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籼稻三系不育系德66 A的特征特性分析

2017-12-01

种子 2017年8期
关键词:颖花历期柱头

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(1.四川省农业科学院水稻高粱研究所/农业部西南水稻生物学与遗传育种重点实验室, 四川 德阳 618000; 2.国家水稻改良中心四川泸州分中心, 四川 泸州 646100)

籼稻三系不育系德66 A的特征特性分析

蒋钰东1,2,罗俊涛1,2,况浩池1,2,何兴材1,2,杨扬1,2,付均1,2,郑军1,2,曾正明1,2

(1.四川省农业科学院水稻高粱研究所/农业部西南水稻生物学与遗传育种重点实验室, 四川 德阳 618000; 2.国家水稻改良中心四川泸州分中心, 四川 泸州 646100)

对新育籼稻三系不育系德66 A的特征特性的研究表明:德66 A与宜香1 A(ck)株高相似,播始历期比宜香1 A短5~7 d,单株穗数较少,而单穗颖花数较多;日开花动态和花时分布情况德66 A与宜香1 A(ck)相似,德66 A表现为开花高峰期明显,花时较为集中,其中午前花率高达75.17%,总柱头外露率为63.93%。

籼型三系不育系; 德66 A; 特征特性; 分析

自20世纪70年代发现野败型雄性不育株实现杂交水稻三系配套以来,我国粮食产量持续增加,杂交水稻的种植在我国占有重要地位[1]。选育出优良的杂交水稻新品种是杂交水稻能否顺利发展的关键,水稻不育系的异交特性影响不育系的繁殖与杂交种制种产量,影响种子的生产成本,从而影响到不育系及杂交水稻能否大面积应用于生产[2-7]。本试验对新育三系不育系德66 A特征特性的分析,为进一步制种繁殖提供数据基础。

1 材料与方法

1.1 供试材料

课题组自育籼型三系不育系德66 A,以不育系宜香1 A为对照。

1.2 田间设计

试验地设在四川省农业科学院水稻高粱研究所德阳试验基地。供试材料于2016年5月10日至5月25日分期播种,每隔5 d播种1期,共5期。每期均在秧苗5叶龄左右移栽,株行距为20 cm×20 cm,单本插植,栽培管理与大田相同。

1.3 调查方法

1.3.1 花粉育性观察

始穗后,不育系德66 A选取10株,每株选3穗,用2% I2-KI溶液染色,统计碘败、圆败和染败的花粉粒数。

1.3.2 生育期的记载

德66 A的播种期、移栽期、始穗期和齐穗期进行详细记载,计算播始历期。

1.3.3 叶龄和主要农艺性状调查

移栽后,每期分别2个供试不育系选定10株,每隔7 d调查1次主茎叶片数,成熟后考察其株高、穗长、单株穗数、每穗粒数和千粒重等。

1.3.4 开花习性观察

抽穗扬花前,分别选取5株不育系德66 A及宜香1 A(ck)进行观察,始花后每天18:00时调查当天开放的颖花数,直至各株开花结束,计算开花历期、日开花百分率;盛花期,分别选取5株单株,从08:00时起至18:00时,每隔1 h观察1次,记录前1个时段开花数,计算花时分布。

1.3.5 柱头外露率统计

在不育系开花结束后,分别对2个不育系选取10个主穗,观察已开放颖花的柱头外露情况,统计不育系的柱头外露率。

1.4 柱头活力测定

盛花期,分别对德66 A和宜香1 A随机选取21个稻穗,仅留下当天自然开放的颖花后套袋,自当天起,每天选取3穗进行足量的人工授粉,连续授粉7 d,调查结实率,以结实率分析其柱头活力。

表2 不育系的主要农艺性状

不育系株高(cm)单株穗数(根)单穗颖花数(粒)主茎总叶数(片)千粒重(g)穗长(cm)剑叶长/宽(cm)包颈率(%)德66A88.149.86154.8313.530.623.1127.23/1.8528.52宜香1A88.4111.42137.814.7829.125.730.11/1.5124.27

表3 不育系的柱头外露率

不育系 单外露率(%) 双外露率(%) 总外露率(%) 变幅平均变幅平均变幅平均德66A32.38~38.0836.0726.3~29.627.8661.92~67.6263.93宜香1A25.21~27.1226.0318.33~20.0319.1138.96~41.8440.68

2 结果与分析

2.1 育性表现

对三系不育系德66 A回交转育过程中,每一世代均进行严格的花粉镜检,经过连续多代回交选择,花粉已完全不育。德66 A套袋自交后不结实,镜检花粉不育度达99.9%以上,败育类型以典败为主。

2.2 不育系的播始历期及主要农艺性状

从表1可知:德66 A的播始历期为76~83 d,对照宜香1 A的播始历期则为82~90 d,德66 A的播始历期较宜香1 A短,两者的播始历期都随播种期的推迟而缩短。

从表2可知:德66 A的株高88.14 cm、单株穗数9.86、主茎叶片数13.51、穗长23.11 cm和剑叶长27.23 cm分别低于宜香1 A(ck),其单穗颖花数154.83、千粒重30.6 g、包颈率28.52%和剑叶宽1.85 cm分别高于宜香1 A(ck)。

表1 不育系分期播种及播始历期

播种期(月/日) 始穗期(月/日) 播始历期(d) 德66A宜香1A(ck)德66A宜香1A(ck)05/1008/0108/08839005/1508/0408/11818805/2008/0608/13788505/2508/0908/157682

2.3 开花习性观察

由图1可知,德66 A与宜香1 A(ck)开花历期均为10 d,抽穗后日开花数逐日增加,第5天均出现盛花高峰,颖花开放数分别为20.30%和21.34%,10 d共累计颖花开放数分别为84.41%和82.05%。

由图2可知,盛花期花时分布,德66 A于08:00时前已始花,ck于08:30时始花,在10:00~13:00时盛花,单日开花高峰时段10:00~12:00时,分别为48.32%和45.98%;德66 A和宜香1 A(ck)在13:00前的午前花率分别为75.17%和60.77%,德66 A花时分布较为集中,利于制种时与恢复系花时相遇。

2.4 柱头外露统计

从表3可知:德66 A平均柱头单边外露率36.07%、平均柱头双边外露率27.86%和平均柱头总外露率63.93%均明显高于宜香1 A(ck)平均柱头单边外露率26.03%、平均柱头双边外露率19.11%和平均柱头总外露率40.68%。

图1 德66 A日开花动态

图2 德66 A花时分布图

2.5 柱头活力测定

结果表明,剪颖后的前2 d德66 A和宜香1 A(ck)均表现出较高的授粉结实率。德66 A在开花后第5天人工授粉的结实率可达到25.30%,开花后第7天其柱头才丧失活力;而对照宜香1 A开花后第5天人工授粉结实率仅为4.00%,其柱头就已经基本丧失活力(表4)。

表4 不育系柱头活力

不育系结实率(%)第1天第2天第3天第4天第5天第6天第7天德66A77.4078.2050.2041.7025.3012.003.00宜香1A67.1471.6645.9621.174.001.000.00

3 小结与讨论

本研究通过对新育籼型三系不育系德66 A特征特性分析表明,与宜香1 A(ck)相比,两者株高相似,德66 A的播始历期约短6.76 d,主茎总片数少1.27叶,单株有效穗少0.56根,而每穗颖花数多17.03粒;从开花习性来看,德66 A的累计颖花开放数84.41%较多于宜香1 A(ck)的82.05%,且午前开花率德66 A高于宜香1 A(ck)近14.4%,德66 A的花时较为集中,更利于制种时恢复系花时相遇;另外,德66 A柱头外露表现和柱头活力较宜香1 A(ck)更优。

综合新育籼型三系不育系德66 A的生育特性及开花习性,针对其特点,制定不育系繁种与制种技术,可以最大限度的提高不育系的异交性能,进而到达提高繁种与制种产量的目的。

[1]李宴军.中国杂交水稻技术发展研究(1964-2010)[D].南京:南京农业大学,2010.

[2]曾千春,周开达,朱祯,等.中国水稻杂种优势利用现状[J].中国水稻科学,2000(4):243-246.

[3]丁军,余显权.10个新育水稻三系不育系特征特性观察[J].种子,2016,35(5):115-117.

[4]张廷松,赵福胜.9个新育水稻三系不育系的特征特性及遗传相似性[J].贵州农业科学,2014,42(9):18-20.

[5]陈云风,余秋英,傅军如,等.5个水稻三系新不育系异交特性研究[J].江西农业大学学报,2013,35(1):7-12.

[6]陈惠清,王天生,黄荣裕,等.籼稻三系不育系祥A的生育特性及开花习性初探[J].福建稻麦科技,2016,34(3):1-4.

[7]游晴如,黄庭旭,杨东,等.水稻优质香型不育系宜香1 A特征特性的初步研究[J].福建稻麦科技,2006,24(4):4-6.

Analysis of the Characters of Three-line Ldicia Rice Male Sterile Line De 66 A

JIANGYudong1,2,LUOJuntao1,2,KUANGHaochi1,2,HEXingcai1,2,YANGYang1,2,FUJun1,2,ZHENGJun1,2,ZENGZhengming1,2

2017-02-26

四川省科技创新苗子工程资助项目“水稻动态株叶型三系不育系德66 A的主要特性及配合力分析”(2016085)。

蒋钰东(1989—),男,重庆人;硕士研究生,研究实习员,研究方向:水稻遗传育种;E-mail:jiangyudongking@163.com。

曾正明(1972—),男,四川泸州人;博士研究生,副研究员,研究方向:水稻遗传育种;E-mail:zzmok783@163.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.08.091

S 511

A

1001-4705(2017)08-0091-03

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