籼稻三系不育系祥A的生育特性及开花习性初探

2016-10-19 07:33陈惠清王天生黄荣裕谢旺有陈锦文谢少和许桂芳福建省泉州市农业科学研究所福建晋江362212
福建稻麦科技 2016年3期
关键词:柱头结实率制种

陈惠清,王天生,黄荣裕,谢旺有,陈锦文,谢少和,许桂芳(福建省泉州市农业科学研究所,福建晋江362212)

·繁殖制种·

籼稻三系不育系祥A的生育特性及开花习性初探

陈惠清,王天生,黄荣裕,谢旺有,陈锦文,谢少和,许桂芳
(福建省泉州市农业科学研究所,福建晋江362212)

对新育成籼型三系不育系祥A的生育特性及开花习性进行研究,结果表明:祥A比对照Ⅱ-32A(CK)株高略矮,单穗颖花数少,而单株穗数多;生育期对光温反应较敏感,播始历期(70~101 d)随播种期的推迟而缩短。祥A单丛日开花动态和花时分布情况与Ⅱ-32A(CK)相似,表现为开花高峰期不明显,花时欠集中,但开花历期较长,达12 d,其中午前花率高达71.2%,总柱头外露率为68.71%。

水稻;不育系;祥A;生育特性;开花习性

水稻不育系的培育是水稻杂种优势利用的基础,籼型三系杂交水稻在中国水稻生产中占有重要的地位[1]。近年育成的水稻籼型三系不育系与生产上广泛应用的不育系珍汕97A、Ⅱ-32A、龙特普A和冈46A等相比,品质、抗性、异交习性和特异性等方面已取得显著提高[2-4]。对杂交水稻亲本异交习性的研究不仅是杂交水稻制种的关键,也是育种者关注的重点[5]。因而,选育花时早、开花集中、开花高峰与父本基本吻合、受环境影响小、柱头外露率高的不育系对三系杂交籼稻的发展十分重要。

不育系祥A(原名:泉7A)系福建省泉州市农业科学研究所以V41B/闽泉2号的F1为母本、金23B为父本复交选育的保持系,与不育系珍汕97A测交,经多代回交选育而成的野败籼型三系不育系,2014年通过福建省农作物品种审定委员会审定(闽审稻2014023)。该不育系具有育性稳定、异交率高、谷粒细长、配合力强等特点,其配制的杂交中晚籼新品种祥优K6(参试名:泉7优K6)于2012年和2013年参加福建省中稻新品种区域试验,分别比对照Ⅱ优明86增产9.19%和8.63%,均达极显著水平,产量分别居参试组第1位和第5位,表现高产稳产。于2013年在泉州对祥A的生育特性及开花习性进行观察研究,旨在为祥A繁殖及所配制杂交稻组合制种的高产稳产提供技术参考。

1 材料与方法

1.1供试材料

籼型三系不育系祥A(原名:泉7A),以不育系Ⅱ-32A为对照(CK)。

1.2田间试验设计

试验地设在福建省泉州市农科所水稻试验基地。供试材料于2013年3月5日至8月2日分期播种,每隔30 d左右播种1期,共6期。每期均在秧苗6叶龄左右移栽,株行距为20 cm×20 cm,单本插植,栽培管理与大田相同。

1.3观察项目与方法

1.3.1生育期 记载播种期、移栽期、始穗期和齐穗期,并计算播始历期。

1.3.2叶龄和主要农艺性状 自移栽后,每期供试材料各选定10株,每隔6 d调查1次主茎叶片数,以10丛平均值作为主茎的叶片数。成熟后,考察10株株高、单株穗数和每穗颖花数,取平均值,并统计变异系数。

1.3.3开花动态 选取5月4日播种的祥A及Ⅱ-32A进行观察,始花前各选择典型的3株定点挂牌,始花后每天17:30调查当天开放的颖花数,直至整丛开花结束,计算开花历期、日开花百分率;盛花期(8月4日),各选取3株典型单株,从08:30起至17:30,每隔1 h观察1次,记录前1个时段开花数,计算花时分布。

1.3.4柱头外露率 在不育系开花结束后,2个不育系各取10个主穗,观察已开放颖花的柱头外露情况,统计不育系的柱头外露率。

表1 祥A与Ⅱ-32A(CK)的生育特性

2 结果与分析

2.1生育特性

由表1可见,不同播插期的祥A株高介于73.8~76.3 cm,平均为75.6 cm,比CK略矮;分蘖力较强,平均单株穗数为10.7穗,比CK多1.6穗,平均单穗颖花数为130.1朵,比CK少14.2朵。6个不同播种期的祥A播始历期为70~101 d,变异系数为12.0%,比CK大,播始历期随播种期的推迟而缩短(表2)。3—8月祥A播种日期(X)与抽穗天数(Y)的回归关系为:Y=99.75-0.17X(r=0.93**),即从3月5日起每推迟1 d播种,抽穗期提早0.17 d;主茎叶片数为13.0~16.0叶,平均14.3叶,与CK相当,变异系数为8.1%,高于CK(5.9%)。以上表明,不同播种期的祥A播始历期和主茎叶片数变化较大,对光温反应较敏感。制种过程应注意生育期变化,确保花期相遇,以获取较高的制种产量。

表2 祥A与Ⅱ-32A(CK)的分期播种及生育期

2.2开花习性

祥A及CK单株逐日开花和单日开花情况见图1、2。图1可看出,祥A和CK开花历期均为12 d,始花后日开花数逐日增加,第4~8 天均为开花高峰期,累计颖花开放数分别为79.8%和76.3%,其中始花后第5天均出现盛花高峰,颖花开放数分别为23.3%和23.0%。

从盛花期间的花时分布看,祥A和CK于08:30观察时均已始花,在09:30—11:30盛花,单日开花高峰时段均出现于10:30—11:30,分别为22.5%和24.8%;2个不育系在12:30前的午前花率分别为71.2%和69.6%,开花较为集中。上述性状有利于制种时与恢复系的花时相遇。

2.3柱头外露率

祥A的柱头外露率调查结果见表3。从表3可看出,祥A平均柱头双边外露率为32.32%,略低于CK(34.60%),但平均柱头单边外露率和总外露率分别达36.38%和68.71%,均高于CK。

表3 供试不育系柱头外露率

3 小结与讨论

研究表明,祥A在不同播种时期的播始历期变异系数较CK大,光温反应敏感性比CK更强。在福建省内不同地区对祥A小面积组合试制种实践也表明,祥A具有一定的感光性,播始历期变幅较大。因此,在以祥A配制杂交组合时,应充分考虑祥A的光温反应特性,合理安排好父母本播差期,以确保花期相遇,制种获得高产。

不育系的单株开花情况、盛花时段及柱头外露率等开花特性,在繁殖制种上直接影响到异交结实率。柱头外露率、花时是影响不育系异交结实率的2个重要性状[6-7],在繁殖制种的异交结实率上,柱头外露的作用大于父母本花时相遇的作用[8-9]。但也有研究认为,花时与柱头外露率对异交结实率的作用是一种互补关系,不育系花时对柱头非外露颖花异交结实率影响很大, 而对柱头外露颖花异交结实率影响很小[10]。试验表明,祥A花期长,总柱头外露率高,从一定程度上克服了花期高峰不明显与花时欠集中等不足,从而提高了在不育系繁殖与组合制种上的授粉概率。2008年早季对祥A进行小面积繁殖,异交结实率达62.3%;2011年早季祥A与迟熟恢复系泉恢K6制种,异交结实率高达70.1%,在实际应用中表现出较好的制种特性,是杂交稻新组合配组的优良不育系,推广应用潜力大。

[1] 李传国,梁世胡,符福鸿,等.优质籼稻不育系粤丰A在改良三系杂交稻品质中的作用[J].杂交水稻,2003,18(4):7-10.

[2] 游晴如,杨东,董瑞霞,等.籼型水稻三系雄性不育系恒达A的选育[J].福建农业学报,2014,29(10):942-948.

[3] 许旭明,张受刚,梁康迳,等.中国水稻籼型三系不育系选育的进展与讨论[J].中国农学通报,2007,27(3):176-180.

[4] 张杰,周国彬.籼型三系不育系选育研究现状及对策[J].中国种业,2006(10):11-13.

[5] 何宗陶,肖层林.水稻雄性不育系异交特性的研究概述[J].作物研究,2008,22(5):338-342.

[6] 陈雄辉,万邦惠,吴长维,等. 光温敏核不育水稻开花习性的研究[J]. 华南农业大学学报,1996,17(2):1-6.

[7] 温圣贤,扬书化,李泽炳,等. 6个籼稻型不育光敏核不育系异交结实特性的研究[J]. 华中农业大学学报,1999,18(1):401-404.

[8] 肖层林.杂交稻制种母本异交结实特性与异交结实率关系的研究[J].湖南农学院学报,1993,19(5):417-421.

[9] 田大成,秦春林,张素英,等.母本柱头外露率与环境条件及结实率关系的初步研究[J].杂交水稻,1990(3):17-20.

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

A Preliminary Observation on Growth and Development Characteristics and Flowering Habits of Three-line Indica Rice Cytoplasmic Male Sterile Line Xiang A

CHEN Hui-Qing, WANG Tian-Sheng, HUANG Rong-Yu, XIE Wang-you,CHEN Jin-Wen,XIE Shao-He, XU Gui-Fang
(Quanzhou Institute of Agricultural Sciences, Jinjiang , Fujian 362212)

The observation of growth and development characteristics and flowering habits of threeline indica rice cytoplasmic male sterile (CMS) line Xiang A were conducted. The results showed that compared with the control CMS line Ⅱ-32A, Xiang A exhibited a slight dwarfism in plant height, less spikelets per panicle, more panicle numbers per plant, and more sensitive response to light and temperature in growth period. Days form sowing to heading (70~101 d) of Xiang A shortened with delayed sowing stage. A total number of leaves of main stem of Xiang A ranged from 13.0 to 16.0, with an average of 14.3. The percentage of daily flowering spikelets and distribution of flowering time of Xiang A were similar to Ⅱ-32A. Xiang A had no obvious flowering peak, but had a long flowering duration of 12 d. Furthermore, Xiang A had the percentage of flowering spikelets before noon of 71.2% and total stigma exsertion rate of 68.71%.

rice; male sterile line; Xiang A; growth and development characteristics; flowering habit

S511.038;S339.5

A

1008 - 9799(2016)03 - 0001 - 04

2016 - 07 - 10

泉州市科技局重点项目——利用功能性分子标记辅助选育香型杂交水稻保持系(2014N29)

陈惠清(1982 - ),男,助理研究员,研究方向:水稻遗传育种

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