潘静娴,张建林,陈锦祥,陈英杰,颜 彬,崔丽洁,开国银(上海师范大学生命与环境科学学院植物种质资源开发中心,上海200234)
常规水稻新品系‘沪选101’的农艺性状研究
潘静娴,张建林,陈锦祥,陈英杰,颜 彬,崔丽洁,开国银*
(上海师范大学生命与环境科学学院植物种质资源开发中心,上海200234)
通过田间和室内试验相结合的方法,初步研究了水稻新品系‘沪选101’的主要农艺性状。结果表明:‘沪选101’的多数农艺性状与‘秀水128’和‘秀水134’差异显著;该品系生长势强,株高101.86 cm,茎坚韧有弹性,生育期全株绿色,分蘖力强,剑叶及倒二叶叶长和叶面积无明显差异,叶宽均显著小于对照;产量构成因素与对照差异不明显,产量10 839.15 kg/hm2,比‘秀水134’增产16.13%。田间观察显示,‘沪选101’具有较强的抗倒伏能力,稻瘟病、纹枯病发病较轻,稻曲病发生较少。
新品系;‘沪选101’;农艺性状
水稻是一种世界范围广泛种植的作物,中国是人口大国,人均耕地少,口粮需求中水稻占60%,其中粳稻100%作为口粮消费,占水稻消费的40%[1]。水稻生产是世界粮食安全的基础保证,而培育高产优质新种质,改善生产条件,提高栽培技术等是提升水稻生产水平的综合技术体系。随着环境问题的不断加剧,改善生产条件和栽培技术已无法满足世界人口的增加对粮食的需求,尤其是水稻,因此,培育水稻新优种质是重要的突破手段[2]。
水稻育种在我国经历了三次重大飞跃,分别是高秆变矮秆、常规变杂交、超级稻育种[2],这些突破使得水稻产量达到了12 000 kg/hm2[3]。虽然目前水稻育种在分子育种技术和抗逆育种上取得了重大发展,标志着水稻育种向更高阶段推进,但不可否定常规育种在水稻育种历史上对世界水稻育种的贡献,以及在今后水稻生产中作为生产资料和杂交育种材料的重要性,因此,常规稻的选育仍然是目前水稻育种的一个重要方法,尤其是具有某些特殊性状的常规稻[4]。本研究以本课题组经多年选育的新品系‘沪选101’为试验材料,进行田间栽培比较试验,初步探讨其和本地常规水稻在农艺性状方面的差异及优势,从而为新品种的申请工作积累基础数据,也为杂交育种和水稻生产提供新材料。
1.1材料
试验材料为‘沪选101’‘秀水128’及‘秀水134’,其中‘秀水128’和‘秀水134’均为对照。‘沪选101’种子为本课题组繁育,‘秀水128’和‘秀水134’由上海市农业技术推广站提供。‘沪选101’经多年大田生产调查及品种比较试验,性状稳定,属中晚熟粳稻,并已进行纯种筛选。
1.2方法
试验于2012年6—11月在上海市金山区山阳镇进行,稻田地势平坦、肥力中等。试验按水稻测试指南设计要求安排区组[5],‘沪选101’与对照品种‘秀水 128’及‘秀水 134’相邻种植,重复 2次,小区面积20 m2,单本栽培。6月中旬直播,定苗后每小区苗数均超过200株。常规栽培管理,全生育期施尿素524 kg/hm2,分3次追施,第一次断奶肥112 kg/hm2尿素,第二次结合除草追施尿素225 kg/hm2,第三次施尿素187 kg/hm2,7月25日以后不再施肥。灌溉用水为当地河水。10月底成熟后取样测产,并将每个小区的1 m2植株全部单收,计算实测产量。
1.3主要农艺性状测定
在全生育期内,按照水稻测试指南[6]设计要求,进行农艺性状测定和观察,包括植株生育进程状况、叶片等表型的变化、群体的一致性和稳定性及抗倒伏能力指标。在孕穗期、抽穗期和灌浆期三个生育阶段,每个小区选择有代表性的植株20株,进行株高、剑叶长和宽、倒二叶长和宽的测定。收获时,每个小区选择有代表性的20株单独收割,并做好标记,带回实验室,测定单株穗数、穗长、每穗实粒数、瘪粒数及千粒重。同时每个小区各收获1 m2植株,谷草剪开,晾晒干后,实测水稻重量,并估算出产量,作为实测产量。
1.4叶绿素含量测定
取主茎上干净叶片,除去主叶脉,将叶片完全剪碎,称取0.25g样品,放置于25 mL丙酮和冰醋酸混合液(v∶v=1∶1)中,暗处反应约24 h,待叶片变白后进行过滤,以丙酮冰醋酸混合液为空白,在645 nm、652 nm、663 nm三个波长下分别测吸光度,重复3次,计算叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量[6]。
图1 成熟期水稻植株Fig.1 The phenotype of‘Huxuan 101’and ‘Xiushui 134’in the mature period
2.1生育进程
‘沪选101’全生育期约为150d,扬花期为9月中、上旬;田间观察表明‘沪选101’与对照品种‘秀水128’及‘秀水134’在全生育期内生长进程正常,而且各品种(系)之间生长进度也比较一致。
2.2生长势指标
‘沪选101’田间长势较强,尤其是进入成熟期和完熟期,旗叶、倒一叶和倒二叶仍保持绿色(图1),茎秆仍呈黄绿色,坚韧、具弹性,生长强健。
从表1可以看出,在孕穗期、抽穗期及灌浆期3个生长时期,‘沪选101’的剑叶长与‘秀水128’及‘秀水134’均无显著差异,为19.32—22.26 cm;而剑叶宽明显小于‘秀水128’及‘秀水134’,但叶面积差异不明显;倒二叶长、面积与‘秀水128’及‘秀水134’的差异也不显著,但叶宽明显小于‘秀水128’及‘秀水134’;从表2可见,‘沪选101’的株高在各生育期均显著高于‘秀水128’和‘秀水134’,但3个材料株高表现出相似变化规律,从拔节期到灌浆期,植株株高持续增长,其中从拔节期到孕穗期植株株高处于快速增长阶段,抽穗后增长速度明显放慢,株高变化不明显。
表1 ‘沪选101’和对照品种在不同生育期剑叶和倒二叶长、宽及叶面积Table 1 The flag leaf andsecond leaf length,width and leaf area of‘Huxuan 101’and control varieties atdifferentgrowthstages
表2 ‘沪选101’与对照品种在不同生育期的株高Table 2 The plant height of‘Huxuan 101’and control varieties atdifferentgrowthstages cm
多年田间大面积种植表明,‘沪选101’具有较强的抗倒伏能力,稻瘟病、纹枯病发病较轻,稻曲病发生较少(无实测数据)。田间试验与统计分析表明,‘沪选101’群体长势一致性较强,并具备稳定性(图2)。
图2 完熟期‘沪选101’群体、植株及植株上端的表型Fig.2 The phenotype ofgroup and entire plant and upper part of‘Huxuan 101’during full ripeness period
2.3产量构成因素及产量
从表3可以看出,‘沪选101’的穗长、穗粒数、穗数及千粒重与‘秀水128’及‘秀水134’差异不大,瘪粒数显著高于‘秀水128’及‘秀水134’;实测产量为10 839.15 kg/hm2,与‘秀水128’差异不明显,但比‘秀水134’增产16.13%。
表3 ‘沪选101’和对照品种产量构成因素及产量Table 3 The yield components and yield of‘Huxuan 101’and control varieties
2.4单株分蘖数
水稻的分蘖能力是衡量水稻是否高产的重要指标[7]。从表4可以看出,‘沪选101’在分蘖期的分蘖数显著高于对照品种‘秀水134’,并且在拔节期和孕穗期仍能持续保持较高的分蘖数,在抽穗期其分蘖数仍显著高于对照。
表4 ‘沪选101’与对照在不同生长时期的单株分蘖数Table 4 The tiller number perplant of‘Huxuan 101’and control varieties atdifferentgrowthstages
2.5叶绿素含量
叶绿素含量与净光合速率无论在何种光强下皆表现为正相关[8],水稻不同生理期的叶绿素含量可以作为植物丰产性能的生理指标之一[8-9]。
由表5可知,‘秀水128’及‘秀水134’的叶片叶绿素含量均呈现先上升后下降的趋势。在拔节期,‘沪选101’的叶片叶绿素含量明显低于‘秀水128’及‘秀水134’,但抽穗期之后,‘沪选101’的叶绿素含量快速上升,到成熟期已显著高于‘秀水128’及‘秀水134’。
表5 ‘沪选101’与对照在不同生长时期的叶片叶绿素含量Table 5 The leaf chlorophyll content of‘Huxuan 101’and control varieties atdifferentgrowthstages mg·kg-1
‘沪选101’的植株表型与‘秀水128’及‘秀水134’差异较大,株高较高,为101.86 cm;分蘖能力较强;成熟期和完熟期的旗叶、倒一叶和倒二叶仍保持绿色,茎秆仍呈黄绿色,坚韧、具弹性;剑叶和倒二叶叶长及叶面积与对照无明显差异,叶宽显著小于对照;整个生育期内,群体一致性较好。本研究中,在3个水稻品种产量差异不明显的情况下,‘沪选101’株型更适于用作育种材料。
多年田间试验观察表明,‘沪选101’具有较强的抗倒伏能力,稻瘟病、纹枯病发病较轻,稻曲病发生较少,抗病优势明显。该品系适宜在6月上中旬播种,生长期大于150d。综上,‘沪选101’整体性能有一定优势,适于作为新品种在长江流域及以南地区进行推广种植。
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(责任编辑:闫其涛)
Study on the agronomic characters of a conventional new rice line‘Huxuan 101’
PAN Jing-xian,ZHANG Jian-lin,CHEN Jin-xiang,CHEN Ying-jie,YAN Bin,CUI Li-jie,KAIguo-yin*
(Development Center of Plantgermplasm Resources,College of Life and Environmentalsciences,Shanghai Normal University,Shanghai 200234,China)
The main agronomic characters of a new ricestrain‘Huxuan101’were preliminarilystudied by field experiment and laboratory experiment.The resultsshowed that most agronomic characters of‘Huxuan 101’weresignificantdifferent with‘Xiushui 128’and‘Xiushui 134’.‘Huxuan 101’grewstrongly with tough and elasticstem,the plant height was up to 101.86 cm and the plant remainedgreenduring the wholegrowth period;It hadstrong tillering ability,its flag leaf andsecond leafshowed no obviousdifferences with‘Xiushui 128’and ‘Xiushui 134’in leaf length and leaf area,but their width weresignificantly less than‘Xiushui 128’and ‘Xiushui 134’;The characters of ear length,grains perspike,spike andgrain weight alsoshowed nosignificantdifference among the three varieties(line);The yield of‘Huxuan 101’was up to 10 839.15 kg/hm2,which increased 16.13%than‘Xiushui 134’.Field observationsshowed that‘Huxuan 101’had astrong lodging resistance and mildlysuffered from rice blast andsheath blightdisease,rice falsesmut occurred less.
New line;‘Huxuan 101’;Agronomic characters
S511.01
A
1000-3924(2016)04-025-04
2015-08-21
福建省科技重大专项(2008NZ0001-4);教育部新世纪优秀人才计划(NECT-13-0902);霍英东青年基金(131041);上海市教委重点项目(13ZZ104,J50401)
潘静娴(1963—),女,博士,副教授,硕士生导师,研究方向:农业生物技术
,Tel:021-64321291,E-mail:gykai@shnu.edu.cn