小麦AL型不育细胞质对种子发芽率和出苗率的影响*

聂迎彬，崔凤娟，孔德真，桑 伟，刘鹏鹏，徐红军，穆培源，韩新年，田笑明*

（新疆农垦科学院作物研究所/谷物品质与遗传改良兵团重点实验室，新疆 石河子 832000）

利用杂种优势是提高小麦单产的有效途径之一。我国小麦杂种优势利用研究已有50多年，形成了“多种胞质、多种途径”的利用局面[1]。目前，小麦杂种优势利用的主要途径包括：三系法、二系法和化学杀雄法。三系法利用方面，已经创制出T型、K型、V型、S型、Q型和AL型等多种细胞质雄性不育系[2]。小麦AL型细胞质雄性不育系不育胞质来源于小麦普通品种辉县红[3]，与小麦T型细胞质雄性不育系相比，无不良细胞质效应[4]。本课题组前期研究表明除穗粒数、穗粒重和生物产量等，其他性状表现为正向细胞质效应[5]，但有关不育胞质对种子发芽率和出苗率的影响目前尚不清楚。为此，本研究以2020—2021年不育系与同型保持系、不育系与恢复系、恢复系与恢复系、保持系与恢复系的正反交等6个组合进行了室内种子发芽率和田间出苗率的调查分析，旨在掌握不育胞质对种子发芽率和出苗率的影响，从而为小麦杂交种在生产上的应用提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

利用不育系AL18A（A）、同型保持系新冬18号（B）以及恢复系99AR144 -1（R）为试验材料，人工套袋组配A/B、A/R、B/B、B/R、R/B和R/R等6个杂交组合。

1.2 试验设计与方法

室内种子发芽率试验：精选种子，均匀分成3份后备好发芽床，用1%的双氧水杀菌、消毒，清水清洗、浸泡。

田间出苗率试验设计：每个杂交组合田间人工点播种植2行，每行15粒，3次重复，行长1.5 m，行距0.25 m。

1.3 试验数据统计与分析

当整行有50%的麦苗第一片绿叶从胚芽中伸出地面2～3 cm时开始调查记载此行田间出苗株数。

室内发芽记载标准：当幼芽达到种子长度1/2时记为发芽。

采用EXCEL 2016和SPSS 17.0进行发芽率、出苗率的统计和分析。

2 结果与分析

2.1 不同杂交组合的田间出苗率

通过调查统计分析（表1），6个杂交组合的田间出苗率为70.00%～94.44%，其中R/R组合的田间出苗率最低，仅为70.00%，比6个杂交组合的平均值降低了16.92%；B/B 组合的田间出苗率最高，为94.44%。相同亲本的正反交组合相比较，母本为常规品种时，田间出苗率为84.44%；母本为恢复系时，田间出苗率为81.11%。通过方差分析表明：6个组合之间的田间出苗率差异达到了显著水平（表2），其中双亲都是99AR144 -1时，杂交组合出苗率较低，与新冬18号×新冬18号杂交组合出苗率之间差异达到显著水平；当AL18A为母本时，组配出的杂交组合出苗率较高，与新冬18号为母本时的杂交组合田间出苗率之间差异不显著（表1）。

表1 不同杂交组合田间出苗率和室内发芽率、发芽势 %

表2 6个杂交组合田间出苗率方差分析

2.2 不同杂交组合的室内发芽率和发芽势

通过室内观察比较分析（表1），6个杂交组合的室内发芽率在81.75%～98.61%，其中R/R组合的室内发芽率最低，仅为81.75%，比6个杂交组合的平均值降低了7.73%；B/R组合的室内发芽率最高，为98.61%。6个杂交组合的室内发芽势在53.94%～98.61%，其中R/B组合的室内发芽势最低，仅为53.94%，比6个杂交组合的平均值降低了27.21%；B/R组合的室内发芽势最高，为98.61%，比6个杂交组合的平均值高了33.08%。总体来看，新冬18号为母本时，不论父本为常规普通品种或恢复系，其杂交种后代均有较高的室内发芽率和发芽势，且父本为恢复系时室内发芽率和发芽势均在6个组合中最高。通过方差分析表明：6个杂交组合之间的室内发芽率和室内发芽势均差异不显著（表3、表4）。

表3 6个杂交组合室内发芽率方差分析

表4 6个杂交组合室内发芽势方差分析

3 小结

有关小麦不育细胞质对农艺性状和品质性状的影响已有较多研究[6]，且多集中在不育细胞质对杂交种种子的饱满度、千粒重和穗粒数等方面的影响。由于目前杂交小麦制种成本较高，限制了小麦杂交种的大面积推广应用。小麦精量穴播不仅降低用种成本[7]，还可以有效发挥杂交小麦的个体优势，实现节本增效，但弄清不育胞质对小麦杂交种种子发芽率是否有影响是关乎杂交小麦精量穴播技术推广的前提。

本研究通过对组配的6个杂交组合进行室内发芽率、发芽势和田间出苗率的调查可以看出，不育系为母本时，所产生的杂交组合室内发芽率和田间出苗率均在85%以上，符合小麦良种发芽率国家标准规定。但恢复系为母本时，组配的杂交组合田间出苗率和室内发芽率均低于85%，可能与恢复系种子有关，还有待进一步研究。