黃成志,呂直文*,黃文章,嚴(yán)明建,雷樹凡,胡景濤,冉彥秀,張可瓊
(1.重慶三峽農(nóng)業(yè)科學(xué)院,重慶萬州404155;2.羅田鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心,重慶萬州404024)
在三系雜交水稻育種中,恢復(fù)系的選育占有較為重要的地位,選育出一個(gè)好的恢復(fù)系,就能選配出多個(gè)優(yōu)良的雜交水稻新品種,可以很好地推動(dòng)三系雜交水稻的發(fā)展[1-2]。然而,一個(gè)恢復(fù)系的優(yōu)秀與否,只有通過其配組的雜交組合整體表現(xiàn)進(jìn)行驗(yàn)證。品種豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)是雜交水稻選育的重要指標(biāo),黃成志等研究表明一個(gè)水稻組合只有當(dāng)其有效穗、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重中一個(gè)或多個(gè)指標(biāo)達(dá)到較高水平,才能獲得高產(chǎn),且越多指標(biāo)達(dá)到高水平,獲得高產(chǎn)的可能性也越大[3]。隨著機(jī)械化生產(chǎn)的推廣應(yīng)用,水稻品種的抗倒性也顯得尤為重要,只有抗倒的水稻品種才更有利于機(jī)械化收獲,章忠貴等研究表明株高與倒伏關(guān)系密切,與倒伏指數(shù)呈極顯著正相關(guān),與彎曲力矩、稈型指數(shù)呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān);農(nóng)藝性狀與抗倒伏相關(guān)性顯示,穗長(zhǎng)、重心高度、基部節(jié)間長(zhǎng)(第1、2節(jié)間)、主莖鮮重及干重、結(jié)實(shí)率、千粒重、單株生產(chǎn)力和生物產(chǎn)量等對(duì)植株的抗倒伏性影響較大[4]。當(dāng)然,隨著人們生活水平的提高,人們對(duì)食品的質(zhì)量、安全性的要求也越來越高,優(yōu)質(zhì)稻米、綠色稻米、有機(jī)稻米等將是一個(gè)新的發(fā)展方向,所以,水稻品種的品質(zhì)、抗性等特質(zhì)也將是水稻育種中重要的考核指標(biāo)之一。筆者通過研究5個(gè)恢復(fù)系所配新組合系列的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀,分析各系列組合的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),摸清5個(gè)恢復(fù)系配合力情況,評(píng)估其利用潛力。
1.1 試驗(yàn)材料 5個(gè)自育恢復(fù)系分別為萬恢88、萬恢481、萬恢355、萬恢646、萬恢024。25個(gè)不育系分別為樂101A、川29A、Ⅱ-32A、1003A、FS2A、全豐 A、岡46A、粵豐 A、D62A、1001A、棉5A、萬6A、粵豐 A、1017A、中九 A、谷豐 A、1012A、K18A、萬3A、安2A、1013A、瑞405A、萬2A、1016A、1009A。
1.2 試驗(yàn)方法 利用5個(gè)自育恢復(fù)系分別與25個(gè)不同類型的不育系配組,共125個(gè)雜交F1代組合,正季在萬州種植,3月中旬播種,4月底移栽,采用間比法排列,不設(shè)重復(fù),每個(gè)組合種植5行,每行12穴,在相應(yīng)生育時(shí)期調(diào)查其生育期、株高、有效穗等;成熟期,每個(gè)組合收取2株稻穗進(jìn)行室內(nèi)考種(考種內(nèi)容為穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重),同時(shí)每個(gè)組合分別收取30穴進(jìn)行實(shí)測(cè)產(chǎn)。用Excel等對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2.1 經(jīng)濟(jì)性狀分析
2.1.1 有效穗。由表1可見,5個(gè)系列的平均有效穗順序?yàn)槿f恢481系列(252.0萬穗/hm2)>萬恢88系列(222.0萬穗/hm2)>萬恢355系列(217.5萬穗/hm2)>萬恢646系列(211.5萬穗/hm2)>萬恢024系列(201.0萬穗/hm2),即平均有效穗最多的是萬恢481系列,最少的是萬恢024系列;有效穗變異系數(shù)(CV)順序?yàn)槿f恢481系列(17.2)>萬恢646系列(14.3)>萬恢024系列(13.7)>萬恢88系列(9.6)>萬恢355系列(7.4),即萬恢481系列各組合間有效穗變幅最大(有效穗受不育系的影響較大),萬恢355系列各組合間有效穗變幅最小(有效穗受不育系的影響較小)。
2.1.2 平均著粒數(shù)。表1顯示,5個(gè)系列的平均每穗著粒數(shù)順序?yàn)槿f恢024系列(225粒/穗)>萬恢646系列(197粒/穗)>萬恢481系列(179粒/穗)>萬恢88系列(173粒/穗)>萬恢355系列(160粒/穗),即萬恢024系列平均每穗著粒數(shù)最多,萬恢355系列最少;每穗著粒數(shù)變異系數(shù)(CV)順序?yàn)槿f恢481系列(20.2)>萬恢024系列(18.7)>萬恢646系列(16.0)>萬恢88系列(15.4)>萬恢355系列(7.0),即萬恢481系列各組合間平均每穗著粒數(shù)變幅最大,萬恢355系列各組合間平均每穗著粒數(shù)變幅最小。
2.1.3 結(jié)實(shí)率。5個(gè)系列的平均結(jié)實(shí)率順序?yàn)槿f恢355系列(84.2%)>萬恢 88系列(82.8%)>萬恢 646系列(79.2%)>萬恢 024系列(74.2%)>萬恢 481系列(72.4%),即萬恢355系列平均結(jié)實(shí)率最高,萬恢481系列最低;結(jié)實(shí)率變異系數(shù)(CV)順序?yàn)槿f恢481系列(14.8)>萬恢024系列(12.2)>萬恢355系列(10.7)>萬恢646系列(9.5)>萬恢88系列(8.4),即萬恢481系列各組合間平均結(jié)實(shí)率變幅最大,萬恢88系列各組合間平均結(jié)實(shí)率變幅最小(表1)。
2.1.4 千粒重。5個(gè)系列的平均千粒重順序?yàn)槿f恢355系列(28.0 g)>萬恢88系列(26.2 g)>萬恢646系列(26.1 g)>萬恢024系列(25.1 g)>萬恢481系列(24.4 g),即萬恢355系列平均千粒重最高,萬恢481系列最低;千粒重變異系數(shù)(CV)順序?yàn)槿f恢481系列(11.6)>萬恢024系列(10.8)>萬恢646系列(9.3)>萬恢88系列(8.3)>萬恢355系列(3.0),即萬恢481系列各組合間平均千粒重變幅最大,萬恢355系列各組合間平均千粒重變幅最小(表1)。
表1 5個(gè)水稻系列的產(chǎn)量性狀
2.2 農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量分析
2.2.1 全生育期。由表2可見,5個(gè)系列的平均全生育期順序?yàn)槿f恢024系列(149.6 d)>萬恢88系列(149.2 d)>萬恢481系列(148.5 d)>萬恢646系列(147.6 d)>萬恢355系列(144.3 d),即萬恢024系列平均全生育期最長(zhǎng),萬恢355系列最短;全生育期變異系數(shù)(CV)順序?yàn)槿f恢88系列(3.5)>萬恢355系列(2.3)>萬恢481系列(1.9)>萬恢646系列(1.8)>萬恢024系列(1.7),即萬恢88系列各組合間平均全生育期變幅最大,萬恢024系列各組合間平均全生育期變幅最小。
2.2.2 株高。5個(gè)系列的平均株高順序?yàn)槿f恢024系列(128.1 cm)>萬恢 646系列(117.3 cm)>萬恢 88系列(115.5 cm)>萬恢481系列(115.4 cm)>萬恢355系列(112.8 cm),即萬恢024系列平均株高最高,萬恢355系列最低;株高異系數(shù)(CV)順序?yàn)槿f恢024系列(6.5)>萬恢355系列(5.6)>萬恢88系列(4.8)=萬恢646系列(4.8)>萬恢481系列(2.0),即萬恢024系列各組合間平均株高變幅最大,萬恢481系列各組合間平均株高變幅最小(表2)。
2.2.3 穗長(zhǎng)。5個(gè)系列的平均穗長(zhǎng)順序?yàn)槿f恢024系列(27.8 cm)>萬恢481系列(26.8 cm)>萬恢88系列(26.0 cm)>萬恢646系列(25.8 cm)>萬恢355系列(25.6 cm),即萬恢024系列平均穗長(zhǎng)最長(zhǎng),萬恢355系列最短;穗長(zhǎng)變異系數(shù)(CV)情況為萬恢024系列(7.7)>萬恢646系列(7.5)>萬恢88系列(5.3)>萬恢481系列(5.2)>萬恢355系列(5.1),即萬恢024系列各組合間平均穗長(zhǎng)變幅最大,萬恢355系列各組合間平均穗長(zhǎng)變幅最小。
2.2.4 產(chǎn)量。5個(gè)系列的平均產(chǎn)量情況為萬恢88系列(8 538 kg/hm2)>萬恢355系列=萬恢646系列(8 292 kg/hm2)>萬恢481系列(7 806 kg/hm2)>萬恢024系列(7 707 kg/hm2),即萬恢88系列平均產(chǎn)量最高,萬恢024系列最低;產(chǎn)量變異系數(shù)(CV)情況為萬恢481系列(23.0)>萬恢646系列(15.8)>萬恢024系列(15.0)>萬恢88系列(12.1)>萬恢355系列(9.2),即萬恢481系列各組合間平均產(chǎn)量變幅最大,萬恢355系列各組合間平均產(chǎn)量變幅最小。
表2 5個(gè)水稻系列的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量
2.3 豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性 萬恢88系列組合豐產(chǎn)性最好,有效穗、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重等主要經(jīng)濟(jì)性狀均較好,且較為穩(wěn)定,農(nóng)藝性狀也較好;萬恢355系列穩(wěn)產(chǎn)性較好,豐產(chǎn)性略差于萬恢88系列,主要表現(xiàn)在每穗著粒數(shù)少于萬恢88系列,其他性狀指標(biāo)均與萬恢88系列相當(dāng);萬恢481系列和萬恢646系列豐產(chǎn)性一般,穩(wěn)產(chǎn)性也較差;豐產(chǎn)性最差的是萬恢024系列,主要原因是其有效穗明顯偏低,結(jié)實(shí)率也偏低。
2.4 不同系列組合中各性狀影響力大小分析 從圖1可以看出,萬恢355系列變異系數(shù)順序?yàn)榻Y(jié)實(shí)率>有效穗>每穗著粒數(shù)>株高>穗長(zhǎng)>千粒重>全生育期,即影響大小順序?yàn)榻Y(jié)實(shí)率>有效穗>每穗著粒數(shù)>株高>穗長(zhǎng)>千粒重>全生育期;其他4個(gè)系列變異系數(shù)順序均為每穗著粒數(shù)>有效穗>結(jié)實(shí)率>千粒重>穗長(zhǎng)>株高>全生育期,即影響大小順序?yàn)槊克胫?shù)>有效穗>結(jié)實(shí)率>千粒重 >穗長(zhǎng)>株高>全生育期。
2.5 各恢復(fù)系對(duì)不育系的選擇性分析 萬恢355系列各性狀變異系數(shù)值最小,說明萬恢355對(duì)所有不育系均具有較好的恢復(fù)力,且其系列組合各性狀受不育系的影響較小;其次是萬恢88系列,第3位是萬恢024系列,第4位是萬恢481系列,變異系數(shù)值最大的是萬恢646系列。即參試的5個(gè)恢復(fù)性受不育系影響大小順序?yàn)槿f恢646>萬恢481>萬恢024>萬恢88 >萬恢355。
綜上所述,萬恢88屬穗粒兼顧型,具有較好的恢復(fù)力,所配組合豐產(chǎn)性好,各經(jīng)濟(jì)性狀和農(nóng)藝性狀均較佳,利用潛力較大;萬恢355也具有較好的恢復(fù)力,穩(wěn)定性較好,但沒有特殊的強(qiáng)配合力,難以配組出突破性新組合;萬恢481屬于穗數(shù)型恢復(fù)系,所配組合分蘗力較強(qiáng),但千粒重偏低,只有與特殊的不育系配組才能實(shí)現(xiàn)高產(chǎn);萬恢646屬于大穗型恢復(fù)系,所配組合分蘗較少,且結(jié)實(shí)率較低,只有與特殊不育系配組才能實(shí)現(xiàn)高產(chǎn),再利用時(shí)應(yīng)多年多點(diǎn)對(duì)其結(jié)實(shí)率進(jìn)行驗(yàn)證,以確保生產(chǎn)安全;萬恢024也是大穗型恢復(fù)系,所配組合有效穗少、結(jié)實(shí)較低難以配出高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的新組合,且系列組合株高較高,具有倒伏的風(fēng)險(xiǎn),生育期也偏長(zhǎng),難以適應(yīng)生產(chǎn)上使用。
水稻的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)主要由有效穗、平均穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重構(gòu)成,但對(duì)于不同類型的組合,各因素其產(chǎn)量的影響力大小也有所不同[5],只有摸清各類型品種的影響因素,才能培育出優(yōu)秀的品種。當(dāng)然,許多特性均具有較強(qiáng)的遺傳性和穩(wěn)定性,所以在選育水稻恢復(fù)系時(shí),可以根據(jù)其光合生理特性[6]、經(jīng)濟(jì)性狀[7-9]、農(nóng)藝性狀[10]等進(jìn)行定向篩選,選擇綜合性狀較好的恢復(fù)系,這是培育優(yōu)良雜交水稻新品種重要基礎(chǔ),也是最快捷、有效的育種通道。
[1]況浩池,曾正明,羅俊濤,等.高配合力中秈遲熟恢復(fù)系瀘恢602的選育與應(yīng)用[J].中國(guó)稻米,2008(3):29-31.
[2]謝華安.明恢63 的選育和利用[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),1998,13(4):1 -6.
[3]黃成志,胡景濤,黃文章,等.適宜中海拔地區(qū)生產(chǎn)的雜交水稻品種特性研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2011,24(5):1681 -1684.
[4]章忠貴,劉斌美,許學(xué),等.水稻株高突變系的農(nóng)藝性狀與抗倒伏研究[J].核農(nóng)學(xué)報(bào),2010,24(3):430 -435.
[5]楊惠杰,楊仁崔,李義珍,等,水稻超高產(chǎn)品種的產(chǎn)量潛力及產(chǎn)量構(gòu)成因素分析[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2000,15(3):1 -8.
[6]王鴻燕,吳文革,羅志祥,等.高產(chǎn)雜交水稻主要光合生理特性的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(15):7792 -7793.
[7]顧銘紅.水稻高產(chǎn)育種中一些問題的討論[J].作物學(xué)報(bào),2010,36(9):1431 -1439.
[8]丁章中,強(qiáng)紅,孫成明.水稻生育前中期幾個(gè)株型指標(biāo)的動(dòng)態(tài)關(guān)系及其對(duì)產(chǎn)量的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(2):639 -640,698.
[9]張巍巍,王伯倫,姚乾,等.水稻穗部性狀與產(chǎn)量的關(guān)系[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(25):11906 -11908,11936.
[10]張振海.水稻植株農(nóng)藝性狀與水稻品質(zhì)的遺傳相關(guān)性分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2006,34(18):4539 -4541.