水稻两用核不育系早生快发特性研究

王玉博，郝 明，雷东阳，唐文帮，陈立云

（湖南农业大学农学院，长沙410128）

水稻两用核不育系早生快发特性研究

王玉博，郝 明，雷东阳，唐文帮，陈立云*

（湖南农业大学农学院，长沙410128）

以Y58S、科8S和创5S为材料，对水稻两用核不育系的早生快发特性进行了研究。结果表明：科8S、创5S的早生快发特性优于Y58S，表现为生育前期出叶速率和分蘖增加速度快，分蘖发生早，有效穗数多，干物质积累量大；齐穗期单株绿叶数、单株顶3叶叶面积及单株叶面积，科8S、创5S均显著大于Y58S，有助于群体维持较高的光合速率；科8S、创5S单株库容量大，单株有效穗数、单株总粒数和千粒重是其产量性状优势。科8S、创5S是两个好的早生快发水稻两用核不育系，有望选配出高产稳产广适的杂交水稻新组合。

水稻；两用核不育系；早生快发

水稻早生快发是指水稻群体前期早分蘖、快分蘖，能够按照叶蘖同伸的要求，尽可能早地达到理论有效分蘖数［1］。黄耀祥等［2］曾提出水稻“半矮秆丛生快长”超高产株型模式，并以此为理论指导育成了丛桂314、丛芦51等高产品种，说明水稻前期的早生快发特性是水稻高产品种选育中一个值得关注的性状。目前，有关水稻早生快发特性相关的报道［3～6］多从栽培因素及分子遗传的角度进行研究，笔者在对大量水稻种质资源筛选的基础上，以Y58S、科8S和创5S等3个早生快发特性有显著差异的水稻两用核不育系为材料，研究了早生快发特性及其对产量性状的影响，以期为高产水稻育种和种质筛选提供依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试材料为Y58S（国家杂交水稻工程技术研究中心提供）、科8S和创5S（湖南农业大学水稻科学研究所提供）等3个水稻两用核不育系。

1.2 试验设计

试验于2013年在湖南农业大学试验田进行。6月23日播种，7月8日移栽，秧田稀播、匀播，大田插秧规格20 cm×26.4 cm，单本插植，3次重复，随机区组排列。秧田及大田管理按照常规田间管理进行。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 叶蘖跟踪调查

7月1日开始，每4 d进行1次叶龄和分蘖动态记载。秧田期，采用5点取样方法取样，每小区取样30株，分3组进行叶蘖动态调查。移栽后，去除边行，每小区定点10株进行分蘖动态调查。

1.3.2 干物质积累

播种后的第8、12天，移栽后的第5、11、17和23天，始穗期等为7个不同时期（分别以t1、t2、t3、t4、t5、t6和t7表示）测定干物质积累量。按平均茎蘖法取样5株（小区边行不取），按根、叶片和茎鞘分开装袋，于105℃条件下杀青60 min，再经70℃烘干至恒重。

1.3.3 齐穗期叶面积及光合速率

水稻齐穗期，用LI-6400型便携式光合仪于晴天10：00在田间测定各品种剑叶的光合速率、气孔导度、细胞间CO2浓度等，重复3次。测定时光强设定为1 200μmol／（m2·s），气温为33℃，CO2浓度为337.4μL／L。叶面积测定按照叶长×宽×0.75计算。

1.3.4 产量因子调查

在水稻黄熟期，采用5点取样方法，每小区取样30株，进行产量相关因子调查，包括单株有效穗数、每穗粒数以及单株总粒数，计算单株库容量。

1.4 数据处理

试验数据采用Spss19.0软件进行处理和分析。

2 结果与分析

2.1 叶蘖动态调查

由表1可知，科8S、创5S与Y58S移栽至有效分蘖临界期［7］的时间基本一致，而移栽至达到有效穗数与有效分蘖临界期的差值，科8S、创5S较Y58S分别低53.9%和65.7%。在整个秧田期，3个两用核不育系的叶龄值并无显著差异。从移栽后5 d到孕穗期，科8S、创5S叶龄值及分蘖数均大于Y58S，并达到了显著水平；有效分蘖数科8S、创5S比Y58S多11.83%和11.32%，且达到有效分蘖数的天数分别提前4 d和6 d（表2、表3）。

由表2可知，3个两用核不育系总体趋势为前期快速生长，中后期缓慢下降；移栽后，三者大田叶龄增加速度差异明显，从移栽到移栽后30 d，科8S、创5S的叶龄增长速度显著或极显著大于Y58S，表现出早发、快发特性［8］。3个两用核不育系叶龄最大增长值同时出现在7月22～26日，体现了叶龄生长速度的一致性。

由表3可知，科8S、创5S前期分蘖增长快速，后期下降速度相对也较快，为速发速降型群体；Y58S前期分蘖生长相对迟缓，后期缓慢下降，为缓发缓降型群体［9］；在分蘖生长速度增加的时间段内，科8S、创5S的分蘖生长速度大于Y58S，在移栽后的第10～30天，科8S、创5S与Y58S分蘖生长速度达到了显著或极显著差异，体现了科8S、创5S的快发特性。3个两用核不育系的分蘖数高峰都出现在7月26～30日，体现分蘖生长趋势的一致性。

表1 移栽至有效分蘖临界期和达到有效分蘖数的时间比较（d）

表2 3个水稻两用核不育系的叶龄动态变化

表3 3个水稻两用核不育系的分蘖动态变化

2.2 营养生长期及抽穗期不同部位干物质积累动态比较

由表4可知，在秧田t1、t2期以及移栽初的t3期，科8S、创5S与Y58S地上部干重和地下部干重没有大的差异；在移栽后的t4、t5、t6期，科8S、创5S地下部干重、茎鞘干重以及叶片干重均大于Y58S，其中，在t6期，科8S、创5S地下部干重分别比Y58S高出32.20%和25.42%，茎鞘干重较Y58S高出52.36%和34.25%，叶片干重比Y58S高出46.71%和26.35%；在抽穗的t7期，科8S、创5S茎鞘干重较Y58S分别高出17.43%、13.56%，叶片干重高于Y58S 23.51%和22.76%。表明前期的早生快发特性有助于水稻营养生长期以及抽穗期干物质积累。

表4 3个水稻两用核不育系各时期不同部位物质干重比较（g）

2.3 齐穗期叶面积及剑叶光合作用比较

由表5可知，齐穗期科8S、创5S的单株绿叶数、单株顶3叶叶面积以及单株叶面积均显著大于Y58S，其中单株绿叶数比Y58S多60.7%、67.8%，单株总叶面积较Y58S大52.0%、59.3%，表明前期的早发特性有助于提高水稻单株绿叶数、单株上3叶叶面积以及单株总叶面积。

净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度是诠释作物光合作用的3个重要参数［10］。从表5还可以看出，科8S、创5S剑叶净光合速率较Y58S分别低7.5%、13.8%，并达到显著差异。但由科8S、创5S单株绿叶数、叶面积大于Y58S的优势，使得科8S、创5S单株冠层光合速率并不低于Y58S。

表5 3个水稻两用核不育系齐穗期绿叶数、叶面积以及光合作用参数比较

2.4 早生快发特性对产量性状的影响

由表6可知，科8S、创5S的单株库容量分别比Y58S高43.41%、42.92%，在库容量的构成因素中，单株有效穗数、单株总粒数以及千粒重Y58S均显著小于科8S、创5S。说明科8S、创5S早生快发特性有利于多穗的形成，进而提高单株库容量。

表6 3个两用核不育系单株有效穗数、单株颖花数和每穗颖花数比较

3 结论

本试验研究结果表明，水稻两用核不育系科8S、创5S早生快发特性强于Y58S，在叶蘖动态上主要表现为：科8S、创5S在营养生长期叶龄值、分蘖数以及叶蘖生长速度均大于Y58S，表现出早发、快发特性。其营养生长期较强的早生快发特性有利于提高齐穗期绿叶数、顶3叶叶面积、单株总叶面积、群体光合速率以及产量性状（单株有效穗数、单株总粒数和单株库容量），为选育高产杂交组合奠定了基础。

科8S、创5S具有良好的早生快发特性和高的库容量，是两个好的早生快发水稻种质资源。一般而言，早生快发特性强的不育系，其所配杂交种的早生快发特性也强，因此，科8S、创5S可望能选配出高产稳产广适的杂交稻新组合。

［1］ 凌启鸿，张洪程，蔡建中，等.水稻高产群体质量及其优化控制探讨［J］.中国农业科学，1993，26（6）：1-11.

［2］ 黄耀祥.半矮秆、早长根深、超高产、特优质中国超级稻生态育种工程［J］.广东农业科学，2001（3）：2-6.

［3］ 刘 杨，王强盛，丁艳峰，等.氮素和6-BA对水稻分蘖芽发育的影响及其生理机制［J］.作物学报，2009，35（10）：1893-1899.

［4］ 蒋彭炎，洪晓富，冯来定，等.水培条件下氮浓度对水稻氮素吸收和分蘖发生的影响研究［J］.作物学报，1997，23（2）：191-199.

［5］ 凌启鸿，苏祖芳，张海泉.水稻成穗率与群体质量关系及其影响因素的研究［J］.作物学报，1995，21（4）：463-469.

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Character of Early Grow th and Quick Development of Genic Male Sterility Lines

WANGYu-bo，HAOMing，LEIDong-yang，TANGWen-bang，CHENGLi-yun*

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

This study used themale sterility lines Y58S，Ke8Sand Chuang5Sas thematerials to study the character of early growth and quick development of genic male sterility lines.The results showed that，the character of early growth and quick development of Ke8S and Chuang 5Swas better than that of Y58S，which behaved in the fast growth of tiller and leaf age.The character ofearly growth and quick developmentbehavewell，tillering early and fast，having enough numberof ultimate effective panicles and higher biomass accumulation；Ke8S and Chuang5Shave the superiority in effective panicles，spikelets per plantand 1000-grain weight than Y58S，which contribute to form large sink size.In the period of full heading date，Ke8S and Chuang5S are well than Y58S in the green leaf number，top three leaves area and leaf area per plant，but lower in Photosynthesis.Ke8Sand Chuang5Sare good germplasm resources，which will have higher opportunity bred new hybrid combination with wide adaptability，high and stable yield.

Rice；Genicmale sterility lines；Early growth and quick development

S511.01

A

1001-5280（2014）04-0341-04 DOI：10.3969／j.issn.1001-5280.2014.04.02

2014 03 19

王玉博（1988-），男，河南漯河人，硕士研究生，Email：wangyulive＠163.com。*通信作者：陈立云，教授，主要从事水稻杂种优势利用研究，Email：chenliyun996＠163.com。

国家自然科学基金项目（31371714）。