０（４）：１０４－１０７．

２．２供试材料柱头活力和活力系数

从表３可以看出，三系不育系材料６Ａ开花后第８天柱头活力完全丧失；其他６个材料开花后第９天仍有结实，第１０天柱头活力完全丧失。说明６Ａ柱头活力持续时间为７ ｄ，其他６个材料柱头活力持续时间达９ ｄ。虽然柱头活力持续时间长达９ ｄ，但ＺＴ８、ＺＴ４２、Ｔ１Ａ的柱头活力开花后第６天已几乎丧失（１０％以下）；ＺＴ１的柱头活力开花后第７天已几乎丧失；ＴＬ１８５和ＴＬ１５４的柱头活力保持时间最长，开花后第９天才几乎丧失。６Ａ的活力系数最大，达２．８４；ＴＬ１５４次之，为２．４３；其他材料的稍小，此结果与６Ａ柱头活力下降平稳相符合。

３小结与讨论

水稻是自花授粉植物，花器构造不适于异交。在杂交粳稻制种生产中，经常遇到花期不遇，根据各品种的开花特点调整播种时间使其花期相遇的方法可提高制种产量，而通常父母本同时开花很难实现，一般为母早父迟，非晴朗天气亦存在花时晚的现象［９］。通过测定柱头活力可以很好地了解母本不育系的有效授粉时间，在花期不能很好相遇或遇上低温阴雨天气时，利用母本开花闭颖后外露柱头的活力，仍可通过把握有效授粉时间来提高结实率。在正常花期相遇情况下，可通过增加授粉次数，充分利用柱头活力以增加结实率，提高制种产量。母本不育系柱头活力这一特性，在杂交稻制种生产中有很高的利用价值，配合好各项高产制种技术措施［１０，１１］，对提高制种产量有极大的帮助。

本试验结果表明，７个水稻粳型不育系材料的柱头活力情况存在一定的差异。母本同为两系不育系，经不同配组后育成的５个两系材料的柱头活力特性表现出明显的差异；不同来源的三系材料６Ａ和Ｔ１Ａ的柱头活力变化更为明显。了解这７个材料的柱头活力可为以后的育种实践提供必要的指导。

参考文献：

［１］ 田大成．杂交水稻制种异交结实机制的研究［Ｊ］．杂交水稻，１９９３， 8（１）：１２－１４．

［２］ 李训贞，周广洽，徐孟亮，等．机械采粉、授粉对水稻花粉活力和异交结实的影响［Ｊ］．作物学报，１９９６，２２（３）：３５３－３５７．

［３］ 田大成．水稻异交栽培学［Ｍ］． 成都：四川科学技术出版社，１９９１．

［４］ 李庆荣．柱头外露率的环境变异及其在异交结实中的作用［Ｊ］．种子科技，１９９５（２）：３２－３３．

［５］ 代贵金，华泽田，蔡伟，等．激素在杂交粳稻制种中的应用研究［Ｊ］．杂交水稻，１９９９，１４（增刊）：１５－２０．

［６］ 杨保汉．不育系柱头外露率及其结实率研究［Ｊ］．杂交水稻，１９９７，１２（１）：１３－１５．

［７］ 王彦荣，华泽田，张忠旭，等．高柱头外露率粳稻不育系的选育与应用［Ｊ］．杂交水稻，２００８，２３（３）：４－８．

［８］ 田大成，黄三奎，段永国，等．水稻不育系花时和授粉时间与异交结实率的关系［Ｊ］．杂交水稻，２００４，１９（３）：５０－５４．

［９］ 包灵丰，林纲，赵德明，等．宜香１５７７的高产制种及纯度控制技术研究［Ｊ］．中国农学通报，２００４，２０（５）：９０－９２．

［１０］ 马自超，孙艳蕊．提高杂交水稻制种结实率的途径和方法［Ｊ］． 种子科技，２００７（５）：６６－６７．

［１１］ 贺晓鹏，杨书化，田亚雯，等．５个新育成粳型光温敏核不育系开花及异交性能的研究［Ｊ］．中国农学通报，２００４，２０（４）：１０４－１０７．

２．２供试材料柱头活力和活力系数

从表３可以看出，三系不育系材料６Ａ开花后第８天柱头活力完全丧失；其他６个材料开花后第９天仍有结实，第１０天柱头活力完全丧失。说明６Ａ柱头活力持续时间为７ ｄ，其他６个材料柱头活力持续时间达９ ｄ。虽然柱头活力持续时间长达９ ｄ，但ＺＴ８、ＺＴ４２、Ｔ１Ａ的柱头活力开花后第６天已几乎丧失（１０％以下）；ＺＴ１的柱头活力开花后第７天已几乎丧失；ＴＬ１８５和ＴＬ１５４的柱头活力保持时间最长，开花后第９天才几乎丧失。６Ａ的活力系数最大，达２．８４；ＴＬ１５４次之，为２．４３；其他材料的稍小，此结果与６Ａ柱头活力下降平稳相符合。

３小结与讨论

水稻是自花授粉植物，花器构造不适于异交。在杂交粳稻制种生产中，经常遇到花期不遇，根据各品种的开花特点调整播种时间使其花期相遇的方法可提高制种产量，而通常父母本同时开花很难实现，一般为母早父迟，非晴朗天气亦存在花时晚的现象［９］。通过测定柱头活力可以很好地了解母本不育系的有效授粉时间，在花期不能很好相遇或遇上低温阴雨天气时，利用母本开花闭颖后外露柱头的活力，仍可通过把握有效授粉时间来提高结实率。在正常花期相遇情况下，可通过增加授粉次数，充分利用柱头活力以增加结实率，提高制种产量。母本不育系柱头活力这一特性，在杂交稻制种生产中有很高的利用价值，配合好各项高产制种技术措施［１０，１１］，对提高制种产量有极大的帮助。

本试验结果表明，７个水稻粳型不育系材料的柱头活力情况存在一定的差异。母本同为两系不育系，经不同配组后育成的５个两系材料的柱头活力特性表现出明显的差异；不同来源的三系材料６Ａ和Ｔ１Ａ的柱头活力变化更为明显。了解这７个材料的柱头活力可为以后的育种实践提供必要的指导。

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［３］ 田大成．水稻异交栽培学［Ｍ］． 成都：四川科学技术出版社，１９９１．

［４］ 李庆荣．柱头外露率的环境变异及其在异交结实中的作用［Ｊ］．种子科技，１９９５（２）：３２－３３．

［５］ 代贵金，华泽田，蔡伟，等．激素在杂交粳稻制种中的应用研究［Ｊ］．杂交水稻，１９９９，１４（增刊）：１５－２０．

［６］ 杨保汉．不育系柱头外露率及其结实率研究［Ｊ］．杂交水稻，１９９７，１２（１）：１３－１５．

［７］ 王彦荣，华泽田，张忠旭，等．高柱头外露率粳稻不育系的选育与应用［Ｊ］．杂交水稻，２００８，２３（３）：４－８．

［８］ 田大成，黄三奎，段永国，等．水稻不育系花时和授粉时间与异交结实率的关系［Ｊ］．杂交水稻，２００４，１９（３）：５０－５４．

［９］ 包灵丰，林纲，赵德明，等．宜香１５７７的高产制种及纯度控制技术研究［Ｊ］．中国农学通报，２００４，２０（５）：９０－９２．

［１０］ 马自超，孙艳蕊．提高杂交水稻制种结实率的途径和方法［Ｊ］． 种子科技，２００７（５）：６６－６７．

［１１］ 贺晓鹏，杨书化，田亚雯，等．５个新育成粳型光温敏核不育系开花及异交性能的研究［Ｊ］．中国农学通报，２００４，２０（４）：１０４－１０７．