，，，，，立云，

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128)

2012-01-10

陳 謙(1986—)，男，湖南岳陽(yáng)人，碩士研究生， Email：ccchenqq@gmail.com。*通信作者，Email:chenliyun996@163.com。

農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目(2010GB2D200314；2011GB2D200007)；湖南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(10JJ4012)。

中稻兩用核不育系0SH089和0SH099的特征特性研究

陳謙，李智慧，唐文邦，雷東陽(yáng)，鄧化冰，陳立云*，賀治洲

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128)

選用水稻兩用核不育系0SH089、0SH099和4個(gè)恢復(fù)系，按不完全雙列雜交配置8個(gè)組合(以C815S為對(duì)照)，對(duì)其農(nóng)藝性狀、不育起點(diǎn)溫度、異交特性、稻米品質(zhì)等進(jìn)行了分析，結(jié)果表明：水稻兩用核不育系0SH089和0SH099的播始?xì)v期均為79 d，較對(duì)照C815S短，劍葉都具有長(zhǎng)、直、寬的特點(diǎn)，光能利用效率高，分蘗較多、株型緊湊，株高分別為64.8，63.3 cm，抗倒伏能力強(qiáng)；單株總穎花數(shù)分別為197.3朵和196.2朵，著粒密度大；0SH089開(kāi)穎歷期較長(zhǎng)、不閉穎率較高，異交結(jié)實(shí)率方面0SH089優(yōu)于0SH099，均優(yōu)于對(duì)照C815S，制種產(chǎn)量潛力可觀(guān)；兩不育系的稻米品質(zhì)都很理想，多項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國(guó)家一級(jí)優(yōu)質(zhì)秈稻標(biāo)準(zhǔn)。

中稻；兩用核不育系；育性鑒定；異交特性

水稻兩系法雜種優(yōu)勢(shì)利用關(guān)鍵在于兩用核不育系的選育。目前，生產(chǎn)上兩用核不育系大多缺乏系統(tǒng)和完善的基礎(chǔ)研究，以致出現(xiàn)兩用核不育系不育起點(diǎn)溫度偏高、雜交制種風(fēng)險(xiǎn)較大、雜交稻組合米質(zhì)不過(guò)關(guān)等問(wèn)題。因此，選育不育起點(diǎn)溫度低、育性表達(dá)穩(wěn)定、農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)良、配合力強(qiáng)、米質(zhì)優(yōu)的水稻兩用核不育系是當(dāng)前亟待解決的技術(shù)關(guān)鍵。0SH089和0SH099是湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻科學(xué)研究所近年來(lái)新選育的中稻兩用核不育系。筆者對(duì)這2個(gè)新選中稻兩用核不育系的部分農(nóng)藝性狀、不育起點(diǎn)溫度、異交特性、稻米品質(zhì)等進(jìn)行考察和研究，旨在為這2個(gè)中稻兩用核不育系配制組合、雜交制種及改良應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

水稻兩用核不育系0SH089，0SH099，C815S及恢復(fù)系H361，4418，92194，92242均由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻科學(xué)研究所提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

兩用核不育系0SH089，0SH099及對(duì)照C815S分別于2011年5月16日和5月26日分2期播種于湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)田，4葉1心時(shí)移栽，每個(gè)品系種8行，每行10株，株行距為13.2 cm×19.8 cm，常規(guī)田間管理。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 農(nóng)藝性狀考察

生育期記載：分別記載播種日期、移栽日期、始穗期、齊穗期，并計(jì)算其播始?xì)v期；葉齡記載：在秧苗移栽前，分別選取生長(zhǎng)正常且有代表性的單株10株，用紅油漆標(biāo)記第4葉，移栽，至返青后，每隔3 d調(diào)查1次主莖葉齡，至劍葉完全抽出為止，標(biāo)記葉齡；分蘗記載：分蘗開(kāi)始時(shí)，分別選取生長(zhǎng)正常的單株10株，每隔3 d調(diào)查1次分蘗數(shù)，至低位分蘗不變時(shí)為止；上3葉形態(tài)特征：終花后，分別選取有代表性的單株5株，測(cè)量劍葉、倒二葉、倒三葉的長(zhǎng)和寬；在各供試材料中分別選取生長(zhǎng)正常的單株20株，每株選取生長(zhǎng)正常的單莖，測(cè)量劍葉張開(kāi)角度和倒二葉張開(kāi)角度；地上部節(jié)間形態(tài)特征：終花后，分別選取有代表性的單株2株，測(cè)量穗頸節(jié)、倒二節(jié)、倒三節(jié)的長(zhǎng)度；株高及穗部性狀：終花后，分別選取有代表性的單株5株，記載其株高、有效穗數(shù)、穗長(zhǎng)、每穗總粒數(shù)和著粒密度。

1.3.2 育性鑒定

待供試材料的主莖劍葉葉枕與倒二葉葉枕平齊時(shí)，在各供試材料中分別取12株，移入口徑為20 cm的塑料盆缽中，分4缽，每缽3株，放入人工水溫控制池進(jìn)行低溫處理。處理時(shí)自然光照，并設(shè)23℃和23.5℃兩檔溫度，同一溫度的水池內(nèi)各材料處理2缽，連續(xù)處理6 d。低溫處理結(jié)束后，對(duì)劍葉葉枕與倒二葉葉枕距在±1.0 cm之間的單莖進(jìn)行標(biāo)記，然后移至自然條件下抽穗。當(dāng)標(biāo)記的單莖抽穗時(shí)，取當(dāng)天將開(kāi)花的穎花3朵，夾取花藥混合制片，用1% I2-KI溶液染色，在10×10倍光學(xué)顯微鏡下觀(guān)察3個(gè)視野，將花粉粒圓形、大小正常染色者記為可育花粉，其余均記為不育。連續(xù)鏡檢4 d，計(jì)算花粉可染率。

1.3.3 異交特性考察

日開(kāi)花動(dòng)態(tài)：盛花期，在各供試材料中分別取有代表性的10個(gè)主穗，從8:00至17:00調(diào)查穎花張開(kāi)數(shù)，每30 min調(diào)查1次，用剪刀剪掉已張開(kāi)穎花穎殼的1/3長(zhǎng)作標(biāo)記，取10穗平均值反映1 d的開(kāi)花動(dòng)態(tài)；開(kāi)穎歷期：盛花期，隨機(jī)選取有代表性的10穗，每穗選1朵當(dāng)天即將開(kāi)放的穎花，用記號(hào)筆在穎殼上標(biāo)記，每10 min觀(guān)察1次，調(diào)查開(kāi)穎至閉穎的時(shí)間；穎間距：開(kāi)花盛期，隨機(jī)選取有代表性的30朵穎花，用游標(biāo)卡尺測(cè)量?jī)?nèi)外穎尖之間的距離，取其平均值；開(kāi)穎角度：開(kāi)花盛期，隨機(jī)選取有代表性的30朵穎花，測(cè)量角度，取其平均值；不閉穎率：終花后，隨機(jī)選取具有代表性的單穗5個(gè)，去掉包頸的部分，考查其不閉穎率；柱頭外露率：終花后，隨機(jī)選取10個(gè)具有代表性的單穗，調(diào)查柱頭單邊外露率、雙邊外露率，計(jì)算柱頭外露率；包頸粒率：終花后，隨機(jī)選取10個(gè)具有代表性的單穗，考查每穗包頸粒數(shù)和每穗總粒數(shù)，計(jì)算包頸粒率；不同父本授粉的異交結(jié)實(shí)率觀(guān)察：將0SH089，0SH099，C815S 和恢復(fù)系H361，4418，92194，92242于瀏陽(yáng)江背小面積制種，噴施180 g/hm2的 “920”，每天人工輔助授粉2次，直至父本終花。成熟后在各小區(qū)中部隨機(jī)選取5個(gè)典型單株，考查異交結(jié)實(shí)率。

1.3.4 稻米品質(zhì)考察

用2011年海南春季繁殖的0SH089，0SH099和C815S作為供試樣品進(jìn)行稻米品質(zhì)分析。從研磨品質(zhì)和外觀(guān)品質(zhì)方面測(cè)定供試樣品糙米率、精米率、整精米率、堊白粒率、堊白度和米粒長(zhǎng)寬比，從稻米蒸煮品質(zhì)方面測(cè)定供試樣品的糊化溫度、膠稠度和直鏈淀粉含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 主莖葉片數(shù)及分蘗數(shù)

由表1可知，0SH089和0SH099主莖葉片數(shù)較對(duì)照C815S少，抽穗期較對(duì)照早，生育期短，0SH089分蘗能力較對(duì)照強(qiáng)，0SH099分蘗能力則較對(duì)照弱。

表1 供試材料的生育期、葉片數(shù)及分蘗數(shù)

2.2 上3葉及地上部節(jié)間形態(tài)特征

從表2可以看出，各供試材料上3葉長(zhǎng)度順序?yàn)榈苟~、倒三葉、劍葉，0SH089和0SH099的劍葉分別比對(duì)照C815S長(zhǎng)1.9 cm和0.9 cm；上3葉的寬度大小順序?yàn)閯θ~、倒二葉、倒三葉，0SH089和0SH099的上3葉均比對(duì)照C815S寬。上3葉的葉面積決定了結(jié)實(shí)期單株和群體的受光數(shù)量和光量[1]。葉片受光面積增大，有利于提高光能利用效率，從而提升產(chǎn)量。0SH089和0SH099的劍葉以及倒二葉張開(kāi)角度均比對(duì)照大。綜上所述，0SH089和0SH099上三葉的主要形態(tài)特征為：劍葉具有長(zhǎng)、直、寬的特點(diǎn)，倒二葉、倒三葉比劍葉長(zhǎng)且窄，劍葉張開(kāi)角度較小，上三葉形態(tài)特征上與對(duì)照差異不大。

表2 供試材料的上3葉形態(tài)特征

從表3的數(shù)據(jù)可知，0SH089和0SH099株高分別比對(duì)照C815S矮2.7 cm和4.2 cm，節(jié)間長(zhǎng)順序依次為穗頸節(jié)、倒二節(jié)、倒三節(jié)，0SH089和0SH099穗頸節(jié)分別比對(duì)照短0.8 cm和0.1 cm，倒二節(jié)分別比對(duì)照長(zhǎng)1.6 cm和3.7 cm，倒三節(jié)分別比對(duì)照短0.4 cm和0.5 cm。0SH089和0SH099在地上部節(jié)間形態(tài)特征上除了倒二節(jié)，其他所有考察項(xiàng)的數(shù)值都比對(duì)照要小，在株高上較對(duì)照矮，有利于抗倒伏。

表3 供試材料的地上部節(jié)間形態(tài)特征

2.3 穗部性狀

0SH089和0SH099在有效穗數(shù)較對(duì)照優(yōu)勢(shì)不明顯且穗長(zhǎng)較對(duì)照短的前提下，總穎花數(shù)和著粒密度大幅度高于對(duì)照(表4)，證明其產(chǎn)量潛力非?？捎^(guān)。

表4 供試材料的穗部性狀

2.4 育性鑒定

育性鑒定結(jié)果表明，兩個(gè)新的不育系在不育起點(diǎn)溫度上還存在少許分離。對(duì)在23℃水溫處理6 d仍表現(xiàn)完全不育的單株，割后再生已獲得種子帶海南冬繁，有望育成不育起點(diǎn)溫度23℃的不育系。

2.5 日開(kāi)花動(dòng)態(tài)

由圖1可知,0SH089午前開(kāi)花率為56.9%，0SH099午前開(kāi)花率為55.3%，對(duì)照C815S午前開(kāi)花率為74.5%，兩個(gè)供試材料的開(kāi)花高峰時(shí)段明顯較對(duì)照晚；0SH099的開(kāi)花高峰時(shí)段為10:30～13:30，較對(duì)照更為集中，0SH089的開(kāi)花高峰時(shí)段為10:00～13:30，對(duì)照C815S的開(kāi)花高峰時(shí)段為9:30～13:00，顯然，選擇開(kāi)花高峰時(shí)段與供試材料吻合度高的父本配組，容易獲得制種高產(chǎn)。

圖1 供試材料的日開(kāi)花動(dòng)態(tài)

2.6 開(kāi)穎習(xí)性和柱頭性狀

表5的數(shù)據(jù)顯示，0SH089開(kāi)穎歷期比對(duì)照C815S長(zhǎng)48.9 min，穎間距為4.47 mm，開(kāi)穎角度為32.8°，不閉穎率為21.9%，比對(duì)照高12%；0SH099開(kāi)穎歷期為127.2 min，比對(duì)照短5.4 min，穎間距為4.69 mm，開(kāi)穎角度為33.3°,不閉穎率為4.8%。綜上所述，0SH089雖然有很長(zhǎng)的開(kāi)穎歷期，有更多的時(shí)間接受外來(lái)的花粉，但是其開(kāi)穎角度小、穎間距小使其在空間上不容易接受外來(lái)花粉，加上其不閉穎率太高，容易使穎殼內(nèi)部受雨淋、霉菌感染，影響產(chǎn)量；0SH099開(kāi)穎習(xí)性基本

表5 供試材料的開(kāi)穎習(xí)性及不閉穎率

與對(duì)照C815S相當(dāng)，其不閉穎率較對(duì)照低，在異交特性上占優(yōu)勢(shì)。

從表6可以看出，0SH089和0SH099包頸粒率分別為17.7%和13.7%。柱頭外露率的高低，尤其是雙邊外露率的高低，能夠反映不育系異交結(jié)實(shí)率的好壞。柱頭外露率高，更加容易接受外來(lái)花粉，從而提高異交結(jié)實(shí)率，提高雜交制種的產(chǎn)量[2，3]。在雙邊外露率這項(xiàng)指標(biāo)上，0SH089與對(duì)照C815S相當(dāng)，0SH099則略高于對(duì)照。盡管0SH089和0SH099包莖粒率均高于對(duì)照，但兩者的總外露率分別為49.3%和56.1%，較對(duì)照分別高出3%和9.8%，異交特性?xún)?yōu)勢(shì)明顯。

表6 供試材料的柱頭外露率及包頸粒率

2.7 異交結(jié)實(shí)率

0SH089，0SH099和對(duì)照C815S分別與4個(gè)恢復(fù)系制種，兩個(gè)新不育系與各恢復(fù)系的異交結(jié)實(shí)率基本上都高于C815S，只有與92242的異交結(jié)實(shí)率略低于對(duì)照，0SH089與各恢復(fù)系異交結(jié)實(shí)率均值達(dá)到了57.3%，較對(duì)照高出7.3%，0SH099均值為53.2%，較對(duì)照高出3.2%，表明兩個(gè)不育系雜交制種的異交結(jié)實(shí)特性均較好(表7)。

表7 供試材料的異交結(jié)實(shí)率(%)

2.8 稻米品質(zhì)

0SH089出糙率和長(zhǎng)寬比均高于對(duì)照C815S，堊白度和堊白粒率大幅低于對(duì)照，整精米率、直鏈淀粉含量和膠稠度略低于對(duì)照(表8)，其中出糙率和整精米率達(dá)到國(guó)家三級(jí)優(yōu)質(zhì)秈稻標(biāo)準(zhǔn)，堊白度達(dá)到國(guó)家二級(jí)優(yōu)質(zhì)秈稻標(biāo)準(zhǔn)，長(zhǎng)寬比、堊白粒率和膠稠度達(dá)到國(guó)家一級(jí)優(yōu)質(zhì)秈稻標(biāo)準(zhǔn)。0SH099出糙率、整精米率和長(zhǎng)寬比均高于對(duì)照，堊白度和堊白粒率大幅低于對(duì)照，直鏈淀粉含量和膠稠度略低于對(duì)照，其中出糙率達(dá)到國(guó)家三級(jí)優(yōu)質(zhì)秈稻標(biāo)準(zhǔn)，整精米率、堊白粒率、堊白度、長(zhǎng)寬比和膠稠度均達(dá)到國(guó)家一級(jí)優(yōu)質(zhì)秈稻標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)勢(shì)非常明顯。

表8 供試材料的稻米品質(zhì)

3 小結(jié)與討論

研究結(jié)果表明，0SH089和0SH099的大部分考察項(xiàng)目表現(xiàn)基本相當(dāng)，二者播始?xì)v期均為79 d，較對(duì)照C815S短；上3葉形態(tài)特征差異不大，劍葉都具有長(zhǎng)、直、寬的特點(diǎn)，光能利用效率高；分蘗多、株型緊湊，株高分別為64.8，63.3 cm，較對(duì)照矮，抗倒伏能力強(qiáng)；單株總穎花數(shù)分別為197.3，196.2朵，著粒密度大；異交結(jié)實(shí)率方面0SH089優(yōu)于0SH099，且均優(yōu)于對(duì)照，產(chǎn)量潛力可觀(guān)；稻米品質(zhì)方面兩不育系都很理想，多項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國(guó)家一級(jí)優(yōu)質(zhì)秈稻標(biāo)準(zhǔn)。

有研究[4～6]表明，不育系的開(kāi)花習(xí)性與異交結(jié)實(shí)率密切相關(guān),直接影響制種的產(chǎn)量和繁種的純度。2個(gè)新的兩用核不育系在開(kāi)花習(xí)性上表現(xiàn)出了一定的差異。0SH099的開(kāi)花時(shí)間較0SH089和對(duì)照C815S集中，0SH089開(kāi)穎歷期長(zhǎng)、不閉穎率高，0SH099開(kāi)穎歷期短、不閉穎率很低，兩者午前花率低于60%，但總體來(lái)看，二者異交特性都較好。制種時(shí)，選擇開(kāi)花高峰時(shí)段和不育系基本吻合的父本，確定雙親適宜播差期，保證花期相遇，調(diào)節(jié)花時(shí)，適時(shí)趕粉，能達(dá)到制種高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的目的。

[1] 譚長(zhǎng)樂(lè)，張洪熙，戴正元，等.優(yōu)質(zhì)秈稻揚(yáng)稻6號(hào)庫(kù)源、流特性研究[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003，36(1)：26-30.

[2] 鄧華鳳，趙江海，何 強(qiáng)，等.粳稻不同類(lèi)型不育系異交習(xí)性研究[J].雜交水稻，2010，(S1)：482-486.

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CharacteristicsofMediumRiceMaleSterileLine0SH089and0SH099

(College of Agronomy，Hunan Agricultural University, Changsha , Hunan 410128, China)

In this study, several agronomical characteristics and grain quality traits of two newly developed PTGMS lines(0SH089 and 0SH099) were observed, the results showed that the growing duration from seeding to heading of 0SH089 and 0SH099 was 79 d, shorter than that of C815S; The flag leaves of the two new PTGMS lines were long, straight and wide which made them get a higher light use efficiency, 0SH089 and 0SH099 characterized with strong tillering ability, compact plant type and strong lodging resistance, the plant height were 64.8 cm and 63.3 cm respectively. The total number of spikelets were 197.3 and 196.2, also with high spikelet density features. A long floral opening duration, high non-closed floral rate and high outcrossing rate was found on 0SH089 which was better than 0SH099, however, for these features, both of the two new PTGMS lines were better than the control line C815S, indicated a considerable potentials for the seed production yield; The grain quality analysis results showed that both of 0SH089 and 0SH099 were very good and a couple of the quality traits meet the national first grade standards of excellent indica rice varieties.

Medium rice; Male sterile line; Fertility appraisal; Outcrossing characteristics

S511.032

A

1001-5280(2012)02-0111-05

10.3969/j.issn.1001-5280.2012.02.02

責(zé)任編輯：劉目前