潘靜嫻,張建林,陳錦祥,陳英杰,顏 彬,崔麗潔,開國銀(上海師范大學生命與環境科學學院植物種質資源開發中心,上海200234)
常規水稻新品系‘滬選101’的農藝性狀研究
潘靜嫻,張建林,陳錦祥,陳英杰,顏 彬,崔麗潔,開國銀*
(上海師范大學生命與環境科學學院植物種質資源開發中心,上海200234)
通過田間和室內試驗相結合的方法,初步研究了水稻新品系‘滬選101’的主要農藝性狀。結果表明:‘滬選101’的多數農藝性狀與‘秀水128’和‘秀水134’差異顯著;該品系生長勢強,株高101.86 cm,莖堅韌有彈性,生育期全株綠色,分蘗力強,劍葉及倒二葉葉長和葉面積無明顯差異,葉寬均顯著小于對照;產量構成因素與對照差異不明顯,產量10 839.15 kg/hm2,比‘秀水134’增產16.13%。田間觀察顯示,‘滬選101’具有較強的抗倒伏能力,稻瘟病、紋枯病發病較輕,稻曲病發生較少。
新品系;‘滬選101’;農藝性狀
水稻是一種世界范圍廣泛種植的作物,中國是人口大國,人均耕地少,口糧需求中水稻占60%,其中粳稻100%作為口糧消費,占水稻消費的40%[1]。水稻生產是世界糧食安全的基礎保證,而培育高產優質新種質,改善生產條件,提高栽培技術等是提升水稻生產水平的綜合技術體系。隨著環境問題的不斷加劇,改善生產條件和栽培技術已無法滿足世界人口的增加對糧食的需求,尤其是水稻,因此,培育水稻新優種質是重要的突破手段[2]。
水稻育種在我國經歷了三次重大飛躍,分別是高稈變矮稈、常規變雜交、超級稻育種[2],這些突破使得水稻產量達到了12 000 kg/hm2[3]。雖然目前水稻育種在分子育種技術和抗逆育種上取得了重大發展,標志著水稻育種向更高階段推進,但不可否定常規育種在水稻育種歷史上對世界水稻育種的貢獻,以及在今后水稻生產中作為生產資料和雜交育種材料的重要性,因此,常規稻的選育仍然是目前水稻育種的一個重要方法,尤其是具有某些特殊性狀的常規稻[4]。本研究以本課題組經多年選育的新品系‘滬選101’為試驗材料,進行田間栽培比較試驗,初步探討其和本地常規水稻在農藝性狀方面的差異及優勢,從而為新品種的申請工作積累基礎數據,也為雜交育種和水稻生產提供新材料。
1.1材料
試驗材料為‘滬選101’‘秀水128’及‘秀水134’,其中‘秀水128’和‘秀水134’均為對照。‘滬選101’種子為本課題組繁育,‘秀水128’和‘秀水134’由上海市農業技術推廣站提供。‘滬選101’經多年大田生產調查及品種比較試驗,性狀穩定,屬中晚熟粳稻,并已進行純種篩選。
1.2方法
試驗于2012年6—11月在上海市金山區山陽鎮進行,稻田地勢平坦、肥力中等。試驗按水稻測試指南設計要求安排區組[5],‘滬選101’與對照品種‘秀水 128’及‘秀水 134’相鄰種植,重復 2次,小區面積20 m2,單本栽培。6月中旬直播,定苗后每小區苗數均超過200株。常規栽培管理,全生育期施尿素524 kg/hm2,分3次追施,第一次斷奶肥112 kg/hm2尿素,第二次結合除草追施尿素225 kg/hm2,第三次施尿素187 kg/hm2,7月25日以后不再施肥。灌溉用水為當地河水。10月底成熟后取樣測產,并將每個小區的1 m2植株全部單收,計算實測產量。
1.3主要農藝性狀測定
在全生育期內,按照水稻測試指南[6]設計要求,進行農藝性狀測定和觀察,包括植株生育進程狀況、葉片等表型的變化、群體的一致性和穩定性及抗倒伏能力指標。在孕穗期、抽穗期和灌漿期三個生育階段,每個小區選擇有代表性的植株20株,進行株高、劍葉長和寬、倒二葉長和寬的測定。收獲時,每個小區選擇有代表性的20株單獨收割,并做好標記,帶回實驗室,測定單株穗數、穗長、每穗實粒數、癟粒數及千粒重。同時每個小區各收獲1 m2植株,谷草剪開,晾曬干后,實測水稻重量,并估算出產量,作為實測產量。
1.4葉綠素含量測定
取主莖上干凈葉片,除去主葉脈,將葉片完全剪碎,稱取0.25g樣品,放置于25 mL丙酮和冰醋酸混合液(v∶v=1∶1)中,暗處反應約24 h,待葉片變白后進行過濾,以丙酮冰醋酸混合液為空白,在645 nm、652 nm、663 nm三個波長下分別測吸光度,重復3次,計算葉綠素a、葉綠素b和總葉綠素含量[6]。

圖1 成熟期水稻植株Fig.1 The phenotype of‘Huxuan 101’and ‘Xiushui 134’in the mature period
2.1生育進程
‘滬選101’全生育期約為150d,揚花期為9月中、上旬;田間觀察表明‘滬選101’與對照品種‘秀水128’及‘秀水134’在全生育期內生長進程正常,而且各品種(系)之間生長進度也比較一致。
2.2生長勢指標
‘滬選101’田間長勢較強,尤其是進入成熟期和完熟期,旗葉、倒一葉和倒二葉仍保持綠色(圖1),莖稈仍呈黃綠色,堅韌、具彈性,生長強健。
從表1可以看出,在孕穗期、抽穗期及灌漿期3個生長時期,‘滬選101’的劍葉長與‘秀水128’及‘秀水134’均無顯著差異,為19.32—22.26 cm;而劍葉寬明顯小于‘秀水128’及‘秀水134’,但葉面積差異不明顯;倒二葉長、面積與‘秀水128’及‘秀水134’的差異也不顯著,但葉寬明顯小于‘秀水128’及‘秀水134’;從表2可見,‘滬選101’的株高在各生育期均顯著高于‘秀水128’和‘秀水134’,但3個材料株高表現出相似變化規律,從拔節期到灌漿期,植株株高持續增長,其中從拔節期到孕穗期植株株高處于快速增長階段,抽穗后增長速度明顯放慢,株高變化不明顯。

表1 ‘滬選101’和對照品種在不同生育期劍葉和倒二葉長、寬及葉面積Table 1 The flag leaf andsecond leaf length,width and leaf area of‘Huxuan 101’and control varieties atdifferentgrowthstages

表2 ‘滬選101’與對照品種在不同生育期的株高Table 2 The plant height of‘Huxuan 101’and control varieties atdifferentgrowthstages cm
多年田間大面積種植表明,‘滬選101’具有較強的抗倒伏能力,稻瘟病、紋枯病發病較輕,稻曲病發生較少(無實測數據)。田間試驗與統計分析表明,‘滬選101’群體長勢一致性較強,并具備穩定性(圖2)。

圖2 完熟期‘滬選101’群體、植株及植株上端的表型Fig.2 The phenotype ofgroup and entire plant and upper part of‘Huxuan 101’during full ripeness period
2.3產量構成因素及產量
從表3可以看出,‘滬選101’的穗長、穗粒數、穗數及千粒重與‘秀水128’及‘秀水134’差異不大,癟粒數顯著高于‘秀水128’及‘秀水134’;實測產量為10 839.15 kg/hm2,與‘秀水128’差異不明顯,但比‘秀水134’增產16.13%。

表3 ‘滬選101’和對照品種產量構成因素及產量Table 3 The yield components and yield of‘Huxuan 101’and control varieties
2.4單株分蘗數
水稻的分蘗能力是衡量水稻是否高產的重要指標[7]。從表4可以看出,‘滬選101’在分蘗期的分蘗數顯著高于對照品種‘秀水134’,并且在拔節期和孕穗期仍能持續保持較高的分蘗數,在抽穗期其分蘗數仍顯著高于對照。

表4 ‘滬選101’與對照在不同生長時期的單株分蘗數Table 4 The tiller number perplant of‘Huxuan 101’and control varieties atdifferentgrowthstages
2.5葉綠素含量
葉綠素含量與凈光合速率無論在何種光強下皆表現為正相關[8],水稻不同生理期的葉綠素含量可以作為植物豐產性能的生理指標之一[8-9]。
由表5可知,‘秀水128’及‘秀水134’的葉片葉綠素含量均呈現先上升后下降的趨勢。在拔節期,‘滬選101’的葉片葉綠素含量明顯低于‘秀水128’及‘秀水134’,但抽穗期之后,‘滬選101’的葉綠素含量快速上升,到成熟期已顯著高于‘秀水128’及‘秀水134’。

表5 ‘滬選101’與對照在不同生長時期的葉片葉綠素含量Table 5 The leaf chlorophyll content of‘Huxuan 101’and control varieties atdifferentgrowthstages mg·kg-1
‘滬選101’的植株表型與‘秀水128’及‘秀水134’差異較大,株高較高,為101.86 cm;分蘗能力較強;成熟期和完熟期的旗葉、倒一葉和倒二葉仍保持綠色,莖稈仍呈黃綠色,堅韌、具彈性;劍葉和倒二葉葉長及葉面積與對照無明顯差異,葉寬顯著小于對照;整個生育期內,群體一致性較好。本研究中,在3個水稻品種產量差異不明顯的情況下,‘滬選101’株型更適于用作育種材料。
多年田間試驗觀察表明,‘滬選101’具有較強的抗倒伏能力,稻瘟病、紋枯病發病較輕,稻曲病發生較少,抗病優勢明顯。該品系適宜在6月上中旬播種,生長期大于150d。綜上,‘滬選101’整體性能有一定優勢,適于作為新品種在長江流域及以南地區進行推廣種植。
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(責任編輯:閆其濤)
Study on the agronomic characters of a conventional new rice line‘Huxuan 101’
PAN Jing-xian,ZHANG Jian-lin,CHEN Jin-xiang,CHEN Ying-jie,YAN Bin,CUI Li-jie,KAIguo-yin*
(Development Center of Plantgermplasm Resources,College of Life and Environmentalsciences,Shanghai Normal University,Shanghai 200234,China)
The main agronomic characters of a new ricestrain‘Huxuan101’were preliminarilystudied by field experiment and laboratory experiment.The resultsshowed that most agronomic characters of‘Huxuan 101’weresignificantdifferent with‘Xiushui 128’and‘Xiushui 134’.‘Huxuan 101’grewstrongly with tough and elasticstem,the plant height was up to 101.86 cm and the plant remainedgreenduring the wholegrowth period;It hadstrong tillering ability,its flag leaf andsecond leafshowed no obviousdifferences with‘Xiushui 128’and ‘Xiushui 134’in leaf length and leaf area,but their width weresignificantly less than‘Xiushui 128’and ‘Xiushui 134’;The characters of ear length,grains perspike,spike andgrain weight alsoshowed nosignificantdifference among the three varieties(line);The yield of‘Huxuan 101’was up to 10 839.15 kg/hm2,which increased 16.13%than‘Xiushui 134’.Field observationsshowed that‘Huxuan 101’had astrong lodging resistance and mildlysuffered from rice blast andsheath blightdisease,rice falsesmut occurred less.
New line;‘Huxuan 101’;Agronomic characters
S511.01
A
1000-3924(2016)04-025-04
2015-08-21
福建省科技重大專項(2008NZ0001-4);教育部新世紀優秀人才計劃(NECT-13-0902);霍英東青年基金(131041);上海市教委重點項目(13ZZ104,J50401)
潘靜嫻(1963—),女,博士,副教授,碩士生導師,研究方向:農業生物技術
,Tel:021-64321291,E-mail:gykai@shnu.edu.cn