小麥AL型不育細胞質對種子發芽率和出苗率的影響*

聶迎彬，崔鳳娟，孔德真，桑 偉，劉鵬鵬，徐紅軍，穆培源，韓新年，田笑明*

（新疆農墾科學院作物研究所/谷物品質與遺傳改良兵團重點實驗室，新疆 石河子 832000）

利用雜種優勢是提高小麥單產的有效途徑之一。我國小麥雜種優勢利用研究已有50多年，形成了“多種胞質、多種途徑”的利用局面[1]。目前，小麥雜種優勢利用的主要途徑包括：三系法、二系法和化學殺雄法。三系法利用方面，已經創制出T型、K型、V型、S型、Q型和AL型等多種細胞質雄性不育系[2]。小麥AL型細胞質雄性不育系不育胞質來源于小麥普通品種輝縣紅[3]，與小麥T型細胞質雄性不育系相比，無不良細胞質效應[4]。本課題組前期研究表明除穗粒數、穗粒重和生物產量等，其他性狀表現為正向細胞質效應[5]，但有關不育胞質對種子發芽率和出苗率的影響目前尚不清楚。為此，本研究以2020—2021年不育系與同型保持系、不育系與恢復系、恢復系與恢復系、保持系與恢復系的正反交等6個組合進行了室內種子發芽率和田間出苗率的調查分析，旨在掌握不育胞質對種子發芽率和出苗率的影響，從而為小麥雜交種在生產上的應用提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

利用不育系AL18A（A）、同型保持系新冬18號（B）以及恢復系99AR144 -1（R）為試驗材料，人工套袋組配A/B、A/R、B/B、B/R、R/B和R/R等6個雜交組合。

1.2 試驗設計與方法

室內種子發芽率試驗：精選種子，均勻分成3份后備好發芽床，用1%的雙氧水殺菌、消毒，清水清洗、浸泡。

田間出苗率試驗設計：每個雜交組合田間人工點播種植2行，每行15粒，3次重復，行長1.5 m，行距0.25 m。

1.3 試驗數據統計與分析

當整行有50%的麥苗第一片綠葉從胚芽中伸出地面2～3 cm時開始調查記載此行田間出苗株數。

室內發芽記載標準：當幼芽達到種子長度1/2時記為發芽。

采用EXCEL 2016和SPSS 17.0進行發芽率、出苗率的統計和分析。

2 結果與分析

2.1 不同雜交組合的田間出苗率

通過調查統計分析（表1），6個雜交組合的田間出苗率為70.00%～94.44%，其中R/R組合的田間出苗率最低，僅為70.00%，比6個雜交組合的平均值降低了16.92%；B/B 組合的田間出苗率最高，為94.44%。相同親本的正反交組合相比較，母本為常規品種時，田間出苗率為84.44%；母本為恢復系時，田間出苗率為81.11%。通過方差分析表明：6個組合之間的田間出苗率差異達到了顯著水平（表2），其中雙親都是99AR144 -1時，雜交組合出苗率較低，與新冬18號×新冬18號雜交組合出苗率之間差異達到顯著水平；當AL18A為母本時，組配出的雜交組合出苗率較高，與新冬18號為母本時的雜交組合田間出苗率之間差異不顯著（表1）。

表1 不同雜交組合田間出苗率和室內發芽率、發芽勢 %

表2 6個雜交組合田間出苗率方差分析

2.2 不同雜交組合的室內發芽率和發芽勢

通過室內觀察比較分析（表1），6個雜交組合的室內發芽率在81.75%～98.61%，其中R/R組合的室內發芽率最低，僅為81.75%，比6個雜交組合的平均值降低了7.73%；B/R組合的室內發芽率最高，為98.61%。6個雜交組合的室內發芽勢在53.94%～98.61%，其中R/B組合的室內發芽勢最低，僅為53.94%，比6個雜交組合的平均值降低了27.21%；B/R組合的室內發芽勢最高，為98.61%，比6個雜交組合的平均值高了33.08%。總體來看，新冬18號為母本時，不論父本為常規普通品種或恢復系，其雜交種后代均有較高的室內發芽率和發芽勢，且父本為恢復系時室內發芽率和發芽勢均在6個組合中最高。通過方差分析表明：6個雜交組合之間的室內發芽率和室內發芽勢均差異不顯著（表3、表4）。

表3 6個雜交組合室內發芽率方差分析

表4 6個雜交組合室內發芽勢方差分析

3 小結

有關小麥不育細胞質對農藝性狀和品質性狀的影響已有較多研究[6]，且多集中在不育細胞質對雜交種種子的飽滿度、千粒重和穗粒數等方面的影響。由于目前雜交小麥制種成本較高，限制了小麥雜交種的大面積推廣應用。小麥精量穴播不僅降低用種成本[7]，還可以有效發揮雜交小麥的個體優勢，實現節本增效，但弄清不育胞質對小麥雜交種種子發芽率是否有影響是關乎雜交小麥精量穴播技術推廣的前提。

本研究通過對組配的6個雜交組合進行室內發芽率、發芽勢和田間出苗率的調查可以看出，不育系為母本時，所產生的雜交組合室內發芽率和田間出苗率均在85%以上，符合小麥良種發芽率國家標準規定。但恢復系為母本時，組配的雜交組合田間出苗率和室內發芽率均低于85%，可能與恢復系種子有關，還有待進一步研究。