王玉博，郝 明，雷東陽(yáng)，唐文幫，陳立云

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙410128）

水稻兩用核不育系早生快發(fā)特性研究

王玉博，郝 明，雷東陽(yáng)，唐文幫，陳立云*

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙410128）

以Y58S、科8S和創(chuàng)5S為材料，對(duì)水稻兩用核不育系的早生快發(fā)特性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：科8S、創(chuàng)5S的早生快發(fā)特性?xún)?yōu)于Y58S，表現(xiàn)為生育前期出葉速率和分蘗增加速度快，分蘗發(fā)生早，有效穗數(shù)多，干物質(zhì)積累量大；齊穗期單株綠葉數(shù)、單株頂3葉葉面積及單株葉面積，科8S、創(chuàng)5S均顯著大于Y58S，有助于群體維持較高的光合速率；科8S、創(chuàng)5S單株庫(kù)容量大，單株有效穗數(shù)、單株總粒數(shù)和千粒重是其產(chǎn)量性狀優(yōu)勢(shì)?？?S、創(chuàng)5S是兩個(gè)好的早生快發(fā)水稻兩用核不育系，有望選配出高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)廣適的雜交水稻新組合。

水稻；兩用核不育系；早生快發(fā)

水稻早生快發(fā)是指水稻群體前期早分蘗、快分蘗，能夠按照葉蘗同伸的要求，盡可能早地達(dá)到理論有效分蘗數(shù)［1］。黃耀祥等［2］曾提出水稻“半矮稈叢生快長(zhǎng)”超高產(chǎn)株型模式，并以此為理論指導(dǎo)育成了叢桂314、叢蘆51等高產(chǎn)品種，說(shuō)明水稻前期的早生快發(fā)特性是水稻高產(chǎn)品種選育中一個(gè)值得關(guān)注的性狀。目前，有關(guān)水稻早生快發(fā)特性相關(guān)的報(bào)道［3～6］多從栽培因素及分子遺傳的角度進(jìn)行研究，筆者在對(duì)大量水稻種質(zhì)資源篩選的基礎(chǔ)上，以Y58S、科8S和創(chuàng)5S等3個(gè)早生快發(fā)特性有顯著差異的水稻兩用核不育系為材料，研究了早生快發(fā)特性及其對(duì)產(chǎn)量性狀的影響，以期為高產(chǎn)水稻育種和種質(zhì)篩選提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為Y58S（國(guó)家雜交水稻工程技術(shù)研究中心提供）、科8S和創(chuàng)5S（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻科學(xué)研究所提供）等3個(gè)水稻兩用核不育系。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2013年在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)田進(jìn)行。6月23日播種，7月8日移栽，秧田稀播、勻播，大田插秧規(guī)格20 cm×26.4 cm，單本插植，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。秧田及大田管理按照常規(guī)田間管理進(jìn)行。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 葉蘗跟蹤調(diào)查

7月1日開(kāi)始，每4 d進(jìn)行1次葉齡和分蘗動(dòng)態(tài)記載。秧田期，采用5點(diǎn)取樣方法取樣，每小區(qū)取樣30株，分3組進(jìn)行葉蘗動(dòng)態(tài)調(diào)查。移栽后，去除邊行，每小區(qū)定點(diǎn)10株進(jìn)行分蘗動(dòng)態(tài)調(diào)查。

1.3.2 干物質(zhì)積累

播種后的第8、12天，移栽后的第5、11、17和23天，始穗期等為7個(gè)不同時(shí)期（分別以t1、t2、t3、t4、t5、t6和t7表示）測(cè)定干物質(zhì)積累量。按平均莖蘗法取樣5株（小區(qū)邊行不取），按根、葉片和莖鞘分開(kāi)裝袋，于105℃條件下殺青60 min，再經(jīng)70℃烘干至恒重。

1.3.3 齊穗期葉面積及光合速率

水稻齊穗期，用LI-6400型便攜式光合儀于晴天10：00在田間測(cè)定各品種劍葉的光合速率、氣孔導(dǎo)度、細(xì)胞間CO2濃度等，重復(fù)3次。測(cè)定時(shí)光強(qiáng)設(shè)定為1 200μmol／（m2·s），氣溫為33℃，CO2濃度為337.4μL／L。葉面積測(cè)定按照葉長(zhǎng)×寬×0.75計(jì)算。

1.3.4 產(chǎn)量因子調(diào)查

在水稻黃熟期，采用5點(diǎn)取樣方法，每小區(qū)取樣30株，進(jìn)行產(chǎn)量相關(guān)因子調(diào)查，包括單株有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)以及單株總粒數(shù)，計(jì)算單株庫(kù)容量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Spss19.0軟件進(jìn)行處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉蘗動(dòng)態(tài)調(diào)查

由表1可知，科8S、創(chuàng)5S與Y58S移栽至有效分蘗臨界期［7］的時(shí)間基本一致，而移栽至達(dá)到有效穗數(shù)與有效分蘗臨界期的差值，科8S、創(chuàng)5S較Y58S分別低53.9%和65.7%。在整個(gè)秧田期，3個(gè)兩用核不育系的葉齡值并無(wú)顯著差異。從移栽后5 d到孕穗期，科8S、創(chuàng)5S葉齡值及分蘗數(shù)均大于Y58S，并達(dá)到了顯著水平；有效分蘗數(shù)科8S、創(chuàng)5S比Y58S多11.83%和11.32%，且達(dá)到有效分蘗數(shù)的天數(shù)分別提前4 d和6 d（表2、表3）。

由表2可知，3個(gè)兩用核不育系總體趨勢(shì)為前期快速生長(zhǎng)，中后期緩慢下降；移栽后，三者大田葉齡增加速度差異明顯，從移栽到移栽后30 d，科8S、創(chuàng)5S的葉齡增長(zhǎng)速度顯著或極顯著大于Y58S，表現(xiàn)出早發(fā)、快發(fā)特性［8］。3個(gè)兩用核不育系葉齡最大增長(zhǎng)值同時(shí)出現(xiàn)在7月22～26日，體現(xiàn)了葉齡生長(zhǎng)速度的一致性。

由表3可知，科8S、創(chuàng)5S前期分蘗增長(zhǎng)快速，后期下降速度相對(duì)也較快，為速發(fā)速降型群體；Y58S前期分蘗生長(zhǎng)相對(duì)遲緩，后期緩慢下降，為緩發(fā)緩降型群體［9］；在分蘗生長(zhǎng)速度增加的時(shí)間段內(nèi)，科8S、創(chuàng)5S的分蘗生長(zhǎng)速度大于Y58S，在移栽后的第10～30天，科8S、創(chuàng)5S與Y58S分蘗生長(zhǎng)速度達(dá)到了顯著或極顯著差異，體現(xiàn)了科8S、創(chuàng)5S的快發(fā)特性。3個(gè)兩用核不育系的分蘗數(shù)高峰都出現(xiàn)在7月26～30日，體現(xiàn)分蘗生長(zhǎng)趨勢(shì)的一致性。

表1 移栽至有效分蘗臨界期和達(dá)到有效分蘗數(shù)的時(shí)間比較（d）

表2 3個(gè)水稻兩用核不育系的葉齡動(dòng)態(tài)變化

表3 3個(gè)水稻兩用核不育系的分蘗動(dòng)態(tài)變化

2.2 營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期及抽穗期不同部位干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)比較

由表4可知，在秧田t1、t2期以及移栽初的t3期，科8S、創(chuàng)5S與Y58S地上部干重和地下部干重沒(méi)有大的差異；在移栽后的t4、t5、t6期，科8S、創(chuàng)5S地下部干重、莖鞘干重以及葉片干重均大于Y58S，其中，在t6期，科8S、創(chuàng)5S地下部干重分別比Y58S高出32.20%和25.42%，莖鞘干重較Y58S高出52.36%和34.25%，葉片干重比Y58S高出46.71%和26.35%；在抽穗的t7期，科8S、創(chuàng)5S莖鞘干重較Y58S分別高出17.43%、13.56%，葉片干重高于Y58S 23.51%和22.76%。表明前期的早生快發(fā)特性有助于水稻營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期以及抽穗期干物質(zhì)積累。

表4 3個(gè)水稻兩用核不育系各時(shí)期不同部位物質(zhì)干重比較（g）

2.3 齊穗期葉面積及劍葉光合作用比較

由表5可知，齊穗期科8S、創(chuàng)5S的單株綠葉數(shù)、單株頂3葉葉面積以及單株葉面積均顯著大于Y58S，其中單株綠葉數(shù)比Y58S多60.7%、67.8%，單株總?cè)~面積較Y58S大52.0%、59.3%，表明前期的早發(fā)特性有助于提高水稻單株綠葉數(shù)、單株上3葉葉面積以及單株總?cè)~面積。

凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度是詮釋作物光合作用的3個(gè)重要參數(shù)［10］。從表5還可以看出，科8S、創(chuàng)5S劍葉凈光合速率較Y58S分別低7.5%、13.8%，并達(dá)到顯著差異。但由科8S、創(chuàng)5S單株綠葉數(shù)、葉面積大于Y58S的優(yōu)勢(shì)，使得科8S、創(chuàng)5S單株冠層光合速率并不低于Y58S。

表5 3個(gè)水稻兩用核不育系齊穗期綠葉數(shù)、葉面積以及光合作用參數(shù)比較

2.4 早生快發(fā)特性對(duì)產(chǎn)量性狀的影響

由表6可知，科8S、創(chuàng)5S的單株庫(kù)容量分別比Y58S高43.41%、42.92%，在庫(kù)容量的構(gòu)成因素中，單株有效穗數(shù)、單株總粒數(shù)以及千粒重Y58S均顯著小于科8S、創(chuàng)5S。說(shuō)明科8S、創(chuàng)5S早生快發(fā)特性有利于多穗的形成，進(jìn)而提高單株庫(kù)容量。

表6 3個(gè)兩用核不育系單株有效穗數(shù)、單株穎花數(shù)和每穗穎花數(shù)比較

3 結(jié)論

本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，水稻兩用核不育系科8S、創(chuàng)5S早生快發(fā)特性強(qiáng)于Y58S，在葉蘗動(dòng)態(tài)上主要表現(xiàn)為：科8S、創(chuàng)5S在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期葉齡值、分蘗數(shù)以及葉蘗生長(zhǎng)速度均大于Y58S，表現(xiàn)出早發(fā)、快發(fā)特性。其營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期較強(qiáng)的早生快發(fā)特性有利于提高齊穗期綠葉數(shù)、頂3葉葉面積、單株總?cè)~面積、群體光合速率以及產(chǎn)量性狀（單株有效穗數(shù)、單株總粒數(shù)和單株庫(kù)容量），為選育高產(chǎn)雜交組合奠定了基礎(chǔ)。

科8S、創(chuàng)5S具有良好的早生快發(fā)特性和高的庫(kù)容量，是兩個(gè)好的早生快發(fā)水稻種質(zhì)資源。一般而言，早生快發(fā)特性強(qiáng)的不育系，其所配雜交種的早生快發(fā)特性也強(qiáng)，因此，科8S、創(chuàng)5S可望能選配出高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)廣適的雜交稻新組合。

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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，碩士研究生，Email：wangyulive＠163.com。*通信作者：陳立云，教授，主要從事水稻雜種優(yōu)勢(shì)利用研究，Email：chenliyun996＠163.com。

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31371714）。