劉友權(quán) 王威

摘要 在定量高溫和自然常溫條件下以耐熱性品種N22為對照，研究了近年審定的適應(yīng)四川生態(tài)區(qū)種植的35個雜交稻的耐熱性。篩選出耐熱品種9個，并通過耐熱指數(shù)將35個雜交水稻品種分為耐熱能力不同的4類，可為水稻生產(chǎn)布局提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞 雜交水稻;抽穗開花期;耐熱性;耐熱指數(shù)

中圖分類號 S 511文獻標(biāo)識碼 A文章編號 0517-6611（2022）02-0042-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.02.012

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Evaluation of Heat Resistance of Newly Approved Hybrid Rice Varieties

LIU You-quan，WANG Wei （Sichuan Preschool Educators College，Mianyang，Sichuan 621000）

Abstract Under the conditions of quantitative high temperature and natural normal temperature，the heat resistant variety N22 was used as a control to study the heat resistance of 35 hybrid rices that were approved in recent years and adapted to planting in the Sichuan ecological region.9 heat resistant varieties were screened out，and 35 hybrid rice varieties were divided into 4 types with different heat-resistant abilities through the heat resistant index，which can provide a scientific basis for the layout of rice production.

Key words Hybrid rice;Flowering stage;Heat resistance;Heat resistance index

作者簡介 劉友權(quán)（1972—），男，四川鹽亭人，副教授，碩士，從事生物學(xué)教學(xué)研究工作。

收稿日期 2021-04-18;修回日期 2021-05-21

水稻是我國乃至世界上最重要的糧食作物之一。水稻在生長發(fā)育過程中會受到各種非生物脅迫的影響，其中高溫是對其生產(chǎn)影響最嚴重的因子之一。近年來，隨著全球氣候的變暖，我國南方稻區(qū)水稻生產(chǎn)遭受高溫?zé)岷σ殉蔀槌B(tài)，并有日益嚴重的趨勢。多年的研究結(jié)果證實，水稻抽穗揚花期是高溫敏感關(guān)鍵期，并且以開花當(dāng)日遭遇高溫?zé)岷λ镜挠绊懽畲骩1-4]。Jagadish 等[5]研究表明，在

水稻抽穗揚花時，持續(xù)1 h遭遇35 ℃以上的高溫?zé)岷涂梢詫?dǎo)致水稻不育。高溫脅迫通過抑制水稻的花粉正常發(fā)育、影響水稻的穎花開放和花藥開裂程度、阻礙傳粉和受精等生理過程造成水稻結(jié)實率降低，進而降低其水稻產(chǎn)量[5-7]，嚴重時，造成水稻大幅度減產(chǎn)甚至絕收，如2016年7月底、8月初，重慶地區(qū)持續(xù)近1個月高溫，正值水稻抽穗開花期的高溫敏感期，造成很多水稻品種結(jié)實率只有50%～60%，個別品種甚至僅有20%～30%，致使水稻大幅度減產(chǎn)。此外，高溫還會通過引起支鏈淀粉的精細結(jié)構(gòu)變化，使糊化溫度升高，膠稠度變硬，黏性、彈性變差、堊白粒米率和堊白度增加，降低其外觀品質(zhì)和食味品質(zhì)[8]。前人采用定量高溫條件下進行耐熱性鑒定的方法已從生產(chǎn)上應(yīng)用的雜交水稻品種中鑒定、篩選出一些耐熱性強的水稻品種[9-10]。但近年來，由于聯(lián)合體及綠色通道的開展，品種審定渠道增多，審定水稻品種呈爆發(fā)式增長。但在為品種審定提供科學(xué)依據(jù)的區(qū)域試驗中，品種耐熱性并沒有作為審定的必要條件，審定的部分品種，可能耐熱性不強，一旦在高溫敏感期遭遇高溫極端天氣，將對水稻生產(chǎn)造成不良影響。

川東南稻區(qū)為水稻生產(chǎn)高溫?zé)岷^(qū)，水稻生產(chǎn)常遭受高溫?zé)岷Γ瑸橛行Ь徑鈽O端高溫天氣對水稻生產(chǎn)的影響，指導(dǎo)高溫?zé)岷^(qū)內(nèi)水稻生產(chǎn)布局，筆者收集了2015—2017年通過國家長江上游中秈遲熟組（其種植區(qū)域含四川平壩丘陵稻區(qū)）審定及四川省品種審定委員會審定的部分雜交水稻品種，在定量高溫條件下進行耐熱性鑒定。

1 材料與方法

1.1 供試品種與種植方法 供試品種為從市場上收集的近年來通過審定的適宜于四川稻區(qū)種植的35個雜交水稻品種（表 1），以耐熱品種N22作為耐高溫對照。種植方法參照張林等[11]的方法進行，3 月8日播種于秧田，4 月 15 日移栽，以移栽至大田的水稻苗為常溫對照，對移栽至盆缽的水稻苗進行高溫處理。常溫對照每品種種植 3 行，每行8叢，栽培密度及田間管理同大田生產(chǎn)。盆栽所用盆缽規(guī)格為：高 22 cm，直徑 18 cm。每盆裝過篩的均勻干土7 kg，種植長勢基本一致的秧苗 2 叢，在分蘗期除去多余分蘗，每叢保留 4～6 個長勢良好的分蘗。每個品種種植8盆。

1.2 耐熱性試驗 參照文紹山等[12 ]的方法進行。在抽穗開花初期，將室外盆栽長勢相似的水稻移入人工氣候室進行定量高溫脅迫處理，為保證結(jié)實率的準(zhǔn)確性，在移入前1 d的17：00后剪去已開放的穎花。定量高溫脅迫溫度設(shè)置如下：14：00時39 ℃，08：00時33 ℃，從8：00—14：00每1 h升高1 ℃，從14：00—21：00每1 h降低1 ℃，其他時間段設(shè)定為31℃，日溫差8℃。相對濕度設(shè)為80%。經(jīng)定量高溫脅迫2 d后，去除未開放穎花，移至自然條件下種植結(jié)實，3次重復(fù)，每重復(fù)種4株。待水稻成熟后考種，計算結(jié)實率。

1.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析 以結(jié)實率降低率[12 ]和耐熱指數(shù)[13 ]作為評價指標(biāo)，對經(jīng)定量高溫脅迫處理的材料和常溫對照材料考種，計算結(jié)實率。結(jié)實率降低率=[（自然條件下結(jié)實率-高溫脅迫結(jié)實率）/自然條件下結(jié)實率]×100。耐熱指數(shù)=（高溫脅迫結(jié)實率/自然條件下結(jié)實率）×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 定量高溫脅迫后水稻品種的結(jié)實率 由圖1可知，在常溫對照條件下，測試品種的結(jié)實率均表現(xiàn)正常，平均為82.08%，變幅為76.5%～89.43%，變異系數(shù)3.48%。但經(jīng)高溫脅迫后，其結(jié)實率均明顯降低，平均為52.49%，變幅為27.78%～76.73%，變異系數(shù)14.52%;結(jié)實率降低率平均為36.50%，變異系數(shù)15.67%。

經(jīng)方差分析，在常溫對照條件下各參試水稻品種間結(jié)實率差異不顯著（F=2.21）;在經(jīng)定量高溫脅迫處理后，各參試水稻品種間結(jié)實率差異達極顯著水平（F=8.74），表明各測試品種的耐熱性有較大差異。經(jīng)高溫脅迫下，結(jié)實率降低率的變幅為12.33%～65.53%，平均為36.50%。其中錦花優(yōu)908、旌6優(yōu)727的結(jié)實率降低率均在15%以內(nèi)，與耐高溫對照N22相當(dāng)，表明其耐熱性強。而結(jié)實率降低率較大的有金卓優(yōu)1號、內(nèi)7優(yōu)317、德優(yōu)4923、龍優(yōu)450、成豐優(yōu)918等5個品種，均超過60%，說明其高溫敏感，耐熱性差。

2.2 高溫脅迫下水稻品種的耐熱指數(shù)及耐熱性評價 以高溫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（NY/T 2915—2016）作為耐熱性的分級標(biāo)準(zhǔn)[13]：耐熱指數(shù)≥95%為強耐熱型品種，75%≤耐熱指數(shù)<95%為耐熱型品種，55%≤耐熱指數(shù)<75%為中間型品種，35%≤耐熱指數(shù)<55%為不耐熱型品種，耐熱指數(shù)<35%為極不耐熱型品種。試驗品種的分級結(jié)果如表2。在該研究測試品種中，無極耐熱型水稻品種。有9個耐熱型水稻品種，占測試品種的25.71%，分別為旌6優(yōu)727、錦花優(yōu)908、內(nèi)5優(yōu)768、川農(nóng)優(yōu)3203、鵬兩優(yōu)713、蓉3優(yōu)907、旌1優(yōu)華珍、旌優(yōu)華珍、西大優(yōu)216，生產(chǎn)上可應(yīng)用到高溫易發(fā)區(qū)、高溫輕發(fā)區(qū)和無高溫區(qū)。而最多的為中間型品種，共14個，占測試品種的40%，其耐熱指數(shù)變幅為58.42%～74.50%，可應(yīng)用到高溫輕發(fā)區(qū)和無高溫區(qū)。而不耐熱型、極不耐熱型水稻品種分別有11、1個，在生產(chǎn)上，應(yīng)當(dāng)應(yīng)用到無高溫區(qū)，盡量避免應(yīng)用到高溫常發(fā)區(qū)。

3 結(jié)論與討論

3.1 水稻耐熱育種及其技術(shù)路線 研究結(jié)果表明，在35個水稻測試品種中，無極耐熱型水稻品種，耐熱型水稻品種僅9個（占測試品種的25.71%），多數(shù)為中間型或不耐熱水稻品種，這表明水稻耐熱育種進展仍不明顯，尚需繼續(xù)加強。水稻育種家應(yīng)將耐熱性育種作為一個重點研究方向，并根據(jù)育種目標(biāo)制定切實可行的技術(shù)路線：根據(jù)育種目標(biāo)（創(chuàng)制耐熱型水稻品種），在親本選擇過程中，至少一個親本耐熱能力較強;在材料選擇過程中，在特定高溫生態(tài)區(qū)及增強的選擇壓力下，結(jié)合育種目標(biāo)強化對高溫脅迫耐逆性定向選擇;在配制的組合鑒定中，也應(yīng)進行耐高溫脅迫鑒定。

3.2 關(guān)于水稻生產(chǎn)品種布局 該研究鑒定出9個耐熱型水稻品種，分別為旌6優(yōu)727、錦花優(yōu)908、內(nèi)5優(yōu)768、川農(nóng)優(yōu)3203、鵬兩優(yōu)713、蓉3優(yōu)907、旌1優(yōu)華珍、旌優(yōu)華珍、西大優(yōu)216。在生產(chǎn)過程中，這些水稻品種應(yīng)該布局到水稻生長中后期尤其是抽穗開花期易遭遇高溫?zé)岷Φ牡貐^(qū)（如川東南稻區(qū)），以降低極端高溫對水稻生產(chǎn)的危害。同時，那些耐高溫能力相對較差的雜交稻品種，其本身仍具有很多優(yōu)點，如單產(chǎn)較高、米質(zhì)優(yōu)、抗病性較強、適宜加工專用、適宜輕簡化種植等，應(yīng)根據(jù)其品種優(yōu)勢布局到相應(yīng)生態(tài)區(qū)，以充分發(fā)揮其潛力，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展、農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革、鄉(xiāng)村振興作貢獻。

3.3 耐熱雜交稻品種鑒定 研究結(jié)果表明，在定量高溫條件下雜交稻品種耐熱性存在較大差異。從中長期角度出發(fā)，品種選育單位應(yīng)加強耐熱性研究;種子管理部門應(yīng)加強水稻區(qū)域試驗的耐熱性鑒定，在高溫生態(tài)區(qū)，將耐熱性同抗病性一樣，作為品種審定的必要指標(biāo)。近期而言，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部應(yīng)組織具有鑒定條件單位，對已審定的雜交水稻品種進行耐熱性

鑒定、分類，發(fā)布已審定雜交水稻的生產(chǎn)布局圖，以指導(dǎo)水稻生產(chǎn)。在農(nóng)業(yè)主管部門沒有組織實施鑒定之前，品種選育單位或開發(fā)公司，也應(yīng)該對所選育或開發(fā)的品種進行鑒定，了解其“種性特點”，將品種銷售到最適宜的區(qū)域，以防極端高溫對水稻生產(chǎn)造成損失。

參考文獻

[1]

MATSUI T，OMASA K，HORIE T.The difference in sterility due to high temperatures during the flowering period among japonica-rice varieties[J].Plant Prod Sci，2001，4（2）：90-93.

[2] 楊永杰，符冠富，熊杰，等.高溫對水稻的影響及水稻耐熱性測評方法研究[J].中國稻米，2012，18（1）：39-40.

[3] 王志剛，王磊，林海，等.水稻高溫?zé)岷澳蜔嵝匝芯窟M展[J].中國稻米，2013，19（1）：27-31.

[4] 王伍梅，王輝，杜士云.水稻耐熱性評價方法研究進展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，49（10）：20-27.

[5] JAGADISH S V K，CRAUFURD P Q，WHEELER T R.High temperature stress and spikelet fertility in rice（Oryza sativa L.）[J].J Exp Bot，2007，58（7）：1627-1635.

[6] 張桂蓮，劉思言，張順堂，等.抽穗開花期不同高溫處理對水稻開花習(xí)性和結(jié)實率的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2012，28（30）：116-120.

[7] MATSUI T，KOBAYASI K，KAGATA H，et al.Correlation between viability of pollination and length of basal dehiscence of the theca in rice undera hot-and-humid condition [J].Plant Prod Sci，2005，8（2）：109-114.

[8] 李祥洲，任昌福，陳曉玲.水稻亞種間雜種一代籽粒充實的氣溫條件研究[J].作物學(xué)報，1996，22（2）：247-250.

[9] 熊洪，徐富賢，朱永川，等.四川雜交水稻品種耐高溫特性研究[J].中國稻米，2011，l7（3）：1-4.

[10] 胡聲博，張玉屏，朱德峰，等.雜交水稻耐熱性評價[J].中國水稻科學(xué)，2012，26（6）：751-756.

[11] 張林，熊洪，徐富賢，等.西南雜交水稻抽穗開花期耐熱性篩選[J].中國稻米，2014，20（3）：44-47.

[12] 文紹山，張林，焦峻.抽穗開花期耐熱性水稻恢復(fù)系種質(zhì)的篩選[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（3）：7-10.

[13] 郭曉藝，熊洪，張林，等.雜交水稻恢復(fù)系和雜交組合的耐熱性評價[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2018，26（9）：1343-1354.