王依明　王冬翼　顧春軍　吳雪源　戴國(guó)忠（上海市浦東新區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，上海201201）

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茉莉酸甲酯在不同亞種間雜粳組合制種中的應(yīng)用效果

王依明王冬翼顧春軍吳雪源戴國(guó)忠
（上海市浦東新區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，上海201201）

摘要：在父母本花時(shí)迥異的3個(gè)亞種間雜交粳稻組合制種過程中，采用噴施茉莉酸甲酯溶液的方式來調(diào)節(jié)不育系的花時(shí)，促使父母本花時(shí)同步，從而實(shí)現(xiàn)了提高異交結(jié)實(shí)率，增加制種產(chǎn)量的效果。

關(guān)鍵詞：雜交粳稻；亞種間；茉莉酸甲酯

亞種間雜交粳稻組合的產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)強(qiáng)，在生產(chǎn)中有著廣闊的應(yīng)用前景，但制種產(chǎn)量低，嚴(yán)重制約了亞種間雜交粳稻的大面積推廣。父母本花時(shí)差異大是亞種間雜交粳稻制種的主要瓶頸之一，茉莉酸甲酯作為一種有效的花時(shí)調(diào)節(jié)劑，能夠大幅度提高制種產(chǎn)量［1-2］。但茉莉酸甲酯提高制種產(chǎn)量的效果因不同組合而異。鑒于茉莉酸甲酯高昂的成本，如果使用不當(dāng)不但起不到增產(chǎn)的作用，還增加了制種成本。因此，本文通過選擇3個(gè)開花習(xí)性及花時(shí)吻合度迥異的雜交粳稻組合進(jìn)行茉莉酸甲酯噴施試驗(yàn)，以探討茉莉酸甲酯在不同類型的雜交粳稻組合制種中的實(shí)際應(yīng)用技術(shù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

選用有效成分95%以上的茉莉酸甲酯試劑。粳型兩系不育系為母本的雜交粳稻組合1個(gè)、粳型三系不育系為母本的雜交粳稻組合2個(gè)，具體試驗(yàn)材料及其特性見表1。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1不同濃度試驗(yàn)

試驗(yàn)在上海市浦東新區(qū)老港鎮(zhèn)弘輝種業(yè)制種基地進(jìn)行，供試組合為浦矮粳15S/浦恢22，8月31日上午9∶00在不育系進(jìn)入開花高峰后，將茉莉酸甲酯用少量95%乙醇溶解后，分別稀釋至0.5 mmol/L、1.0 mmol/L 和1.5 mmol/L對(duì)不育系進(jìn)行噴施，以噴施清水作為對(duì)照處理。每個(gè)處理噴施6條制種行（約667 m2），每個(gè)處理之間間隔2條不噴，以防不同濃度處理之間交叉影響。試驗(yàn)設(shè)2次重復(fù)，分別位于兩塊田塊。

1.2.2單一濃度對(duì)比試驗(yàn)

單一濃度對(duì)比試驗(yàn)設(shè)在上海市川沙新鎮(zhèn)新浜基地進(jìn)行，供試組合為浦粳36A/凡9和浦粳36A/旁大，9月5日上午10∶00在不育系進(jìn)入開花高峰后，用95%乙醇溶解茉莉酸甲酯后，稀釋至1.0 mmol/L后對(duì)不育系進(jìn)行噴施，以噴清水作為對(duì)照處理，每個(gè)處理噴施3條，由于是小制種，面積不大，不設(shè)重復(fù)。

1.3試驗(yàn)考察項(xiàng)目

1.3.1父母本單日開花動(dòng)態(tài)觀察

茉莉酸甲酯噴施當(dāng)天，每個(gè)組合在噴施茉莉酸甲酯和對(duì)照區(qū)分別選擇開花程度相近的5個(gè)單穗掛牌，從早上8∶00開始，每隔0.5 h觀察1次父母本穎花開放數(shù)，以5穗穎花開放總數(shù)作為計(jì)數(shù)，穎花開放觀察后用剪刀剪去以示區(qū)別，避免重復(fù)計(jì)數(shù)。

1.3.2柱頭外露率考察

揚(yáng)花期結(jié)束后，2個(gè)不育系在噴施茉莉酸甲酯和對(duì)照區(qū)分別隨機(jī)選取10個(gè)單穗，分別考察柱頭外露率。

1.3.3異交結(jié)實(shí)率

茉莉酸甲酯噴施當(dāng)天，每個(gè)處理選擇開花程度相近的10個(gè)單株掛牌，在成熟期考察異交結(jié)實(shí)率。

表1　試驗(yàn)材料及其特征特性

2　結(jié)果與分析

2.1各個(gè)組合父母本單日花時(shí)動(dòng)態(tài)比較

2.1.1浦矮粳15S/浦恢22父母本單日花時(shí)動(dòng)態(tài)比較

從圖1可以看出，未噴施茉莉酸甲酯的浦矮粳15S的花時(shí)動(dòng)態(tài)表現(xiàn)為花時(shí)分散，持續(xù)開花時(shí)間長(zhǎng)，但是開花高峰不明顯，父母本花時(shí)吻合度差。噴施茉莉酸甲酯的浦矮粳15S在噴施后0.5 h形成一個(gè)比較明顯的開花高峰，并且與父本的開花高峰吻合程度明顯優(yōu)于對(duì)照；而粳型三系不育系浦粳36A的花時(shí)比較集中，有比較明顯的開花高峰，但是與父本的開花高峰吻合度不夠理想。噴施茉莉酸甲酯1.0 h后，浦粳36A開始形成明顯的開花高峰。由此可見，茉莉酸甲酯可以顯著提早粳型三系不育系的花時(shí)，但對(duì)開花峰值影響不大。

2.2噴施茉莉酸甲酯對(duì)不育系柱頭外露率的影響

從表2可以看出，粳型不育系材料不管是兩系還是三系，無論柱頭外露還是不外露，噴施茉莉酸甲酯都不能顯著提高不育系的柱頭外露率。

2.3噴施茉莉酸甲酯對(duì)異交結(jié)實(shí)率的影響

2.3.1對(duì)浦矮粳15S/浦恢22異交結(jié)實(shí)率的影響

從表3可以看出，噴施不同濃度的茉莉酸甲酯對(duì)浦矮粳15S/浦恢22組合異交結(jié)實(shí)率的提高在田塊之間存在一定的差異。田塊1中，茉莉酸甲酯噴施濃度為0.5 mmol/L和1.5 mmol/L處理與對(duì)照的異交結(jié)實(shí)率沒有明顯差異，濃度為1.0 mmol/L的處理不但沒有提高異交結(jié)實(shí)率，反而比對(duì)照的異交結(jié)實(shí)顯著下降。田塊2中，噴施不同濃度的茉莉酸甲酯對(duì)異交結(jié)實(shí)率都有顯著的提升，茉莉酸甲酯濃度越高，異交結(jié)實(shí)率提升效果越明顯。從2個(gè)重復(fù)的平均異交結(jié)實(shí)率來看，0.5 mmol/ L和1.0 mmol/L的低濃度處理的異交結(jié)實(shí)率與對(duì)照沒有顯著性差異，1.5 mmol/L的高濃度處理對(duì)異交結(jié)實(shí)率具有顯著的提升作用。

圖1　不同組合父母本花時(shí)

表2　茉莉酸甲酯對(duì)粳型不育系柱頭外露率的影響（%）

表3　浦矮粳15S/浦恢22噴施不同濃度茉莉酸甲酯異交結(jié)實(shí)率（%）

表4　浦粳36A/凡9、浦粳36A/旁大噴施茉莉酸甲酯異交結(jié)實(shí)率（%）

浦矮粳15S/浦恢22組合的異交結(jié)實(shí)率提升效果不穩(wěn)定，可能與其母本浦矮粳15S對(duì)茉莉酸甲酯的響應(yīng)特點(diǎn)有關(guān)。浦矮粳15S對(duì)茉莉酸甲酯的響應(yīng)速度非?？欤瑖娛┸岳蛩峒柞ズ?.5 h就形成一個(gè)非常明顯的開花高峰，但是持續(xù)時(shí)間較短，對(duì)噴施的時(shí)間要求高。因此，噴施茉莉酸甲酯的時(shí)間至關(guān)重要，噴施時(shí)間早晚對(duì)提高異交結(jié)實(shí)率的效果影響較大。田塊1由于噴施時(shí)間早，母本的開花高峰形成過早，與父本開花高峰不吻合，造成了異交結(jié)實(shí)率不但沒有顯著提高，還出現(xiàn)低于對(duì)照的現(xiàn)象。田塊2由于噴施時(shí)間恰當(dāng)，母本的開花高峰與父本開花高峰吻合度較好，從而對(duì)異交結(jié)實(shí)率的提升達(dá)到顯著差異。

2.3.2對(duì)浦粳36A/凡9、浦粳36A/旁大異交結(jié)實(shí)率的影響

從表4可以看出，雜交粳稻組合浦粳36A/凡9噴施1.0 mmol/L的茉莉酸甲酯后，異交結(jié)實(shí)率有了顯著提升，每穗實(shí)粒數(shù)由6.1粒增加到9.1粒，增幅達(dá)到49.2%。雜交粳稻組合浦粳36A/旁大噴施1.0 mmol/L的茉莉酸甲酯后，異交結(jié)實(shí)率也有顯著提升，每穗實(shí)粒數(shù)由15.2粒增加到26.7粒，增幅達(dá)到75.66%。從2個(gè)組合的平均數(shù)來看，1.0 mmol/L的茉莉酸甲酯對(duì)以浦粳36A為母本的雜交粳稻組合的異交結(jié)實(shí)率提升效果明顯，平均每穗實(shí)粒數(shù)由10.65增加到17.9粒，增幅達(dá)到了68.08%。

噴施茉莉酸甲酯能夠顯著提升以浦粳36A為母本的雜交粳稻組合的制種產(chǎn)量，可能與浦粳36A對(duì)茉莉酸甲酯的響應(yīng)特點(diǎn)有關(guān)。浦粳36A在噴施茉莉酸甲酯1.0 h后才形成明顯的開花高峰，并且形成的開花高峰時(shí)間比較長(zhǎng)。

3　討論

大量研究表明，茉莉酸甲酯是一種效果非常明顯的花時(shí)調(diào)節(jié)劑，能夠顯著改變各種不育系材料的花時(shí)，但是對(duì)可育材料的花時(shí)影響不大［3］。因此，在制種時(shí)可以實(shí)現(xiàn)父母本普打，不需要選擇性噴施。茉莉酸甲酯的噴施時(shí)間是影響其提高制種產(chǎn)量效果的主要因素，這主要是因?yàn)椴煌牟牧蠈?duì)茉莉酸甲酯的響應(yīng)特性不一樣。宋平等［3］研究表明，不育系材料對(duì)茉莉酸甲酯的響應(yīng)時(shí)間快。閆志強(qiáng)等［4］的研究表明，秈稻材料對(duì)茉莉酸甲酯的響應(yīng)速度快，并且敏感，不管噴施低濃度還是高濃度茉莉酸甲酯都能明顯提早秈稻材料的花時(shí)，但是只有高濃度的茉莉酸甲酯才能提早粳稻材料花時(shí)，并且需隔日噴施才能起到明顯效果。茉莉酸甲酯能夠顯著調(diào)節(jié)不育系的花時(shí)，使之與父本的花時(shí)吻合，從而不同程度提高各個(gè)類型雜交粳稻組合的制種產(chǎn)量，在這點(diǎn)上，本文研究結(jié)果與前人的結(jié)果是一致的［5-6］。本試驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為，噴施茉莉酸甲酯能否提高雜交組合制種產(chǎn)量主要取決于不育系對(duì)茉莉酸甲酯響應(yīng)的特點(diǎn)。響應(yīng)速度快，開花高峰峰值明顯但持續(xù)時(shí)間短的不育系，通過噴施茉莉酸甲酯提高制種產(chǎn)量的效果不如響應(yīng)速度慢、開花高峰峰值均衡且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的不育系顯著和穩(wěn)定。本研究結(jié)果還表明，茉莉酸甲酯并不能提高不育系的柱頭外露率，這與前人的研究結(jié)果存在差異，有可能與本試驗(yàn)的不育系材料柱頭不外露或柱頭外露率太低有關(guān)。

參考文獻(xiàn)

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［6］何永明.內(nèi)源茉莉酸（JA）在水稻穎花開放的作用［D］.南昌：江西農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

Application Effects of Methyl Jasmonate（MeJA）in Different Japonica Inter-subspecific Hybrid Rice Seed Production

WANG Yiming，WANG Dongyi，GU Chunjun，WU Xueyuan，DAI Guozhong （Pudong New District Agro-technology Extension Center，Shanghai 201201，China）

Abstract：In order to make the the floret opening time of both male parent and female parent fit well，a field experiment，in which the MeJA was sprayed to the female parent of 3 japonica intersubspecific hybrid rice with different floret opening time characteristics was carried out. The results showed that the MeJA can adjust the floret opening time of female parent significantly to fit the floret opening time of it's male parent，increase seed setting rate，and enhance the seed production yield obviously.

Key words：japonica hybrid rice；inter subspecific；MeJA

中圖分類號(hào)：S511.038

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1006-8082（2016）02-0078-03

收稿日期：2015－10－10

基金項(xiàng)目：上海市科技興農(nóng)推廣項(xiàng)目［滬農(nóng)科推字（2014）第2-4號(hào)］