三系杂交粳稻徐优733亲本的开花、结实习性研究
2016-12-02徐家安王健康郭荣良丁成伟王友霜吴玉玲胡婷婷赵轶鹏
徐家安,王健康,郭荣良,丁成伟,王友霜,吴玉玲,胡婷婷,赵轶鹏
(江苏徐淮地区徐州农业科学研究所,江苏 徐州 221121)
三系杂交粳稻徐优733亲本的开花、结实习性研究
徐家安,王健康,郭荣良,丁成伟,王友霜,吴玉玲,胡婷婷,赵轶鹏
(江苏徐淮地区徐州农业科学研究所,江苏 徐州 221121)
通过2 a对徐优733父本、母本在不同播种期条件下生育特性和开花习性及自然结实情况进行观察和调查,结果表明:随播种期的推迟,父本、母本主茎叶片数均有相对减少的趋势,播种期4月20日~5月30日,每晚播20 d,父本平均减少0.2片左右,母本平均减少0.7片左右。播种期对父母本的始穗早晚影响较大。母本单个颖花开放时间较父本晚约30~35 min;单穗开花历期父本较母本多1 d;单穗颖花开放高峰值出现时间,父本较母本早15~20 min,颖花开放期间父母本日开花量有88%~92%的重合。割叶喷洒“920”,2009年4月20日和5月10日两播期处理的自然异交结实率分别提高 7.55%和 11.12%。
杂交粳稻;徐优733;亲本;开花习性
徐优733是江苏徐淮地区徐州农业科学研究所水稻研究室利用自育的徐364A与自育的恢复系徐11733配组育成的中早熟杂交粳稻新组合。该组合熟期早,产量高,米质优,抗性强,适应性广,于2007年通过国家农作物品种审定委员会审定,审定号为2007035。多年来,该组合一直在苏鲁豫皖相临地区用于麦田接茬种植,特别在种植业产业结构提档升级迅速发展的现阶段,在改善种植结构,节省成本,提高土地产出率等方面,发挥了重要作用。进一步摸清该组合父母本生育特性和开花习性,增加制种产量,对减少用种成本,扩大种植面积,提高种植效益和社会效益,将起积极作用,同时,对再进行其他组配利用其中亲本亦有良好借鉴作用。为此,2009年~2010年连续两年对该组合亲本进行了不同播种期条件下生长发育特性和开花习性及自然结实情况的相关研究。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试材料为母本徐364A和父本徐11733。
1.2 试验方法
1.2.1 田间设计 2 a试验均安排在本所 24号试验田。2009年和2010年均设4月20日、5月10日、5月30日三期播种处理,均6叶1心移栽,田间栽植 2 行,穴距 13.2 cm、行距 25.0 cm,单本栽植,每播期处理不少于100穴,田间管理同一般大田。
1.2.2 叶龄记载和相关性状调查 每个播期处理自2叶1心开始,采用印章法标记叶龄,每隔3~7 d标记1次,并调查群体叶片增长动态。
1.2.3 抽穗动态调查 稻穗露出剑叶叶鞘,群体露头1%~5%当日即为见穗期,群体开花小穗达1%~5%当日即为见花期;同理,群体小穗露出剑叶鞘50%时即为抽穗期,群体小穗开花达50%时即为开花期。田间典型时段挂牌,进行叶枕平、抽穗、见花等物侯期记录。植株剑叶叶鞘与倒二叶叶鞘叠合即叶枕平(物侯期)时,选15~20小穗,挂牌,记录叶枕平期、始穗期、始花期、终花期;后期统计父、母本平均播种至始穗历时、叶枕平至抽穗历时、始穗至盛花历时。
1.2.4 田间开花动态调查 2010年始穗时,选5月10日、5月30日两期播种的父母本处理,取典型株穴分别挂牌2~5穴,另标定3~5个小穗,自见花时开始,每天在 9:00~15:00 时间段,个别时间至16:00,每隔20 min,采用剪除法统计开放颖花数,直到全部开花结束,最后逐日计算各标定穴、各标定穗日开花百分率及时段开花百分率。
1.2.5 田间喷洒“920”与割叶花时花期比较及母本自然异交百分率调查 始穗时,父母本均设置割叶与不割叶,喷“920”与喷清水,观察处理后其抽穗、开花速度。植株群体成熟后,母本取典型穴穗,进行母本自然异交结实情况考查。
2 结果与分析
2.1 徐优733亲本叶片数变化
从表1中看出,随播种期的推迟,父本、母本主茎叶片数均有相对减少的趋势,即同一年份,播种越早叶片数越多,平均主茎叶片数变化范围:母本 14.64~15.75 片(2009 年)、14.34~16.2 片(2010年),每晚播20 d,母本平均减少0.7片左右;父本14.8~15.13 片(2009 年)、14.64~15 片(2010 年),每晚播20 d,父本平均减少0.2片左右。父本较母本,父本的叶片数变化范围小。不同年份间,同一播种期,母本主茎叶片数相差大,差别约 0.3~0.5片,父本间叶片数相差较小,差别约 0.13~0.17 片,相对稳定。
2.2 徐优733亲本抽穗动态
从表1中看出,父、母本平均播种至始穗历时,不同年份间,同一播期,父本相差6~15 d,母本相差4~9 d,父母本间平均最多的相差6 d,最少的相差1 d;年度间,播种至始穗历时,不同播期之间,每推迟20 d,父本缩短7~20 d,母本缩短14~20 d,且前期差别大,后期差别小,说明播种期对父母本的始穗早晚影响较大。
表1 不同年份徐优733亲本主要目标性状间隔天数及时间
叶枕平至抽穗历时,不同年份间调查平均,父本 6.8 d,相差1 d 左右,母本 8 d,相差 0~2 d。 不同播种期间父母本相差0~2 d,相差均小(表1)。
观察中还发现,群体从始花至终花历时,父本12~17 d,母本 13~15 d,播期间、年度间,母本差异程度小,相差1~2 d;从始穗至齐穗,母本历时7~10 d,父本历时 6~8 d,不同播期间、年份间,父母本均相差不大。
大面积田间观察中还看出,群体越大,抽穗历期越长,穴栽2~3苗的群体较穴栽1苗的群体,齐穗期晚 2~3 d。
2.3 徐优733亲本的开花习性
正常情况下,父本是当天抽穗即开花,而母本由于叶鞘厚,有包茎现象,当天穗子抽出剑叶鞘后基本不开花,只有在高温、高湿无风天气,个别颖花开放。一般高温无风天气,开颖时间相应提前,阴雨低温天气,开颖时间推迟,甚至推迟至第二天或第三天开放。
父本单个颖花开闭时间跨度约45~65 min,开颖后20 min颖片开裂角度达最大,开颖后40~60 min后开始缓慢闭合,母本单个颖花开放时间则较父本晚约30~35 min。
2.3.1 徐优733亲本单穗开花动态 因分蘖穗的多寡及整齐度的不同,田间观察父本单穴开花历时11~13 d,母本单穴开花历期均10~13 d。图1看出,父本单穗开花历时10 d,母本单穗开花历时9 d。母本始花后第3天即进入开花高峰,第3天达最高,第3天当日开花量占总开花量的24.16%,而后速度降低;从零零星星颖花开始开放到单穗颖花量达最大,其突出的特点就是开花历期内,开花速率呈双峰曲线,即前期陡增,中期缓降,后期骤降,15%日开花百分率可维持4~6 d,且始花后7 d,单穗颖花开放量已占总颖花量的88.64%。父本开花与母本相比,则呈单峰曲线势态,且高峰峰值来的猛些,高峰值持续的时间长些,单穗开花历期亦较母本多1 d,图中看出,始花后2 d,其当日开花量占总颖花量的13.8%,15%以上日开花量维持了4~6 d,且见花后7 d,单穗颖花开放量即达总颖花量的84.67%,但较同期母本低3.97%左右。
从试验观察中还看出,不论父本、母本,多穗穴的开花历期及盛花历期(日开花量15%以上,下同)均较少穗穴长。据2010年对穴苗6穗和穴苗9穗两穴的开花进度调查,6穗穴的盛花历期和开花历期分别为4 d和10 d,而9穗穴的盛花历期和开花历期分别为11 d和13 d,可见培养多蘖个体及多穗群体对增加盛花天数和延长开花期有明显的效果。
2.3.2 徐优733亲本单穗日开花动态 由图2中看出,正常微风天气条件下,父本10:30即有颖花开放,11:30即进入爆开阶段,至11:50累计开放颖花数即达当日颖花开放总量的45.25%,至12:50累计开放颖花量已占当日颖花开放总量的89.65%;母本不管播种的早或迟,颖花开放的时间均在 11:00 以后,一般 11:40 进入始盛期,至12:50累计开放颖花数即达当日颖花开放总量的88.77%。 11:30~12:50 时间范围内,开放颖花数占当日颖花开放总量的比例,父本达70.02%,母本达84.21%。如以12:10为界,午前开放颖花数达当日颖花开放总量的百分率,母本为52.11%,父本为60.73%,母本低于父本 8.62%,午后 40 min 内,母本开放颖花数达当日颖花开放总量的百分率为46.23%,而父本仅有 23.14%。总之,父本盛花高峰值出现时间较母本早15~20 min,且父本较母本集中,颖花开放期间父母本日开花量有88%~92%的重合,大田制种时如控制好赶粉期,达70%~75%授粉率的可能性很大。
2.4 徐优733母本自然异交结实情况
从表2中看出,由于外来花粉的传播及开花时段外来花粉量多寡的影响,母本田间自然结实差异较大。2009年4月20日和5月10日两播期喷施920处理,结实率分别为17.48%和 18.58%,5月30日播种的处理因无外来花粉传粉,结实率仅1.85%,结实较少。2010年则是4月20日早播的处理结实率为16.29%,5月10日播期处理结实率仅4.76%,表现异常。
田间自然异交结实率,2009年4月20日和5月10日两播期处理,喷“920”较喷清水分别增加7.55%和 11.12%,2010年 4月 20日和 5月 10日两播期处理,喷“920”较喷清水分别增加9.16%和3.05%。 5月 30日播期处理,喷“920”较喷清水,2009年和 2010年结实率分别增加 0.52%和1.74%。说明喷施“920”有利于颖花接受外来花粉,从而有利于提高结实率。
田间调查研究中还发现,不论父本和母本,割叶较不割叶,见花早8~10 min,高峰时刻出现亦早10 min左右。
表2 徐优733母本自然异交结实率
3 结论
通过2 a对徐优733父本母本在不同播种期条件下生育特性和开花习性及自然结实情况进行观察和调查,结果分析表明:随播种期的推迟,父本、母本主茎叶片数均有相对减少的趋势,平均主茎叶片数变化范围: 母本 14.64~15.75 片(2009年)、14.34~16.2 片(2010 年),父本 14.8~15.13 片(2009 年)、14.64~15 片(2010 年)。 播种期 4 月 20日~5月30日,每晚播20 d,父本平均减少 0.2片左右,母本平均减少0.7片左右。以5月10日为最佳播种期,播种提前20 d,播始历期,父本延长19~20 d,母本延长 16~20 d;播种推后 20 d,则父本提早7~16 d,母本提早14~15 d。播种期对父母本的始穗早晚影响较大。母本单个颖花开放时间较父本晚约30~35 min;单穗开花历期父本较母本多1 d;单穗颖花开放高峰值出现时间,父本较母本早15~20 min,颖花开放期间父母本日开花量有88%~92%的重合。割叶喷洒“920”,2009年4月20日和5月10日两播期处理的自然异交结实率分别提高 7.55%和 11.12%;2010 年 4 月20日和5月10日两播期处理的自然异交结实率分别提高 9.16%和 3.05%。
4 生产实践
徐优733母本,一般株高90 cm左右,主茎叶片数16片左右,分蘖力一般,但成穗率高,抽穗整齐,有少量包茎现象,对“920”不太敏感,正常情况下,抽穗当天不开花。大田大面积制种,徐州地区一般5月上旬播种,6月中下旬移栽,8月中旬抽穗开花,9月下旬成熟,全生育期142~145 d。父本一般株高90~98 cm,主茎总叶片数15片左右,分蘖力一般,穗型大,无包茎,抽穗当日开花,9月底成熟,生育期 137~140 d。
多年繁种其生产实践结果亦表明,播种早,播始历期相应拉长,进而可延长分蘖期,有利于多分蘖,从而有利于增加成穗数和增加颖花量。
生产上为最大限度地提高制种产量,在措施上:① 父本播种期较母本提早10~15 d,栽后及时施用分蘖肥,父本比母本多施1次分蘖肥,增加10%的追肥用量,在抽穗前20~25 d,父母本普施1次保花肥,以增加父母本群体颖花量,增加个体叶绿素含量,弥补因割叶造成的叶绿素减少,群体光合量不足的问题,同时,根深叶茂增加了田间湿度,相应延迟了母本颖花的开放时间;② 喷洒“920”,使父母本花时花期达到最大限度的重叠;③ 在最佳的天气条件下(平均气温28~32℃,最低温度不低于20℃,相对湿度60%以上),通过及时赶粉,夺取最高的制种产量。④ 根据经验,以母本穗子上个别颖花闭颖,且父本开花较多时,时间大致12:10~12:30为第一次赶粉期,以后每隔半小时赶粉1次,盛花期间每天赶粉4次,其他时期一般每天3次。
(责任编辑:王丹)
Research on the Flowering and Fruiting Habits of the Parents of Xuyou-733 Which was Three-line Japonica Hybrid Rice
XU Jia-an,WANG Jian-kang,GUO Rong-liang,DING Cheng-wei,WANG You-shuang,WU Yu-ling,HU Ting-ting,ZHAO Yi-peng
(Xuzhou Research Institute of Agricultural Sciences at Xuhuai Region in Jiangsu,Xuzhou Jiangsu 221121,China)
The growing characteristics,flowering habit and natural fructification were observed and surveyed on female parent and male parent of Xuyou-733 by different seeding stage in two years.The result indicated that leaf number of main culm of female parent and male parent were both tend to decrease with the sowing stage delayed,delayed planting 20 days could decrease 0.2 leaf of male parent and 0.7 leaf of female parent.Seeding time had a significant impact on initial heading stage of female parent and male parent.Flowering period of per spike on male parent was one more day than female parent`s;time of floret opening on female parent was 30-35 min later than male parent`s;the time to peak of spikelets on female parent was 15-20 min later than male parent`s;the daily blossom quantity during floret opening had 88%-92%contact ratio.cutting leaves and spraying 920 can increase natural outcrossing rate by 7.55%and 11.12%on the seeding time which was April 20 and May 10.
Japonica hybrid rice;Xuyou-733;Parent;Flowering habit
S511;S352.1 文献标志码:A 文章编号:1673-6737(2016)02-0008-05
农业部农业技术产业体系(编号∶GARS-01-44);江苏省科技支撑计划项目(编号∶BE2014314);江苏省科技成果转化项目(BA2014074);江苏省农业自主创新基金项目[CX(15)1054]。
2015-06-28
徐家安(1963-),男,副研究员。