周聯(lián)東,王文潔,劉經緯,孫 佩,王 蕊 (河南省新鄉(xiāng)市農業(yè)科學院,河南新鄉(xiāng)453000)
在當前市場經濟主導下,制種產量制約品種推廣應用,除品種親本自身產量外,制種時花期相遇情況與制種成功確保制種產量關系重大[1]。因制種時間、地點及播種時氣溫、地溫差對雜交種雙親個體發(fā)育的影響不同,僅依據(jù)1個固定的花期調節(jié)來確保制種成功風險較大[2-3]。因此,筆者通過對雜交種雙親的分期播種試驗及雌、雄穗分化規(guī)律進行研究,旨在為‘新科19’制種時雙親播期調節(jié)及提早進行花期預測提供指導,以便及早采取措施,確保制種成功。
試驗材料為‘新科19’雙親K380和H863,試驗在河南省新鄉(xiāng)市農業(yè)科學院試驗基地進行。
1.1 播期試驗 2013年4月20日開始每5 d播種1期,共10期,雙親材料每期2行,行長4 m,行距67 cm,株距25 cm。記載吐絲與散粉的始期、盛期和末期。
1.2 穗分化試驗 試驗于2013年4月20日種植,親本自交系K380和H863各種植8行,行長4 m、行距67 cm、株距25 cm。田間標記葉齡,從第5片展開葉開始,每隔1 d取樣1次,每個自交系每次取3株,進行雌、雄穗分化觀察,記載雌、雄穗分化時期。
2.1 K380與H863的吐絲、散粉規(guī)律 因播期不同,雙親自交系吐絲、散粉期及持續(xù)時間各不相同,為便于比較,將相同調查項目的各播期觀察值合并求其平均值,并以此數(shù)據(jù)進行比較分析。不同播期條件下K380與H863的吐絲和散粉的始期、盛期及末期見表1。
表1 不同播期條件下K380和H863吐絲期和散粉期
續(xù)表1
同一自交系吐絲期與散粉期比較:K380的吐絲期為07-24~07-28,散粉期為07-24~07-29,兩者相遇較好,吐絲始期(07-24)和散粉始期(07-24)相當,散粉末期(07-29)晚于吐絲末期(07-28),有利于自身結實。H863自身特點是先散粉后吐絲,其散粉始期(07-25)早于吐絲始期(07-26),因其吐絲較集中,吐絲期總區(qū)間(吐絲期07-26~07-30)相隔時間為5 d,而其雄穗發(fā)達,散粉持續(xù)時間長,散粉期(07-25~08-01)持續(xù)時間為8 d,散粉末期(08-01)晚于吐絲末期(07-30),H863自身結實好。
不同自交系吐絲期之間和散粉期之間比較:比較表1中K380與H863的吐絲期可知,K380的吐絲期早于H863,從兩者的散粉期看,H863的散粉始期、盛期和末期均晚于K380,H863的散粉持續(xù)時間長,K380散粉期相對集中。
從K380的吐絲始期、盛期和末期(07-24、07-26、07-28)及H863的散粉始期、盛期和末期(07-25、07-29、08-01)看,H863的散粉期晚于K380的吐絲期,尤其是H863的散粉末期比K380的吐絲末期晚3 d。以K380為母本、H863為父本制種,同期播種結實較好,故正交制種同期播種即可。將H863的吐絲期(07-26、07-27、07-30)與K380的散粉期(07-24、07-27、07-29)相比較,H863的吐絲始期、末期均比K380的散粉始期、末期晚。因此,若以H863為母本、K380為父本同期播種制種,會導致授粉不良而影響結實,故制種時需先播種母本H863,后播種父本K380。
2.2 K380與H863穗分化發(fā)育規(guī)律
2.2.1 同一自交系雌穗與雄穗的分化。K380和H863的雌、雄穗分化的各個時期見表2。由表2可知,K380和H863的雄穗分化均早于雌穗分化,但2個自交系的雌、雄穗之間穗分化開始時間差距不相同,H863的差距略大于K380。這與播期試驗中觀察到的K380吐絲期與散粉期相近,而H863吐絲期與散粉期相差較大的結果一致。
2.2.2 不同自交系雌穗間和雄穗間的穗分化比較。K380雌雄穗分化開始的時間均早于H863,這與觀察到K380熟期早于H863一致。K380的雌穗在第7展開葉時進入生長錐伸長期,第11展開葉時進行性器官成熟期,H863在第7展開葉進入生長錐伸長期,其小花分化時間長,第12片展開葉進入性器官成熟期,這也是播期試驗觀察的K380吐絲期和H863散粉期相遇良好的原因。
2.3 ‘新科19’制種父母本播期的確定及花期預測
2.3.1 ‘新科19’制種父母本播期的確定。自交系H863株高高于K380,且自身產量比K380低,制種時以K380為母本,H863為父本比較適宜。分析結果表明,在制種(K380×H863)中,由于K380的雌穗發(fā)育比H863雄穗發(fā)育早1片葉,且H863的散粉時間長,故制種時父母本同期播種即可。為保證制種結實性,可在第1期父本播種3 d后再播第2期父本(占父本播量的1/3)。
表2 K380和H863的穗分化情況
2.3.2 制種花期預測。盡管按照制種技術分期播種,但由于受制種時間、地點及播種時墑情等因素的影響,有時也會出現(xiàn)花期不遇。因此,需在制種早期進行花期預測,以便采取補救措施??梢愿鶕?jù)穗分化與展開葉的相關關系判斷花期相遇情況。以K380為母本,H863為父本制種時預測指標,即K380展開葉為11~12片,H863展開葉為9~10片時,花期能夠良好相遇,否則花期不遇。
‘新科19’制種父母本同期播種的確定已在幾個不同地區(qū)、不同時期進行大面積制種中得以驗證,并獲得成功。但由于受制種時間、地點及播種時墑情等因素的影響,有時也會出現(xiàn)花期不遇,給制種者帶來風險。因此,該研究進一步利用‘新科19’親本自交系穗分化進度與葉齡之間的關系,判斷花期相遇情況,以便在制種早期進行花期預測,采取補救措施,該方法不易受地區(qū)、播期、年份溫度的影響,較為準確。2種措施配合使用,可確?!驴?9’制種無風險,為品種推廣應用打下良好基礎。
[1]員海燕,羅淑平,王強,等.西農11號親本穗分化規(guī)律及在制種中的應用[J].西北農業(yè)大學學報,2000,28(5):28 -32.
[2]胡昌浩.夏玉米穗分化時期與營養(yǎng)器官及追肥關系的研究[J].中國農業(yè)科學,1979(1):19 -25.
[3]黃全金,羅守德,武殿林,等.玉米穗分化時期與植株外部形態(tài)及葉齡指數(shù)相互關系的研究[J].山西農業(yè)科學,1981(10)::6-8.