七個水稻粳型不育系的柱頭活力

米佳佳+劉常金+王汝華+王芳+李志彬+華澤田+

（１．天津科技大學食品工程與生物技術學院，天津３００４５７；２．沈陽農業大學農學院，沈陽１１０８６６）

摘要：以７個高柱頭外露率的水稻粳型不育系為材料，對不育系的穎花進行處理，通過結實率的高低來衡量開花后不同天數外露柱頭的活力，研究它們的柱頭活力變化規律。結果表明，７個材料柱頭活力隨授粉時間的推遲呈不同程度的降低趨勢；均以開花后第１天柱頭活力最高且所選兩系不育系材料的柱頭活力普遍高于三系不育系；除６Ａ在開花后第８天已完全喪失活力外，其他材料柱頭活力持續時間可達９ ｄ；與其他材料相比，６Ａ的柱頭活力系數最大。

關鍵詞：水稻；粳型不育系；結實率；柱頭活力

中圖分類號：Ｓ３３４．５文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０14）09－2003-03

Ｓｔｉｇｍａ Ｖｉｔａｌｉｔies ｏｆ Ｓｅｖｅｎ Ｊａｐｏｎｉｃａ Ｒｉｃｅ Ｓｔｅｒｉｌｅ Ｌｉｎｅｓ

ＭＩ Ｊｉａ－ｊｉａ１，ＬＩＵ Ｃｈａｎｇ－ｊｉｎ１，ＷＡＮＧ Ｒｕ－ｈｕａ１，ＷＡＮＧ Ｆａｎｇ１， ＬＩ Ｚｈｉ－ｂｉｎ２，ＨＵＡ Ｚｅ－ｔｉａｎ１

（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｔｉａｎｊｉｎ ３００４５７， Ｃｈｉｎａ；

２．College of Agriculure, Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０８６６， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Seven japonica sterile rice lines with high percentage exserted stigma were used as materials. Treating sterile lines′ spikelets, stigma vitalities of different number of days after flowering were measured to study the dynamics of stigma vitalities. The results showed that the stigma vitalities of the seven sterile lines decreased in different degrees as the delaying of the pollination time. The stigma vitality of the first day after flowering of each line was the highest. The weo lines generally had higher stigma vitality than that of the three lines. The stigma vitality of the eight day after flowering of 6A disappeared completely. Remaining period of stigma vitality of other lines were 9 days. The stigma vitality coefficient of 6A was higher than that of others.

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｒｉｃｅ； ｊａｐｏｎｉｃａ ｓｔｅｒｉｌｅ ｌｉｎｅｓ； ｓｅｅｄ ｓｅｔｔｉｎｇ ｒａｔｅ； ｓｔｉｇｍａ ｖｉｔａｌｉｔｙ

雜交粳稻制種過程中，不育系的異交結實率是影響制種產量的主要限制因素。異交結實率受諸多因素制約，柱頭外露率、花粉和柱頭的生活力均對授粉的成功起到了關鍵作用［１－３］。柱頭外露可增加柱頭接受花粉的機會，在一定程度上彌補了由于父母本開花時差造成的授粉障礙，很多研究表明，柱頭外露率與制種產量呈極顯著正相關［４－６］，在選育優良不育系時，為提高異交結實率，常選用柱頭外露率高的品種［７］，也有研究表明，柱頭活力越高，相應的異交結實率就越高［３］。異交結實率的提高依賴于母本不育系柱頭外露率與柱頭存活率的協同作用，因此，對不育系外露柱頭活力的研究十分重要。

本研究選用７個高柱頭外露率的不育系材料，對它們的穎花進行處理，并在開花結束后１～１０ ｄ內分別進行授粉，待成熟后統計結實率，研究這７個不育系的外露柱頭活力特性，在水稻育種實踐中具有一定的應用價值。

１材料與方法

１．１供試材料

兩系不育系材料ＴＬ１８５、ＴＬ１５４、ＺＴ１、ＺＴ８、ＺＴ４２，三系不育系材料Ｔ１Ａ、６Ａ，常規材料ＪＣ（父本材料）均種植于天津市經濟技術開發區第十二大街育種基地。

１．２試驗方法

１．２．１材料種植根據供試材料以往在該試驗田表現的播抽歷期進行分期播種，使所選不育系材料均在８月上旬抽穗，方便試驗的開展。株行種植，株行距２０．０ ｃｍ×２６．６ ｃｍ，每行１０株，不育系每個材料４行；為保證充足的花粉，種植大量的父本材料，常規肥水管理。

１．２．２材料處理在開過花的同一天下午，選取各不育系材料中抽穗進程基本相同、大小一致、頂端開較少花的主穗，剪去穗子上已開過的穎花，套袋以防外來花粉的干擾；次日下午，剪除已開的柱頭未外露穎花，以紅色記號筆標記穗子上已開的柱頭外露穎花即為次日當天所開穎花，于袋子上做好標記；第三天下午，剪除又開的未外露穎花，以黑色記號筆標記穗子上又開的外露穎花即為第三天當天所開穎花，于袋子上做好標記；第四天下午，將還未開的穎花剪去，剩下的未標記外露穎花即為第四天當天所開穎花。每一個材料選?。玻穫€單穗進行以上處理，處理完封好袋口。

１．２．３授粉自試驗開始的第四天起，每天上午用花粉量充足的父本材料ＪＣ對ＴＬ１８５、ＴＬ１５４、ＺＴ１、ＺＴ８、ＺＴ４２、Ｔ１Ａ和６Ａ各授粉３穗，并于袋子上記錄下授粉時間、授粉量、天氣等情況。

１．２．４柱頭活力分析授粉后２０ ｄ左右可按先后順利收獲，統計每穗紅色、黑色、未標記穎花總數及結實數，調查異交結實率，以結實率平均值的大小表示該不育系柱頭活力的高低，并按文獻［３，８］的公式計算柱頭活力系數，即柱頭外露穎花開花后第２～４天柱頭活力與開花當天柱頭活力之比。所有試驗數據均采用Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌ ２００３處理。

２結果與分析

２．１供試材料柱頭活力變化規律

由圖１可以看出，總體上，７個不育系材料隨著開花后天數的增加，柱頭活力呈不同程度的下降趨勢。其中，６Ａ開花后第１～６天柱頭活力平穩下降，隨后急劇下降，到第８天柱頭活力完全喪失；ＺＴ８在開花后第２天柱頭活力下降程度較大，隨后明顯減緩；ＺＴ４２在開花后第６天后柱頭活力幾乎喪失；其他４種材料柱頭活力下降趨勢較為一致。開花后第１～１０天的柱頭活力均以開花后第１天最高，其中４個兩系不育系材料ＴＬ１８５、ＴＬ１５４、ＺＴ８和ＺＴ４２結實率達６０％以上，明顯高于其他３個材料，且２個三系不育系材料６Ａ和Ｔ１Ａ接近（４０％左右），又低于另一兩系不育系材料ＺＴ１（達５０％以上）。調查結果說明所選不育系材料中，開花后第１天兩系不育系材料柱頭活力普遍高于三系不育系材料。

２．２供試材料柱頭活力和活力系數

從表３可以看出，三系不育系材料６Ａ開花后第８天柱頭活力完全喪失；其他６個材料開花后第９天仍有結實，第１０天柱頭活力完全喪失。說明６Ａ柱頭活力持續時間為７ ｄ，其他６個材料柱頭活力持續時間達９ ｄ。雖然柱頭活力持續時間長達９ ｄ，但ＺＴ８、ＺＴ４２、Ｔ１Ａ的柱頭活力開花后第６天已幾乎喪失（１０％以下）；ＺＴ１的柱頭活力開花后第７天已幾乎喪失；ＴＬ１８５和ＴＬ１５４的柱頭活力保持時間最長，開花后第９天才幾乎喪失。６Ａ的活力系數最大，達２．８４；ＴＬ１５４次之，為２．４３；其他材料的稍小，此結果與６Ａ柱頭活力下降平穩相符合。

３小結與討論

水稻是自花授粉植物，花器構造不適于異交。在雜交粳稻制種生產中，經常遇到花期不遇，根據各品種的開花特點調整播種時間使其花期相遇的方法可提高制種產量，而通常父母本同時開花很難實現，一般為母早父遲，非晴朗天氣亦存在花時晚的現象［９］。通過測定柱頭活力可以很好地了解母本不育系的有效授粉時間，在花期不能很好相遇或遇上低溫陰雨天氣時，利用母本開花閉穎后外露柱頭的活力，仍可通過把握有效授粉時間來提高結實率。在正常花期相遇情況下，可通過增加授粉次數，充分利用柱頭活力以增加結實率，提高制種產量。母本不育系柱頭活力這一特性，在雜交稻制種生產中有很高的利用價值，配合好各項高產制種技術措施［１０，１１］，對提高制種產量有極大的幫助。

本試驗結果表明，７個水稻粳型不育系材料的柱頭活力情況存在一定的差異。母本同為兩系不育系，經不同配組后育成的５個兩系材料的柱頭活力特性表現出明顯的差異；不同來源的三系材料６Ａ和Ｔ１Ａ的柱頭活力變化更為明顯。了解這７個材料的柱頭活力可為以后的育種實踐提供必要的指導。

參考文獻：

［１］ 田大成．雜交水稻制種異交結實機制的研究［Ｊ］．雜交水稻，１９９３， 8（１）：１２－１４．

［２］ 李訓貞，周廣洽，徐孟亮，等．機械采粉、授粉對水稻花粉活力和異交結實的影響［Ｊ］．作物學報，１９９６，２２（３）：３５３－３５７．

［３］ 田大成．水稻異交栽培學［Ｍ］． 成都：四川科學技術出版社，１９９１．

［４］ 李慶榮．柱頭外露率的環境變異及其在異交結實中的作用［Ｊ］．種子科技，１９９５（２）：３２－３３．

［５］ 代貴金，華澤田，蔡偉，等．激素在雜交粳稻制種中的應用研究［Ｊ］．雜交水稻，１９９９，１４（增刊）：１５－２０．

［６］ 楊保漢．不育系柱頭外露率及其結實率研究［Ｊ］．雜交水稻，１９９７，１２（１）：１３－１５．

［７］ 王彥榮，華澤田，張忠旭，等．高柱頭外露率粳稻不育系的選育與應用［Ｊ］．雜交水稻，２００８，２３（３）：４－８．

［８］ 田大成，黃三奎，段永國，等．水稻不育系花時和授粉時間與異交結實率的關系［Ｊ］．雜交水稻，２００４，１９（３）：５０－５４．

［９］ 包靈豐，林綱，趙德明，等．宜香１５７７的高產制種及純度控制技術研究［Ｊ］．中國農學通報，２００４，２０（５）：９０－９２．

［１０］ 馬自超，孫艷蕊．提高雜交水稻制種結實率的途徑和方法［Ｊ］． 種子科技，２００７（５）：６６－６７．

［１１］ 賀曉鵬，楊書化，田亞雯，等．５個新育成粳型光溫敏核不育系開花及異交性能的研究［Ｊ］．中國農學通報，２００４，２０（４）：１０４－１０７．

２．２供試材料柱頭活力和活力系數

從表３可以看出，三系不育系材料６Ａ開花后第８天柱頭活力完全喪失；其他６個材料開花后第９天仍有結實，第１０天柱頭活力完全喪失。說明６Ａ柱頭活力持續時間為７ ｄ，其他６個材料柱頭活力持續時間達９ ｄ。雖然柱頭活力持續時間長達９ ｄ，但ＺＴ８、ＺＴ４２、Ｔ１Ａ的柱頭活力開花后第６天已幾乎喪失（１０％以下）；ＺＴ１的柱頭活力開花后第７天已幾乎喪失；ＴＬ１８５和ＴＬ１５４的柱頭活力保持時間最長，開花后第９天才幾乎喪失。６Ａ的活力系數最大，達２．８４；ＴＬ１５４次之，為２．４３；其他材料的稍小，此結果與６Ａ柱頭活力下降平穩相符合。

３小結與討論

水稻是自花授粉植物，花器構造不適于異交。在雜交粳稻制種生產中，經常遇到花期不遇，根據各品種的開花特點調整播種時間使其花期相遇的方法可提高制種產量，而通常父母本同時開花很難實現，一般為母早父遲，非晴朗天氣亦存在花時晚的現象［９］。通過測定柱頭活力可以很好地了解母本不育系的有效授粉時間，在花期不能很好相遇或遇上低溫陰雨天氣時，利用母本開花閉穎后外露柱頭的活力，仍可通過把握有效授粉時間來提高結實率。在正常花期相遇情況下，可通過增加授粉次數，充分利用柱頭活力以增加結實率，提高制種產量。母本不育系柱頭活力這一特性，在雜交稻制種生產中有很高的利用價值，配合好各項高產制種技術措施［１０，１１］，對提高制種產量有極大的幫助。

本試驗結果表明，７個水稻粳型不育系材料的柱頭活力情況存在一定的差異。母本同為兩系不育系，經不同配組后育成的５個兩系材料的柱頭活力特性表現出明顯的差異；不同來源的三系材料６Ａ和Ｔ１Ａ的柱頭活力變化更為明顯。了解這７個材料的柱頭活力可為以后的育種實踐提供必要的指導。

參考文獻：

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［１０］ 馬自超，孫艷蕊．提高雜交水稻制種結實率的途徑和方法［Ｊ］． 種子科技，２００７（５）：６６－６７．

［１１］ 賀曉鵬，楊書化，田亞雯，等．５個新育成粳型光溫敏核不育系開花及異交性能的研究［Ｊ］．中國農學通報，２００４，２０（４）：１０４－１０７．

２．２供試材料柱頭活力和活力系數

從表３可以看出，三系不育系材料６Ａ開花后第８天柱頭活力完全喪失；其他６個材料開花后第９天仍有結實，第１０天柱頭活力完全喪失。說明６Ａ柱頭活力持續時間為７ ｄ，其他６個材料柱頭活力持續時間達９ ｄ。雖然柱頭活力持續時間長達９ ｄ，但ＺＴ８、ＺＴ４２、Ｔ１Ａ的柱頭活力開花后第６天已幾乎喪失（１０％以下）；ＺＴ１的柱頭活力開花后第７天已幾乎喪失；ＴＬ１８５和ＴＬ１５４的柱頭活力保持時間最長，開花后第９天才幾乎喪失。６Ａ的活力系數最大，達２．８４；ＴＬ１５４次之，為２．４３；其他材料的稍小，此結果與６Ａ柱頭活力下降平穩相符合。

３小結與討論

水稻是自花授粉植物，花器構造不適于異交。在雜交粳稻制種生產中，經常遇到花期不遇，根據各品種的開花特點調整播種時間使其花期相遇的方法可提高制種產量，而通常父母本同時開花很難實現，一般為母早父遲，非晴朗天氣亦存在花時晚的現象［９］。通過測定柱頭活力可以很好地了解母本不育系的有效授粉時間，在花期不能很好相遇或遇上低溫陰雨天氣時，利用母本開花閉穎后外露柱頭的活力，仍可通過把握有效授粉時間來提高結實率。在正常花期相遇情況下，可通過增加授粉次數，充分利用柱頭活力以增加結實率，提高制種產量。母本不育系柱頭活力這一特性，在雜交稻制種生產中有很高的利用價值，配合好各項高產制種技術措施［１０，１１］，對提高制種產量有極大的幫助。

本試驗結果表明，７個水稻粳型不育系材料的柱頭活力情況存在一定的差異。母本同為兩系不育系，經不同配組后育成的５個兩系材料的柱頭活力特性表現出明顯的差異；不同來源的三系材料６Ａ和Ｔ１Ａ的柱頭活力變化更為明顯。了解這７個材料的柱頭活力可為以后的育種實踐提供必要的指導。

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［６］ 楊保漢．不育系柱頭外露率及其結實率研究［Ｊ］．雜交水稻，１９９７，１２（１）：１３－１５．

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［９］ 包靈豐，林綱，趙德明，等．宜香１５７７的高產制種及純度控制技術研究［Ｊ］．中國農學通報，２００４，２０（５）：９０－９２．

［１０］ 馬自超，孫艷蕊．提高雜交水稻制種結實率的途徑和方法［Ｊ］． 種子科技，２００７（５）：６６－６７．

［１１］ 賀曉鵬，楊書化，田亞雯，等．５個新育成粳型光溫敏核不育系開花及異交性能的研究［Ｊ］．中國農學通報，２００４，２０（４）：１０４－１０７．