2024年1月23日发(作者:)
2012年第26卷第2期 作物研究 中稻两用核不育系0SH089和 0SH099的特征特性研究 陈谦,李智慧,唐文邦,雷东阳。邓化冰,陈立云 ,贺治洲 (湖南农业大学农学院,长沙410128) 摘要:选用水稻两用核不育系0SH089、0SH099和4个恢复系,按不完全双列杂交配置8个组合(以C815S 为对照),对其农艺性状、不育起点温度、异交特性、稻米品质等进行了分析,结果表明:水稻两用核不育系 0SH089和0SH099的播始历期均为79 d,较对照C815S短,剑叶都具有长、直、宽的特点,光能利用效率高, 分蘖较多、株型紧凑,株高分别为64.8,63.3 cm,抗倒伏能力强;单株总颖花数分别为197.3朵和196.2朵, 着粒密度大;0SH089开颖历期较长、不闭颖率较高,异交结实率方面0SH089优于0SH099,均优于对照 C815S,制种产量潜力可观;两不育系的稻米品质都很理想,多项指标达到国家一级优质籼稻标准。 关键词:中稻;两用核不育系;育性鉴定;异交特性 中图分类号:s511.032 文献标识码:A 文章编号:1001-5280(2012)o24)1114)5 DOl:10.3969/j.issn.1001—5280.2012.02.02 CharaCteriStiCS Of Medi um Rice Male Sterile Line 0SH089 and OSHO99 CHEN Qian,LI Zhi—hui,TANG Wen—bang,LEI Dong-yang, DENG Hua—bing,CHEN Li—yun ,HE Zhi-zhou (College of Agronomy,Hunan Agricultural University,Changsha,Hunan 410128,China) Abstract:In this study,several agronomical characteristics and grain quality traits of two newly developed FFGMS lines (0SH089 and 0SH099)were observed,the results showed that the growing duration from seeding to heading of 0SH089 and 0SH099 was 79 d,shorter than that of C815S;The flag leaves of the two new PTGMS lines were long,straight and wide which made them get a higher light use efficiency,0SH089 and 0SH099 characterized with strong tillering ability, compact plnat type and strong lodging resistance,the plant height were 64.8 cm and 63.3 cm respectively.The total Bum— ber of spikelets were 197.3 and 196.2,also with high spikelet density features.A long floral opening duration,high non —closed floral rate and high outcrossing rate was found on 0SH089 which was better than 0SH099,however,for these fea— tures,both of the two new PTGMS lines were better than the control line C815S,indicated a considerable potentials for the seed production yield;The grain quality analysis results showed that both of 0SH089 and 0SH099 were very good and a couple of the quality traits meet the national fisrt grade standards of excellent indica rice varieties. Key words:Medium rice;Male sterile line;Fertility appraisal;Outcrossing characteristics 收稿日期:2012-01—10 作者简介:陈 谦(1986一),男,湖南岳阳人,硕士研究生,Email:ccchenqq@gmail.eom。}通信作者,Email:chenliyun996@ 163.cono 基金项目:农业科技成果转化资金项目(2010GB2D200314;2011GB2D200007);湖南省自然科学基金项目(10JJ4012)。
l】2 C只OP RESEA只CH 水稻两系法杂种优势利用关键在于两用核不育 系的选育。目前,生产上两用核不育系大多缺乏系 统和完善的基础研究,以致出现两用核不育系不育 起点温度偏高、杂交制种风险较大、杂交稻组合米 质不过关等问题。因此,选育不育起点温度低、育 性表达稳定、农艺性状和经济性状优良、配合力 强、米质优的水稻两用核不育系是当前亟待解决的 技术关键。0SH089和0SH099是湖南农业大学水 稻科学研究所近年来新选育的中稻两用核不育系。 笔者对这2个新选中稻两用核不育系的部分农艺性 状、不育起点温度、异交特性、稻米品质等进行考 察和研究,旨在为这2个中稻两用核不育系配制组 合、杂交制种及改良应用提供科学依据。 1材料与方法 1.1供试材料 水稻两用核不育系0SH089,0SH099,C815S 及恢复系H361,4418,92194,92242均由湖南农 业大学水稻科学研究所提供。 1.2试验设计 两用核不育系0SH089,0S}{099及对照C815S 分别于2011年5月16日和5月26日分2期播种 于湖南农业大学试验田,4叶1心时移栽,每个品 系种8行,每行10株,株行距为13.2 cm×19.8 cm,常规田间管理。 1.3测定项目与方法 1.3.1农艺性状考察 生育期记载:分别记载播种日期、移栽日期、 始穗期、齐穗期,并计算其播始历期;叶龄记载: 在秧苗移栽前,分别选取生长正常且有代表性的单 株10株,用红油漆标记第4叶,移栽,至返青后, 每隔3 d调查1次主茎叶龄,至剑叶完全抽出为 止,标记叶龄;分蘖记载:分蘖开始时,分别选取 生长正常的单株l0株,每隔3 d调查1次分蘖数, 至低位分蘖不变时为止;上3叶形态特征:终花 后,分别选取有代表性的单株5株,测量剑叶、倒 二叶、倒三叶的长和宽;在各供试材料中分别选取 生长正常的单株20株,每株选取生长正常的单茎, 测量剑叶张开角度和倒二叶张开角度;地上部节间 形态特征:终花后,分别选取有代表性的单株2 株,测量穗颈节、倒二节、倒三节的长度;株高及 穗部性状:终花后,分别选取有代表性的单株5 株,记载其株高、有效穗数、穗长、每穗总粒数和 着粒密度。 1.3.2育性鉴定 待供试材料的主茎剑叶叶枕与倒二叶叶枕平齐 时,在各供试材料中分别取l2株,移人口径为20 cm的塑料盆钵中,分4钵,每钵3株,放人人工 水温控制池进行低温处理。处理时自然光照,并设 23℃和23.5℃两档温度,同一温度的水池内各材 料处理2钵,连续处理6 d。低温处理结束后,对 剑叶叶枕与倒二叶叶枕距在4-1.0 em之问的单茎 进行标记,然后移至自然条件下抽穗。当标记的单 茎抽穗时,取当天将开花的颖花3朵,夹取花药混 合制片,用1%I 一K1溶液染色,在10×10倍光 学显微镜下观察3个视野,将花粉粒圆形、大小正 常染色者记为可育花粉,其余均记为不育。连续镜 检4 d,计算花粉可染率。 1.3.3异交特性考察 日开花动态:盛花期,在各供试材料中分别 取有代表性的10个主穗,从8:o0至l7:00调 查颖花张开数,每30 min调查1次,用剪刀剪掉 已张开颖花颖壳的1/3长作标记,取10穗平均值 反映1 d的开花动态;开颖历期:盛花期,随机 选取有代表性的lO穗,每穗选1朵当天即将开放 的颖花,用记号笔在颖壳上标记,每10 min观察 1次,调查开颖至闭颖的时间;颖间距:开花盛 期,随机选取有代表性的30朵颖花,用游标卡尺 测量内外颖尖之间的距离,取其平均值;开颖角 度:开花盛期,随机选取有代表性的30朵颖花, 测量角度,取其平均值;不闭颖率:终花后,随 机选取具有代表性的单穗5个,去掉包颈的部分, 考查其不闭颖率;柱头外露率:终花后,随机选 取10个具有代表性的单穗,调查柱头单边外露 率、双边外露率,计算柱头外露率;包颈粒率: 终花后,随机选取lO个具有代表性的单穗,考查 每穗包颈粒数和每穗总粒数,计算包颈粒率;不 同父本授粉的异交结实率观察:将0SH089, 0SH099,C815S和恢复系H361,4418,92194, 92242于浏阳江背小面积制种,喷施180 g/hm 的
2012年第26卷第2期 作物研究 l13 “920”,每天人工辅助授粉2次,直至父本终花。 表1供试材料的生育期、叶片数及分蘖数 成熟后在各小区中部随机选取5个典型单株,考 查异交结实率。 1.3.4稻米品质考察 用2011年海南春季繁殖的0SH089,0SH099 和C815S作为供试样品进行稻米品质分析。从研 2.2上3叶及地上部节间形态特征 磨品质和外观品质方面测定供试样品糙米率、精米 从表2可以看出,各供试材料上3叶长度顺序为 率、整精米率、垩白粒率、垩白度和米粒长宽比, 倒二叶、倒三叶、剑叶,0SH089和0SH099的剑叶分 从稻米蒸煮品质方面测定供试样品的糊化温度、胶 别比对照C815S长1.9 cm和0.9 cm;上3叶的宽度 稠度和直链淀粉含量。 大小顺序为剑叶、倒二叶、倒三叶,0SH089和 2结果与分析 0s瑚l99的上3叶均比对照C815S宽。上3叶的叶面积 决定了结实期单株和群体的受光数量和光量…。叶片 2.1主茎叶片数及分蘖数 受光面积增大,有利于提高光能利用效率,从而提升 由表1可知,0SH089和0SH099主茎叶片数 产量。0SH089和0SH099的剑叶以及倒二叶张开角度 较对照C815S少,抽穗期较对照早,生育期短, 均比对照大。综上所述,0SH089和0SH099上三叶的 0SH089分蘖能力较对照强,0SH099分蘖能力则较 主要形态特征为:剑叶具有长、直、宽的特点,倒二 对照弱。 叶、倒三叶比剑叶长且窄,剑叶张开角度较小,上三 叶形态特征上与对照差异不大。 表2供试材料的上3叶形态特征 从表3的数据可知,OsH089和0SH099株高 分别比对照C815S矮2.7 cm和4.2 cm,节间长顺 2.3穗部性状 序依次为穗颈节、倒二节、倒三节,0SH089和 0SH089和0SH099在有效穗数较对照优势不 0SH099穗颈节分别比对照短0.8 em和0.1 cm,倒 明显且穗长较对照短的前提下,总颖花数和着粒密 二节分别比对照长1.6 cm和3.7 cm,倒三节分别 度大幅度高于对照(表4),证明其产量潜力非常 比对照短0.4 cm和0.5 cm。0SH089和0SH099在 可观。 地上部节间形态特征上除了倒二节,其他所有考察 表4供试材料的穗部性状 项的数值都比对照要小,在株高上较对照矮,有利 于抗倒伏。 供试材料 穗长(cm) 有效穗数 总颖花数 0S}1089 2O.6±1.36 14±2.55 l97.3±20.86 9.4±0.74 表3供试材料的地上部节问形态特征 0SH099 20.1±0.92 14.2±2.17 l96.2±26.82 9.2±1.14 C815S(对照)21.0±0.75 13.6±0.89 156.6±12.17 7.6±0.42 2.4育性鉴定 育性鉴定结果表明,两个新的不育系在不育起 点温度上还存在少许分离。对在23 ̄C水温处理6 d
114 CROP RESEARCH 2012,26(2) 仍表现完全不育的单株,割后再生已获得种子带海 南冬繁,有望育成不育起点温度23 ̄C的不育系。 与对照C815S相当,其不闭颖率较对照低,在异 交特性上占优势。 2.5日开花动态 由图1可知,0SH089午前开花率为56.9%, 0SH099午前开花率为55.3%,对照C815S午前开 花率为74.5%,两个供试材料的开花高峰时段明 显较对照晚;0SH099的开花高峰时段为l0:30~ 13:3O,较对照更为集中,0SH089的开花高峰时 段为10:o0~13:3O,对照C815S的开花高峰时 段为9:30~13:00,显然,选择开花高峰时段与 供试材料吻合度高的父本配组,容易获得制种高 产 图1供试材料的日开花动态 2.6开颖习性和柱头性状 表5的数据显示,0SH089开颖历期比对照 C815S长48.9 min,颖间距为4.47 mm,开颖角度 为32.8。,不闭颖率为21.9%,比对照高12%; 0SH099开颖历期为127.2 min,比对照短5.4 min, 颖间距为4.69 mm,开颖角度为33.3。,不闭颖率 为4.8%。综上所述,0SH089虽然有很长的开颖 历期,有更多的时间接受外来的花粉,但是其开颖 角度小、颖间距小使其在空间上不容易接受外来花 粉,加上其不闭颖率太高,容易使颖壳内部受雨 淋、霉菌感染,影响产量;0SH099开颖习性基本 表5供试材料的开颖习性及不闭颖率 间开 度不 供试材料 率 l ml n J 【 mm J l J l v/eJ 0SH089 181.5±26.3 4.47±0.29 32.8±2.9 21.9±10.8 0SH099 127.2 4-47.3 4.69 4-0.31 33.3 4-2.8 4.8 4-1.9 C815S(对照)132.6 -453.3 4.73±0.35 33.5 -43.1 9.9 -46.6 从表6可以看出,0SH089和0SH099包颈粒 率分别为17.7%和13.7%。柱头外露率的高低, 尤其是双边外露率的高低,能够反映不育系异交结 实率的好坏。柱头外露率高,更加容易接受外来花 粉,从而提高异交结实率,提高杂交制种的 量 2,3j。在双边外露率这项指标上,0SH089与对 照C815S相当,0SH099则略高于对照。尽管 0SH089和0SH099包茎粒率均高于对照,但 荇 的总外露率分别为49.3%和56.1%,较对照分刖 高出3%和9.8%,异交特性优势明显。 表6供试材料的柱头外露率及包颈粒率 2.7异交结实率 0SH089,0SH099和对照C815S分别与4个恢 复系制种,两个新不育系与各恢复系的异交结实率 基本上都高于C815S,只有与92242的异交结实牢 略低于对照,0SH089与各恢复系异交结实牢均俯 达到了57.3%,较对照高出7.3%,0SH099均觚 为53.2%,较对照高出3.2%,表明两个不育系杂 交制种的异交结实特性均较好(表7)。 表7供试材料的异交结实率(%) 供试材料— ——— 堡墨 兰 ——— 一 均仇 均仇 0SH089 58.2±9.4 59.7±11.2 49.0±5.3 62.2±10.5 57.3±5.8 0SH099 59.3±8.6 57.6 4-10.3 38.5±6.1 57.2±l1.6 53.2±9.8 C815S(对照)52.3±11.4 45.0±10.7 51.4±8.9 51.2±12.8 50.0±3 4 2.8稻米品质 0SH089出糙率和长宽比均高于对照C815S, 垩白度和垩白粒率大幅低于对照,整精米率、直链 淀粉含量和胶稠度略低于对照(表8),其中出糙 率和整精米率达到国家三级优质籼稻标准,垩白度 达到国家二级优质籼稻标准,长宽比、垩白粒率平1l 胶稠度达到国家一级优质籼稻标准。0SH099出糙
2012年第26卷第2期 作物研究 l15 率、整精米率和长宽比均高于对照,垩白度和垩白 精米率、垩白粒率、垩白度、长宽比和胶稠度均达 粒率大幅低于对照,直链淀粉含量和胶稠度略低于 到国家一级优质籼稻标准,优势非常明显。 对照,其中出糙率达到国家三级优质籼稻标准,整 表8供试材料的稻米品质 3小结与讨论 调节花时,适时赶粉,能达到制种高产、稳产的目 的。 研究结果表明,0SH089和0SH099的大部分 考察项目表现基本相当,二者播始历期均为79 d, 参考文献: 较对照C815S短;上3叶形态特征差异不大,剑 [1] 谭长乐,张洪熙,戴正元,等.优质籼稻扬稻6号 叶都具有长、直、宽的特点,光能利用效率高;分 库源、流特性研究[J].中国农业科学,2003,36 蘖多、株型紧凑,株高分别为64.8,63.3 em,较 (1):26—30. 对照矮,抗倒伏能力强;单株总颖花数分别为 [2] 邓华凤,赵江海,何强,等.粳稻不同类型不育 197.3,196.2朵,着粒密度大;异交结实率方面 系异交习性研究[J].杂交水稻,2010, (s1): 482—486. 0SH089优于0SH099,且均优于对照,产量潜力可 [3] 岳高红,潘彬荣,许立奎,等.水稻柱头外露率的 观;稻米品质方面两不育系都很理想,多项指标达 研究进展[J].种子,2009,28(1):47—5O. 到国家一级优质籼稻标准。 [4] 陈雄辉,万邦惠,陈燕鹏,等.光温敏核不育水稻 有研究 表明,不育系的开花习性与异交结 异交结实潜力的研究[J].华南农业大学学报, 实率密切相关,直接影响制种的产量和繁种的纯 2001,(1):1—4. 度。2个新的两用核不育系在开花习性上表现出了 [5] 温圣贤,杨书化,李泽炳,等.6个籼稻型不育光敏 一定的差异。0SH099的开花时间较0SH089和对 核不育系异交结实特性的研究[J].华中农业大学 照C815S集中,0SH089开颖历期长、不闭颖率 学报,1999,18(1)l 401—404. 高,0SH099开颖历期短、不闭颖率很低,两者午 [6] 韩赞平,汪旭东,王彬,等.水稻不育系异交性能 前花率低于60%,但总体来看,二者异交特性都 的研究[J].种子,2004,23(1):36—37. 较好。制种时,选择开花高峰时段和不育系基本吻 责任编辑:刘目前 合的父本,确定双亲适宜播差期,保证花期相遇,


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