不同收獲期對雜交水稻F1代種子質量的影響

顧舒雯，徐鴻誠，李哲，陳錦珠，吳海峰，楊世才，潘竹棟，朱孔志

(江蘇金色農業股份有限公司，江蘇 大豐 224100)

雜交水稻制種為水稻異花授粉結實，原理是將水稻不育系、恢復系兩個不同品系按一定的行比相間錯期栽培，要求同期抽穗開花，結實生產雜交種子的過程。雜交水稻種子是糧食作物生產不可或缺的生產資料，較強種子活力是種子質量的基本要求，成熟度與種子活力密切相關，過早或過晚收獲種子，種子活力都會受到影響。因此，在最適宜的時期收獲種子，有利于保持最佳的種子活力，提高種子質量[1]。種子成熟包括兩方面：一方面是生理成熟，即種子成熟過程中，種胚具有芽能力時，達到生理成熟；另一方面是形態成熟，指種子具有成熟的特征，如粒重、殼色等[2]。目前，研究人員針對不同作物不同收獲期的種子活力做了大量研究，周建明等[3]研究了雜交粳稻常優3號種子不同收獲時期的發芽勢、發芽率和種子活力，發現各處理間差異明顯；蘭劍等[4]研究了不同時期收獲的黑麥草種子的發芽特性，后期收獲的種子特性均優于前期，且千粒重大的種子其發芽勢、發芽率、出苗率、成苗率均高于千粒重小的種子。雜交水稻種子因其特殊性，其生活力相比常規水稻種子更脆弱，遇異常氣候和條件常易失去活力，發生裂變，降低發芽率，具有以下特點：收獲期早(成熟度80%時收割)、含水量高(30%左右)、適宜收獲期短、雜質多、有裂穎、易劣變等。因此，雜交水稻種子需要安排適宜的收獲期，尤其是不同的雜交水稻制種組合之間差異較大。鑒于此，本文對3個雜交水稻制種組合，設置8個不同收獲期，對雜交種子質量開展了相關研究，為探究適宜收獲期對種子質量的影響奠定了基礎。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料晶4155S/R534和隆臻36S/鈺占來自湖南隆平種業有限公司，荃9311A/五山絲苗來自安徽荃銀高科種業股份有限公司。

1.2 試驗地選擇

試驗均在鹽城市大豐區劉莊鎮民主村(33°9′45.97″N，120°16′41.38″E)進行，海拔高度5.6 m，試驗地為黏性土壤、田塊平整、土壤肥力均勻、排灌方便、形狀規整，土壤有機質含量為21.7 g·kg-1、全氮含量為1.38 g·kg-1、有效磷含量為10.8 mg·kg-1、速效鉀含量為175.0 mg·kg-1、全鹽含量為1.55 g·kg-1、pH值為7.6[5]，前茬作物為小麥。

1.3 試驗設計

試驗設置8個處理，即3個雜交水稻制種組合在制種田中，分別在噴施赤霉素后25、27、29、31、33、35、37、39 d，隨機選取20穴進行脫粒，收獲雜交種子。

1.4 測定項目與統計方法

本試驗測定的項目包括發芽勢、發芽率、粉質化、千粒重、粒長以及粒寬6個指標。將收獲的雜交種放入40 ℃恒溫烘干箱內烘至5～7 d，并測定千粒重，取適量種子泡清水2 d，期間換水；打破休眠的種子分別取100粒置于有保水力紙張的樣品盒內，放入30 ℃恒溫培養箱內等待發芽；觀察第3天和第5天樣品盒內種子發芽數量并記錄，重復3次，考察發芽勢和發芽率。

取1 000粒種子放入精米機脫殼、糙米碾白，在稻米堊白度觀察儀上觀察精米粉質化程度，重復3次，考察粉質化率。

取100粒種子考察裂穎率，重復5次。

用游標卡尺測定稻粒的粒長和粒寬，重復15次。

2 結果與分析

2.1 父母本播種期、播差期和花期情況

3個不同的制種組合播種期、移栽期、始穗期和播始歷期詳見表1，晶4155S/R534父母本播種日期分別在4月27日和5月12日，干籽播種，6月10日同時移栽，父母本均在8月11日始穗，花期相遇良好。荃9311A/五山絲苗父母本播種日期分別在4月27日和5月19日，干籽播種，父本6月5日移栽，母本6月15日移栽，父本8月11日始穗，母本8月10日始穗，花期相遇良好。隆臻36S/鈺占父母本播種日期分別在5月11日和5月5日，干籽播種，父本6月14日移栽，母本6月16日移栽，父本8月28日始穗，母本8月29日始穗，花期相遇良好，其中晶4155S/R534見穗30%～40%時噴施赤霉素、荃9311A/五山絲苗見穗15%～20%時噴施赤霉素、隆臻36S/鈺占見穗20%時噴施赤霉素。

表1 不同雜交水稻制種組合播種期、播差期和花期Table 1 Sowing periods，sowing interval，and florescence of different hybrid rice seed production combinations

2.2 種子發芽勢和發芽率分析

由表2可以看出，隨著噴施赤霉素天數延長，晶4155S/R534種子發芽勢呈上升趨勢，在25 d時，發芽勢最低，隨著時間推移逐步升高，37d時發芽勢最高，與其他收獲時間相比存在顯著差異(P<0.05)，39 d時又開始下降。種子發芽率與發芽勢趨勢基本相同，在25 d時，發芽率最低，后面逐步升高，31～37 d時發芽率較好，與其他收獲時間相比存在顯著差異(P<0.05)，39 d時又開始下降。隨著天數的延長，種子千粒重也隨之增加，后期千粒重持續穩定在一定區間；種子粉質化程度在37 d時達到最大，粉質化率最高；種子裂穎率基本隨成熟度增加而變大；因此，種子要在噴施完赤霉素33 d之前收獲。裂穎率差異不明顯，隨著收獲時間延長粒長寬比逐漸升高，并趨于穩定，同時天氣因素對晶4155S/R534種子質量沒有影響。

表2 不同收獲期對制種組合晶4155S/R534種子質量的影響Table 2 Effects of different harvest periods on seed quality of seed production combination Jing 4155S/R534

由表3可以看出，隨著噴施赤霉素后天數的延長，荃9311A/五山絲苗種子發芽勢呈上升趨勢，25 d發芽勢最低，隨著時間推移逐步升高，在33 d時發芽勢達到最高，35 d后又開始下降。種子發芽率隨著噴施赤霉素后天數的延長，25 d發芽率最低，隨著時間推移逐步升高，在31～33 d時發芽勢達到最高，33 d后又開始下降；隨著噴施赤霉素后天數的延長，種子千粒重無顯著差異，33 d千粒重達到最高，后期持續穩定在一定數值之間，說明種子在25 d已完成灌漿；種子粉質化程度在33 d后開始增加，在39 d收獲時，達到最大，粉質化程度最高，同時也說明降雨天氣對種子粉質化存在一定的影響。裂穎率沒有明顯的差異，同時粒長、粒寬隨著延長收獲時間無顯著差異。

表3 不同收獲期對制種組合荃9311A/五山絲苗種子質量的影響Table 3 Effects of different harvesting periods on seed quality of seed production combination Quan 9311A/Wushansimiao seedlings

由表4可以看出，隨著噴施赤霉素后天數的延長，隆臻36S/鈺占種子發芽勢呈上升趨勢，25 d發芽勢最低，隨著時間推移逐步升高，35 d時發芽勢達到最高，35 d后又開始下降。種子發芽率隨著噴施赤霉素后天數的延長，25 d發芽率最低，隨著時間推移逐步升高，在35 d時發芽率達到最高，35 d后又開始下降；隨著噴施赤霉素天數的延長，種子千粒重也隨之增加，39 d時千粒重與其他天數相比存在顯著差異(P<0.05)；種子粉質化程度無顯著差異。裂穎率隨著時間的延長呈下降趨勢；粒長、粒寬并沒有隨著收獲時間延長出現差異。

表4 不同收獲期對制種組合隆臻36S/鈺占種子質量的影響Table 4 Effects of different harvesting periods on seed quality of seed production combination Longzhen 36S/Yuzhan

3 結論與討論

王秀萍等[6]對不同成熟度的水稻種子測定結果表明，成熟度越高，種子的發芽能力越強；種子的發芽率在開花授粉后20 d可達到70%，25 d可達到80%以上。王昌華等[7]對水稻白穎花開花授粉研究表明，種子發芽率和粒重均隨成熟度的增加而增加，前期增加幅度較大，25 d后二者均趨于穩定，粒重對發芽率有直接作用。張睿佳等[8]研究指出，隨著采收時間的推遲，水稻品種秋優金豐種子的成熟度越來越高，發芽勢、發芽率及發芽指數均呈先增大后穩定的趨勢。

本研究結果表明，不同收獲期對雜交水稻F1代種子質量有顯著影響，晶4155S/R534在噴施赤霉素后33 d左右種子綜合質量較好，適宜收獲；荃9311A/五山絲苗，在噴施赤霉素后30 d左右種子綜合質量較好，適宜收獲；而隆臻36S/鈺占在噴施九二〇后35 d左右適宜收獲。因此，在適宜的收割時期收獲至關重要，不僅顯著提高雜交水稻種子發芽率和發芽勢，增加千粒重，而且降低種子粉質化程度及裂穎率。此外，陰雨天氣對種子質量也有一定的影響。