陳惠清，王天生，謝旺有，黃榮裕，陳錦文，謝少和，余文昌

（1．泉州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，福建晉江362212；2．廈門大學(xué)，福建廈門361102）

泉州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所針對(duì)抗稻瘟水稻不育系谷豐A［1］米質(zhì)欠佳的缺點(diǎn)進(jìn)行遺傳改良，育成育性穩(wěn)定的新三系不育系伍谷A、佳谷A。經(jīng)檢測(cè)，佳谷B米質(zhì)達(dá)部頒二等食用稻品質(zhì)要求。用這2個(gè)不育系已配制出伍谷優(yōu)131、伍谷優(yōu)727、佳谷優(yōu)131、佳谷優(yōu)金占、佳谷優(yōu)707等強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合，其中佳谷優(yōu)131、佳谷優(yōu)707分別參加2016年和2018年福建省水稻新品種區(qū)試和廈門大學(xué)種業(yè)創(chuàng)新科企聯(lián)合體區(qū)試，佳谷優(yōu)金占2018年參加福建省水稻新品種區(qū)試，米質(zhì)達(dá)部頒二等食用稻品質(zhì)要求，2019年續(xù)試并破格進(jìn)入生產(chǎn)試驗(yàn)。因此，對(duì)這2個(gè)水稻不育系的生育特性和異交特性進(jìn)行初步研究，為該不育系的繁殖、配制雜交新組合制種方面提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

研究材料為秈型三系水稻不育系伍谷A、佳谷A和谷豐A（CK），試驗(yàn)于2017年在泉州市臺(tái)商區(qū)泉州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所水稻育種基地進(jìn)行。其中伍谷A和佳谷A由泉州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所選育，谷豐A（CK）由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所選育。

1.2 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)

上述3個(gè)不育系進(jìn)行分期播種，從2017年4月10日開始，每隔10 d左右播種1期，播種至6月10日，共7期。每期秧苗葉齡均在4～5片葉時(shí)進(jìn)行大田移栽，單本種植，每期小區(qū)均種48株，株行距為20 cm×20 cm，水肥管理同大田生產(chǎn)。

1.3 方法

1.3.1 生育期調(diào)查 記載各不育系各期的播種期、移栽期、始穗期，計(jì)算播始?xì)v期。

1.3.2 基本形態(tài)特征調(diào)查 各不育系每期均定點(diǎn)標(biāo)記3株進(jìn)行觀察，待抽穗結(jié)束后，考察株高、單株穗數(shù)和單株穎花數(shù)。

1.3.3 開花動(dòng)態(tài)觀察 花時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)查，在不育系的盛花期，分別從各期小區(qū)中選始穗1～2 d的10個(gè)主穗，從上午08：30開始，08：30—12：00每隔30 min，12：00—16：00每隔1 h觀察1次開花動(dòng)態(tài)。單穗開花動(dòng)態(tài)調(diào)查，標(biāo)記各不育系即將開花的10個(gè)主穗，記載日開花數(shù)和始花至終花的天數(shù)。

1.3.4 不育系柱頭活力測(cè)定 每個(gè)不育系選10個(gè)單株，從6月19日開始，每個(gè)不育系每天選開花較好、進(jìn)度一致的10個(gè)穗左右，去除已開過的和未開的穎花，留下當(dāng)天自然開放的穎花剪穎，套3個(gè)袋子，每個(gè)袋子2～3個(gè)單穗，防止外來花粉異交。連續(xù)剪穎套袋7 d（6月19—25日），在第7天（6月25日）上午用正處盛花期的供試恢復(fù)系（泉恢131），對(duì)每個(gè)套袋內(nèi)的穗進(jìn)行授粉，供粉恢復(fù)系粉源充足。20 d后，調(diào)查每袋不育系的結(jié)實(shí)率，評(píng)價(jià)3個(gè)不育系的柱頭活力。

1.3.5 柱頭外露率和包頸粒率調(diào)查 選取剛終花完畢的各不育系20個(gè)單穗，調(diào)查其柱頭的單雙邊外露率及包頸粒率。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 基本生育特性

供試不育系的主要農(nóng)藝性狀見表1，結(jié)果表明：伍谷A和佳谷A平均株高分別比對(duì)照谷豐A矮9.7 cm和7.6 cm；伍谷A的平均單叢穗數(shù)比對(duì)照少1.2穗，但平均單穗穎花數(shù)略多于對(duì)照，達(dá)152.2朵；佳谷A的平均單叢穗數(shù)和平均單穗穎花數(shù)與對(duì)照基本相當(dāng)。分期播種表明（表2）：伍谷A和佳谷A在泉州的播始?xì)v期分別為70～84 d和72～80 d，變異系數(shù)分別為4.43%和3.88%，對(duì)照的播始?xì)v期為72～85 d，變異系數(shù)為4.86%?？梢?，佳谷A的感溫性較弱，在制種、繁殖上要加以注意。

表1 供試材料的基本特性

表2 不育系在不同播種期條件下的始穗期和播始?xì)v期比較

2.2 開花習(xí)性

7月4—10日對(duì)3個(gè)不育系單穗開花動(dòng)態(tài)調(diào)查結(jié)果表明（圖1），伍谷A、佳谷A和谷豐A（CK）開花時(shí)間集中在抽穗后2～5 d，累計(jì)開花率分別為89.6%、89.09%和90.04%，開花高峰期分別在第4天、第3天和第3天。開花盛期（7月7日）3個(gè)不育系的日開花時(shí)間調(diào)查結(jié)果表明（圖2），各不育系的開花時(shí)間都較早，在08：00之前的日開花率達(dá)21.03%以上，為一天中最高開花率時(shí)段，伍谷A、佳谷A和谷豐A午前開花率分別為82.19%、80.39%和83.10%。

圖1 3個(gè)三系不育系單穗開花動(dòng)態(tài)

2.3 柱頭外露率和包頸率

3個(gè)不育系柱頭外露率和包頸率見表3。從表3可知，伍谷A和佳谷A的單邊外露率比對(duì)照低，但雙邊外露率和總外露率比對(duì)照高。此外，伍谷A和佳谷A的包頸程度比對(duì)照嚴(yán)重。

圖2 3個(gè)三系不育系花時(shí)分布

2.4 柱頭活力

研究證明，柱頭活力強(qiáng)的不育系，增加異交結(jié)實(shí)率，從而提高制種產(chǎn)量［2］。從3個(gè)不育系開花后延遲授粉的結(jié)實(shí)率（表4）結(jié)果表明，伍谷A和佳谷A在開花后1～2 d柱頭活力最強(qiáng)，人工授粉結(jié)實(shí)率達(dá)到40%以上。其中，佳谷A在開花后3 d一直能保持比較強(qiáng)的柱頭活力，人工授粉結(jié)實(shí)率達(dá)39.93%，伍谷A和佳谷A結(jié)實(shí)率從第3天和第4天開始下降，隨后結(jié)實(shí)率均低于對(duì)照，開花后第5天伍谷A和佳谷A的結(jié)實(shí)率分別比對(duì)照少了23.21個(gè)和14.07個(gè)百分點(diǎn)，3個(gè)不育系在第7天柱頭活力完全喪失，說明2個(gè)不育系的柱頭活力保持時(shí)間劣于對(duì)照。伍谷A在開花后第2天柱頭活力最高,這可能與親本特性有關(guān),有待進(jìn)一步研究。

表3 3個(gè)不育系的柱頭外露率和包頸率

表4 3個(gè)不育系開花后延遲授粉結(jié)實(shí)率（單位：%）

3 小結(jié)和討論

許旭明［3］認(rèn)為高異交率是不育系育種的一個(gè)重要目標(biāo)。不育系異交特性的優(yōu)劣，關(guān)系到不育系繁殖及其組合制種產(chǎn)量的高低，關(guān)系到該不育系是否有利用價(jià)值。本文對(duì)伍谷A、佳谷A基本特性進(jìn)行分析結(jié)果表明：在遺傳改良上，2個(gè)不育系的株高比對(duì)照矮，單穗穎花數(shù)略高于對(duì)照，伍谷A和佳谷A在泉州的播始?xì)v期分別為70～84 d和72～80 d。研究中2個(gè)不育系的開花習(xí)性聚合了親本的有利基因，如其午前花率高和開花集中性狀與對(duì)照一致，柱頭外露率優(yōu)于對(duì)照；然而，在研究中也發(fā)現(xiàn)了對(duì)異交不利的特性，2個(gè)不育系的包頸程度和柱頭活力持續(xù)時(shí)間較為不理想。

水稻三系不育系的異交特性主要有3個(gè)方面：抽穗特性，開花習(xí)性和柱頭特性。水稻三系不育系的異交特性不僅受自身的遺傳背景影響［4］，而且與外界的環(huán)境條件和人工因素也關(guān)系密切［5］。因此，在制種繁殖過程當(dāng)中，根據(jù)環(huán)境條件和親本的特性，合理的安排播期使父母本的花期相遇，提高產(chǎn)量。使用赤霉素對(duì)不育系不僅可以改善柱頭特性，還可以緩解包頸程度［6］。研究的不育系伍谷A和佳谷A都出現(xiàn)不同程度的包頸情況，可以在適當(dāng)?shù)那闆r下施用赤霉素使其稻穗充分抽出來，提高結(jié)實(shí)率。