水稻抽穗扬花期抗高温品系筛选试验

陈云风，黎世龄，罗筱平，李如意，管地发，吴青佼

（宜春学院生命科学与资源环境学院，江西 宜春 336000）

水稻抽穗扬花期抗高温品系筛选试验

陈云风，黎世龄，罗筱平，李如意，管地发，吴青佼

（宜春学院生命科学与资源环境学院，江西 宜春 336000）

为了解R6258、R谷-1等新恢复系及品种抽穗扬花期的抗高温性，采用抗高温性全逆境鉴定技术，研究水稻新品系抽穗扬花期在异常高温条件下的结实率变化，评价其抗高温性。结果表明，在抽穗扬花期给予35℃以上的全逆温处理11 d后，水稻品系（品种）间及株行间结实率存在极显著差异；标准抗性参数RHTsⅡ优838≥R谷-1≥R6258≥R362≥R冬005≥金优桂99≥R21-1，竞争抗性参数RHTCⅡ优838≥R谷-1≥R6258≥R362≥R冬005≥R21-1≥金优桂99。R谷-1、R6258的结实率与Ⅱ优838差异不显著，极显著高于金优桂99；抗性参数R谷-1为0.801、0.976，R6258为0.788、0.947，与对照Ⅱ优838（0.808、1）接近，对抽穗扬花期高温具有高抗性。水稻品系R谷-1、R6258可用作水稻抗高温品种选育的抗性种质资源。

水稻；抗高温性；品系筛选

我国长江流域地区中稻抽穗扬花期多处于盛夏高温季节，盛夏异常高温已成为影响许多地区水稻生长发育的主要因素之一［1］。水稻在抽穗扬花期对高温极为敏感，但不同水稻材料对异常高温的敏感性存在一定差异［2-6］，选育耐热性强的水稻品种是解决水稻异常高温危害最经济有效的办法。而实践中真正具有育种应用价值的抗耐热水稻种质资源还较少［7］。因此，在水稻育种中开展对育种材料抗耐热性鉴定、明确育种材料的抗耐高温性，才能为选育抗耐高温危害新品种提供所需的亲本材料，从而为确保我国粮食生产安全提供技术保障。目前，水稻优异抗耐热种质资源的筛选鉴定已有少数研究［8-14］，但在抗性评价上多是依据单一试验因素水平下的表现给出的定性抗性结果，对不同水稻材料的高温敏感性差异评价尚不明确。近年来宜春学院采用全逆温鉴定技术对水稻抽穗扬花期抗高温性进行了量化评价［15］，同时开展了水稻抽穗扬花期抗性种质资源筛选研究。本研究以近年新选育的5个品系为材料，进行抽穗扬花期抗高温性鉴定，以期鉴定筛选出抗高温性强的水稻品系，为水稻抽穗扬花期抗性育种提供种质资源。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以江西省宜春学院水稻育种课题组近年来新选育的稳定优良水稻恢复系R谷-1、R6258、R362、R冬005、R21-1为供试材料，以Ⅱ优838（CK1，抗高温）和金优桂99（CK2，感高温）为对照，对照材料为自制。

1.2 试验方法

试验于2014年在宜春学院农学基地水稻抗高温鉴定室进行。采用“鉴定水稻抗高温性的系统”［16］为鉴定设施进行鉴定。该设施南北长9 m、东西宽3 m，鉴定室顶部及东西南三面用薄膜覆盖，北面装有百叶窗用于调控温度。采用不锈钢加热管加热，鉴定区内从南端（高温区）开始每隔0.25 m放一根加热管，依次放10根，然后每隔0.5 m放一根加热管，依次放5根，最后隔0.75 m放一根加热管，依次放3根，加热管与温控仪连接。在水稻穗层均匀挂置6个温度传感器（感温探头），由南向北依次编1～6号，用1号探头连接温控仪控温开关，由C3108/2/C/U/D/A1型温度测控仪（上海朝杰自动化仪表设备有限公司产）测温、显温、控温。

以“鉴定水稻抽穗期抗高温性的方法”［17］对供试材料抽穗扬花期抗高温性进行鉴定。为使供试材料尽可能同期抽穗扬花，R谷-1、R6258、R362、R冬005和Ⅱ优838于5月20日播种，金优桂99和R21-1于5月25日播种。6月20日单本栽插，R谷-1、R6258、R362、R冬005和Ⅱ优838各种1行，每行种35株，其中32株种于鉴定区内接受高温处理，另3株种于鉴定区外自然条件下，鉴定区两边各种一行保护行。

R谷-1、R6258、R362、R冬005和Ⅱ优838进入始穗初期后进行加热处理。8月17日下午剪掉已开颖花，8月18日开始增温处理。每天9：00左右将三面围膜封闭，然后开始处理。增温设置为：从9：30开始设为37℃，每隔30 min增加1℃，11：30增至41℃，维持41℃至14：30。连续处理至8月28日，共计11 d。增温处理期间，温控仪设置为每2 min记录一次数据，每天14：30后关闭增温装置，15：00左右揭开三面围膜恢复田间自然状态。

成熟后分品种按单株种植顺序收单株，进行考种，计算结实率。

2 结果与分析

表1 不同测温点温度变化（℃）

2.1 鉴定室温度变化

8月18～28日9：30～14：30统计每个测温点（感温探头位置）同一时刻平均温度，处理期间鉴定区内从高温端至低温端平均温度变化为35.0～40.0℃（表1），测温点1～6平均温差达5.0℃；从每测温点单一时点平均温度看，测温点1最高达41.6℃、最低为36.3℃，测温点6 为36.0℃，最低为32.7℃。处理期间鉴定区内形成了水稻抽穗扬花期抗高温性鉴定要求的全部逆温条件。高温处理期间，大田平均气温为28.2℃，最高气温为33℃。

2.2 供试材料结实率变化趋势

自然田间条件下，供试品系结实率均表现正常。采用5点移动平均法对处理区各品种结实率数据进行修匀，绘制9：30～14：30全逆温条件下品种结实率变化趋势曲线（图1）。经连续11 d设定全逆温温度条件处理，各品系的结实率随处理温度升高而呈现明显的空间差异，日最高处理温度升高结实率下降。各品系在常温条件下结实率均较高。随着危害温度增高，结实率出现不同的下降趋势。在极端高温区所有品系的结实率均较差，且降幅存在更大差异。R 谷-1、R6258与抗性CK品种Ⅱ优838结实率变化趋势相似，R冬005与感性CK金优桂99下降快且降幅大，R21-1不但下降快且降幅最大。表明R谷-1、R6258遇高温天气具有与Ⅱ优838相似的结实性能。

图1 品种结实率随温度变化趋势

2.3 株行及品种间结实率差异显著性

2.3.1 主体间效应检验 对结实率数据（p）经反正弦转换（x = sin-1p）后作方差分析（SPSS19.0），供试品系间及株行间结实率均存在极显著差异（表2）。

2.3.2 株行间结实率差异显著性 对处理区各株行间平均结实率进行SSR法测验，比较株行间平均数差异发现，株行间平均数大小除少数相邻株间有波动外，多随株行顺序依次改变，相邻若干个株行间差异不显著。而相距数个株行平均数间出现显著或极显著的差异，这种差异的递进与株行顺序完全一致，即从低温区向高温区株行平均数大小递减，差异性亦表现顺次递变规律，在高温区表现尤为明显，发生由量变到质变的变化规律。表明抽穗扬花期各品系不同序号的单株受到了不同温度处理，呈现对不同温度的反应而最终表现为不同的结实率。

2.3.3 供试品系间结实率差异 对水稻各品种间平均结实率进行比较发现（表3），经平均温度35.0～40.0℃的全逆温处理11 d后，各品种表现出不同的高温结实性。结实率较高的Ⅱ优838、R谷-1及R6258间差异不显著，与其他品系间差异极显著，说明R谷-1、R6258与Ⅱ优838在抽穗扬花期具有相似的抗高温性，极显著强于其他品系。R362、R冬005、金优桂99 （CK2）及R21-1间也存在显著差异。

表2 品系间及株行间结实率变异的方差分析

表3 水稻各品种间差异显著性

2.4 供试品系抗高温性参数

从表4可以看出，5个水稻供试品系的标准抗性RHTS均小于1，说明供试品系抽穗扬花期遇异常高温结实性受到一定程度的影响，相对基本结实率（80%）R谷-1、R6258结实率降幅在20%左右，与Ⅱ优838降幅相近，R362、R 冬005、金优桂99等降幅较大、达33%～56%。与CK品种Ⅱ优838高温下结实性变化比较，R谷-1、R6258的RHTc值分别为0.98、0.95，说明R谷-1、R6258的抗高温性与Ⅱ优838相同（差异不显著，表3），对抽穗扬花期高温胁迫有很强的抗性；其他品系的RHTc值为0.81～0.51，抽穗扬花期对高温胁迫的抗性明显更差。

表4 水稻各品种抗高温性参数

3 结论与讨论

本研究采用抗高温性全逆境鉴定技术，研究水稻新品系抽穗扬花期在异常高温条件下的结实率变化，评价其抗高温性，以Ⅱ优838为抗性对照，在抽穗扬花期全逆温条件下处理11 d后发现，R谷-1、R6258的结实性与Ⅱ优838差异不显著，抗性参数值与Ⅱ优838相近，苏鹏等［14］对Ⅱ优838在内的10份水稻材料在自然高温区验证其耐高温性，结果表明，Ⅱ优 838耐热性最好，表明品系R谷-1、R6258具有高抗抽穗扬花期异常高温的优良特性。杨梯丰等［11］研究表明在籼稻资源中有更大的机会获得强耐热性的稻种资源，R谷-1、R6258均为籼型恢复系，可用作水稻抽穗扬花期抗高温新品种选育的抗性种质资源。解决水稻异常高温危害最经济有效的办法是选育抗高温性强的水稻品种。当前生产上推广的水稻品种以杂交稻为主，选育抗高温性强的水稻品种首先应选育抗高温性强的优良品系用作杂交稻亲本。

R谷-1、R6258是新育成的恢复系，具有较好的农艺性状和异交特性。R6258株高适中，作恢复系分蘖能力强、抽穗开花期长、颖花数量多、花粉量大、散粉顺畅，高抗稻瘟病，以R6258为恢复系已配组育成新品种。R谷-1株高适中，干物质量较大，单株粒重较大，分蘖力较强，高抗稻飞虱，已用于杂交配组。

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［16］黎世龄，罗筱平，陈云风，等. “鉴定水稻抗高温性的系统”［P］. 中国专利：ZL201420 240613. 8，2014-09-24.

［17］黎世龄，罗筱平，陈云风，等.“鉴定水稻抗高温性的方法”［P］. 中国专利：ZL201410176298. 1，2014-07-06.

（责任编辑 白雪娜）

Screening of high temperature resistant strains of rice during heading and flowering period

CHEN Yun-feng，LI Shi-ling，LUO Xiao-ping，LI Ru-yi，GUAN Di-fa，WU Qing-jiao
（College of Life Science and Resources and Environment，Yichun University，Yichun 336000，China）

In order to know the high temperature resistance of R6258，Rgu-1 and other new recovery varieties during heading and flowering period，we studied the seed setting rate of new rice lines under the condition of abnormal high temperature during heading and flowering stage，by high temperature resistance identification technology. The results showed that after treatment for 11 d at more than 35℃ in flowering stage ，there were significant differences in seed setting rate among rice varieties and among lines. For standard resistance parameter，there was the order of RHTs Ⅱyou 838，Rgu-1，R6258，R362，Rdong 005，Jinyougui 99，R21-1；for the competition resistance parameters，there was the order of RHTCⅡyou 838，Rgu-1，R6258，R362，Rdong 005，R21-1，Jinyougui 99. The seed setting rate of Rgu-1 and R6258 was not significantly different from Ⅱyou 838，while significantly higher than that of Jinyougui 99. The resistance parameters of Rgu-1 were 0.801 and 0.976，of R6258 were 0.788 and 0.947，were similar to these of Ⅱyou 838 （0.808 and 1），indicating that Rgu-1 and R6258 had strong resistance to high temperature during heading and flowering period. Rice line Rgu-1 and R6258 can be used as resistant germplasm resources for breeding resistant rice varieties.

rice；high temperature tolerance；strain screening

S511.034

A

1004-874X（2017）02-0001-05

2016-10-05

江西省科技计划项目（20133BBF60069）；宜春市科技创新“六个一”工程科技支撑计划项目（2015006）

陈云风（1982-），女，硕士，副教授，E-mail：cyf19820926@163.com

陈云风，黎世龄，罗筱平，等. 水稻抽穗扬花期抗高温品系筛选试验［J］.广东农业科学，2017，44（2）：1-5.