水稻剪颖后温汤杀雄的可行性试验

余波等

摘要：通过对3个粳稻品种和3个籼稻品种进行水稻剪颖后再温汤杀雄可行性试验，结果表明，剪颖后再温汤杀雄的方法只适用于粳稻品种，不适用于籼稻品种；剪颖后杀雄温度43～45 ℃、杀雄时间3～5 min条件下，可以有效杀死粳稻的花药而对柱头没有影响。剪颖后温汤杀雄方法延长了粳稻杂交剪颖的工作时间，提高了杂交效率，对粳稻杂交技术的改进具有重要的现实意义。

关键词：水稻；杂交；剪颖；温汤杀雄；粳稻；温度

中图分类号： S511.03文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）09-0066-03

收稿日期：2013-11-20

基金项目：江苏省农业科技成果转化资金（编号：BA2010140）；江苏省科技支撑计划（编号：BE2010364）；江苏省镇江市科技支撑计划（编号：NY2013003、NY2012026）；江苏省镇江市国际合作项目（编号：GJ2010001）；江苏丘陵地区镇江农科所基金（编号：ZJS2008001）。

作者简介：余波（1981—），男，江苏仪征人，助理研究员，主要从事水稻育种研究。E-mail：yubo1981212@aliyun.com。

通信作者：盛生兰，研究员，从事水稻遗传育种研究。E-mail：shengshenglan@sina.cn。杂交是水稻新品种选育的重要方法，杀雄和授粉是水稻杂交过程中的2个重要步骤。目前，育种单位采用的杀雄技术有很多种，主要包括温汤杀雄法、剪颖挑药法、化学杀雄法、真空去雄法、热气杀雄法、CO2去雄法[1]。温汤杀雄法一般在授粉当天早晨进行，用45 ℃温水浸泡稻穗5 min即可达到杀雄目的，该方法由于操作简单，对设备要求低，最受育种者欢迎，缺点是由于杀雄后剪颖的工作时间短，而1个人每天早晨温汤杀雄后只有3～4 h的剪颖时间，限制了水稻杂交的效率。本试验通过对水稻剪颖后花药、柱头对水温的敏感性研究，提出一套在剪颖后进行温汤杀雄的可行性方案。该方案突破了杂交时间的限制，提高了杂交效率，可以使杂交工作量提高1倍以上。

1材料与方法

1.1供试材料

粳稻：镇稻 88、镇稻14号、武运粳7号；籼稻：明恢63、R527、镇恢084。

1.2试验方法

在杀雄处理的前1天下午或当天上午，将6个试验水稻品种带土挖出，修剪掉已开过花的稻穗和未抽穗的分蘖穗，选留已经开颖1/3～2/3的稻穗，修剪掉已经开颖和过嫩的颖花，剩余颖花直接剪掉1/3～1/2颖壳；在花药散粉之前，将已经剪颖的穗头分别倒插入30、35、40、42、43、45、46 ℃的温水瓶中，分别杀雄1、3、5 min；将杀雄后的供试材料分别套上牛皮纸袋，每种温汤杀雄处理套2个牛皮纸袋，1个用于自交（不进行异花授粉），另1个进行异交授粉，观察结实情况。

1.3数据处理

以自交结实率考察温汤杀雄的情况，异交结实率考察温汤杀雄后柱头的存活情况。根据结实情况，统计自交结实率和异交结实率，计算假杂种比例和温汤处理参数M：假杂种比例=自交结实率/异交结实率；M=异交结实率/假杂种比例。M值越大，说明温汤杀雄处理的效果越好。

2结果与分析

2.1粳稻品种剪颖后温汤杀雄的可行性

由表1、表2、表3可见，剪颖后的镇稻 88、镇稻14号、武运粳7号，在30、35、40 ℃ 3个水温、杀雄时间达到1、3、5 min条件下，其自交结实率均不低于17%，这说明在40 ℃以内的水温不能起到很好的温汤杀雄效果；杀雄温度在42～45 ℃、在1～5 min内，随着杀雄时间的延长，3种粳稻品种异交结实率与低温处理相比基本保持不变，而自交结实率呈明显下降趋势，这说明42～45 ℃内的水温对剪颖后的粳稻柱头没有损伤，能够有效起到温汤杀雄的效果；杀雄温度到46 ℃时，随着杀雄时间的延长，3种粳稻品种异交结实率呈明显下降趋势，这说明46 ℃对剪颖后的粳稻柱头损伤较大；温汤处理参数M值最大的3种温汤处理条件分别是43 ℃ 5 min、45 ℃ 3 min和45 ℃ 5 min，其中，镇稻88、武运粳7号最佳温汤处理条件是在45 ℃ 5 min，参数M分别为3 737.8、5 142.9，镇稻14号最佳温汤处理条件是43 ℃ 5 min，参数M为6 801.4。

由表4可见，在3个最佳的温汤处理条件下，3个粳稻品种剪颖后异交结实率相差不大，对剪颖后的粳稻柱头无明显损伤；温汤处理参数M有较大差异，这说明对于不同粳稻品种，在实施剪颖后进行温汤杀雄的过程中，需要在水温43～45 ℃、温汤杀雄3～5 min内进行适量调整温汤处理条件。

2.2籼稻品种剪颖后温汤杀雄的可行性

由表5可见，明恢63在剪颖以后，经过30 ℃温汤杀雄处理1、3、5 min后，自交结实率分别为15.0%、5.0%、2.2%，异交结实率分别为22.0%、10.0%、2.5%；经过40 ℃温汤杀雄处理1、3、5 min后，自交结实率仅分别为1.0%、0、0，异交结实率分别为5.3%、2.8%、1.3%。这说明较低的水温就能杀死剪颖后明恢63的花药，且温汤杀雄对剪颖后明恢63柱头的损伤很大，剪颖后温汤杀雄不适用于籼稻明恢63。

3结论

通过对典型的粳稻与籼稻进行先剪颖后温汤杀雄试验，发现：（1）对粳稻品种来说，40 ℃以内的水温不能起到很好的温汤杀雄效果；剪颖后杀雄温度在43～45 ℃、杀雄时间3～5 min条件下，可以有效杀死剪颖后粳稻的花药而对柱头没有明显影响；杀雄温度提高到46 ℃，随着杀雄时间的延长，3个粳稻品种异交结实率呈明显下降趋势，46 ℃水温对剪颖后粳稻柱头损伤较大。因此，先剪颖后温汤杀雄的方法适用于粳稻品种，但是，不同粳稻品种实施温汤杀雄，需要适量调整温汤处理条件。（2）对籼稻品种来说，随着杀雄温度的提高、杀雄时间的延长，可以有效提高籼稻的杀雄效果，但同时也会对籼稻的柱头产生危害；不同籼稻品种的柱头经过温汤处理后差异明显，明恢63的柱头比R527、镇恢084对水温更敏感，更容易受到损伤。因此，在几种温汤杀雄处理方法中，未能找到一种温汤杀雄处理方法既能够降低籼稻假杂种比率，又可以提高籼稻的异交结实率，这说明水稻剪颖后进行温汤杀雄的方法不适用于籼稻品种。

总之，先剪颖后温汤杀雄的方法具有4点优势：

一是突破粳稻杂交时间的限制，提高了杂交效率。常规温汤杀雄是在授粉当天剪颖，而先剪颖后温汤杀雄的方法是在前1天下午乃至晚上都可以剪颖，大大延长了剪颖时间，1个人杂交的工作量可以提高1倍以上。

二是授粉效果好，异交结实率提高。普通的温汤杀雄是在授粉当天早晨杀雄，由于距离母本天然开花的时间还比较长，大部分粳稻花药较难伸长，授粉时，花药堵塞柱头，影响父本授粉；而先剪颖后温汤杀雄的方法是在母本正常天然开花前2 h内用温水杀雄，能迅速刺激母本花药伸长，只要轻弹花药，就可以使柱头裸露，极大地提高了父本授粉的异交结实率。

三是同剪颖去雄法相比，剪颖技术门槛要求低。剪颖、剪药杀雄法，既要剪破花药，又不能损伤柱头，而先剪颖后温汤杀雄的方法只需要剪掉颖壳，对花药是否剪破没有要求。

四是同剪颖、剪药杀雄法相比，去雄更彻底。经过温水处理后，绝大多数花粉已经被杀死，即使少量花粉具有活力，花药伸长后也容易弹出颖壳，同剪颖、剪药杀雄法相比，去雄更彻底。

摘要：通过对3个粳稻品种和3个籼稻品种进行水稻剪颖后再温汤杀雄可行性试验，结果表明，剪颖后再温汤杀雄的方法只适用于粳稻品种，不适用于籼稻品种；剪颖后杀雄温度43～45 ℃、杀雄时间3～5 min条件下，可以有效杀死粳稻的花药而对柱头没有影响。剪颖后温汤杀雄方法延长了粳稻杂交剪颖的工作时间，提高了杂交效率，对粳稻杂交技术的改进具有重要的现实意义。

关键词：水稻；杂交；剪颖；温汤杀雄；粳稻；温度

中图分类号： S511.03文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）09-0066-03

收稿日期：2013-11-20

基金项目：江苏省农业科技成果转化资金（编号：BA2010140）；江苏省科技支撑计划（编号：BE2010364）；江苏省镇江市科技支撑计划（编号：NY2013003、NY2012026）；江苏省镇江市国际合作项目（编号：GJ2010001）；江苏丘陵地区镇江农科所基金（编号：ZJS2008001）。

作者简介：余波（1981—），男，江苏仪征人，助理研究员，主要从事水稻育种研究。E-mail：yubo1981212@aliyun.com。

通信作者：盛生兰，研究员，从事水稻遗传育种研究。E-mail：shengshenglan@sina.cn。杂交是水稻新品种选育的重要方法，杀雄和授粉是水稻杂交过程中的2个重要步骤。目前，育种单位采用的杀雄技术有很多种，主要包括温汤杀雄法、剪颖挑药法、化学杀雄法、真空去雄法、热气杀雄法、CO2去雄法[1]。温汤杀雄法一般在授粉当天早晨进行，用45 ℃温水浸泡稻穗5 min即可达到杀雄目的，该方法由于操作简单，对设备要求低，最受育种者欢迎，缺点是由于杀雄后剪颖的工作时间短，而1个人每天早晨温汤杀雄后只有3～4 h的剪颖时间，限制了水稻杂交的效率。本试验通过对水稻剪颖后花药、柱头对水温的敏感性研究，提出一套在剪颖后进行温汤杀雄的可行性方案。该方案突破了杂交时间的限制，提高了杂交效率，可以使杂交工作量提高1倍以上。

1材料与方法

1.1供试材料

粳稻：镇稻 88、镇稻14号、武运粳7号；籼稻：明恢63、R527、镇恢084。

1.2试验方法

在杀雄处理的前1天下午或当天上午，将6个试验水稻品种带土挖出，修剪掉已开过花的稻穗和未抽穗的分蘖穗，选留已经开颖1/3～2/3的稻穗，修剪掉已经开颖和过嫩的颖花，剩余颖花直接剪掉1/3～1/2颖壳；在花药散粉之前，将已经剪颖的穗头分别倒插入30、35、40、42、43、45、46 ℃的温水瓶中，分别杀雄1、3、5 min；将杀雄后的供试材料分别套上牛皮纸袋，每种温汤杀雄处理套2个牛皮纸袋，1个用于自交（不进行异花授粉），另1个进行异交授粉，观察结实情况。

1.3数据处理

以自交结实率考察温汤杀雄的情况，异交结实率考察温汤杀雄后柱头的存活情况。根据结实情况，统计自交结实率和异交结实率，计算假杂种比例和温汤处理参数M：假杂种比例=自交结实率/异交结实率；M=异交结实率/假杂种比例。M值越大，说明温汤杀雄处理的效果越好。

2结果与分析

2.1粳稻品种剪颖后温汤杀雄的可行性

由表1、表2、表3可见，剪颖后的镇稻 88、镇稻14号、武运粳7号，在30、35、40 ℃ 3个水温、杀雄时间达到1、3、5 min条件下，其自交结实率均不低于17%，这说明在40 ℃以内的水温不能起到很好的温汤杀雄效果；杀雄温度在42～45 ℃、在1～5 min内，随着杀雄时间的延长，3种粳稻品种异交结实率与低温处理相比基本保持不变，而自交结实率呈明显下降趋势，这说明42～45 ℃内的水温对剪颖后的粳稻柱头没有损伤，能够有效起到温汤杀雄的效果；杀雄温度到46 ℃时，随着杀雄时间的延长，3种粳稻品种异交结实率呈明显下降趋势，这说明46 ℃对剪颖后的粳稻柱头损伤较大；温汤处理参数M值最大的3种温汤处理条件分别是43 ℃ 5 min、45 ℃ 3 min和45 ℃ 5 min，其中，镇稻88、武运粳7号最佳温汤处理条件是在45 ℃ 5 min，参数M分别为3 737.8、5 142.9，镇稻14号最佳温汤处理条件是43 ℃ 5 min，参数M为6 801.4。

由表4可见，在3个最佳的温汤处理条件下，3个粳稻品种剪颖后异交结实率相差不大，对剪颖后的粳稻柱头无明显损伤；温汤处理参数M有较大差异，这说明对于不同粳稻品种，在实施剪颖后进行温汤杀雄的过程中，需要在水温43～45 ℃、温汤杀雄3～5 min内进行适量调整温汤处理条件。

2.2籼稻品种剪颖后温汤杀雄的可行性

由表5可见，明恢63在剪颖以后，经过30 ℃温汤杀雄处理1、3、5 min后，自交结实率分别为15.0%、5.0%、2.2%，异交结实率分别为22.0%、10.0%、2.5%；经过40 ℃温汤杀雄处理1、3、5 min后，自交结实率仅分别为1.0%、0、0，异交结实率分别为5.3%、2.8%、1.3%。这说明较低的水温就能杀死剪颖后明恢63的花药，且温汤杀雄对剪颖后明恢63柱头的损伤很大，剪颖后温汤杀雄不适用于籼稻明恢63。

3结论

通过对典型的粳稻与籼稻进行先剪颖后温汤杀雄试验，发现：（1）对粳稻品种来说，40 ℃以内的水温不能起到很好的温汤杀雄效果；剪颖后杀雄温度在43～45 ℃、杀雄时间3～5 min条件下，可以有效杀死剪颖后粳稻的花药而对柱头没有明显影响；杀雄温度提高到46 ℃，随着杀雄时间的延长，3个粳稻品种异交结实率呈明显下降趋势，46 ℃水温对剪颖后粳稻柱头损伤较大。因此，先剪颖后温汤杀雄的方法适用于粳稻品种，但是，不同粳稻品种实施温汤杀雄，需要适量调整温汤处理条件。（2）对籼稻品种来说，随着杀雄温度的提高、杀雄时间的延长，可以有效提高籼稻的杀雄效果，但同时也会对籼稻的柱头产生危害；不同籼稻品种的柱头经过温汤处理后差异明显，明恢63的柱头比R527、镇恢084对水温更敏感，更容易受到损伤。因此，在几种温汤杀雄处理方法中，未能找到一种温汤杀雄处理方法既能够降低籼稻假杂种比率，又可以提高籼稻的异交结实率，这说明水稻剪颖后进行温汤杀雄的方法不适用于籼稻品种。

总之，先剪颖后温汤杀雄的方法具有4点优势：

一是突破粳稻杂交时间的限制，提高了杂交效率。常规温汤杀雄是在授粉当天剪颖，而先剪颖后温汤杀雄的方法是在前1天下午乃至晚上都可以剪颖，大大延长了剪颖时间，1个人杂交的工作量可以提高1倍以上。

二是授粉效果好，异交结实率提高。普通的温汤杀雄是在授粉当天早晨杀雄，由于距离母本天然开花的时间还比较长，大部分粳稻花药较难伸长，授粉时，花药堵塞柱头，影响父本授粉；而先剪颖后温汤杀雄的方法是在母本正常天然开花前2 h内用温水杀雄，能迅速刺激母本花药伸长，只要轻弹花药，就可以使柱头裸露，极大地提高了父本授粉的异交结实率。

三是同剪颖去雄法相比，剪颖技术门槛要求低。剪颖、剪药杀雄法，既要剪破花药，又不能损伤柱头，而先剪颖后温汤杀雄的方法只需要剪掉颖壳，对花药是否剪破没有要求。

四是同剪颖、剪药杀雄法相比，去雄更彻底。经过温水处理后，绝大多数花粉已经被杀死，即使少量花粉具有活力，花药伸长后也容易弹出颖壳，同剪颖、剪药杀雄法相比，去雄更彻底。

摘要：通过对3个粳稻品种和3个籼稻品种进行水稻剪颖后再温汤杀雄可行性试验，结果表明，剪颖后再温汤杀雄的方法只适用于粳稻品种，不适用于籼稻品种；剪颖后杀雄温度43～45 ℃、杀雄时间3～5 min条件下，可以有效杀死粳稻的花药而对柱头没有影响。剪颖后温汤杀雄方法延长了粳稻杂交剪颖的工作时间，提高了杂交效率，对粳稻杂交技术的改进具有重要的现实意义。

关键词：水稻；杂交；剪颖；温汤杀雄；粳稻；温度

中图分类号： S511.03文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）09-0066-03

收稿日期：2013-11-20

基金项目：江苏省农业科技成果转化资金（编号：BA2010140）；江苏省科技支撑计划（编号：BE2010364）；江苏省镇江市科技支撑计划（编号：NY2013003、NY2012026）；江苏省镇江市国际合作项目（编号：GJ2010001）；江苏丘陵地区镇江农科所基金（编号：ZJS2008001）。

作者简介：余波（1981—），男，江苏仪征人，助理研究员，主要从事水稻育种研究。E-mail：yubo1981212@aliyun.com。

通信作者：盛生兰，研究员，从事水稻遗传育种研究。E-mail：shengshenglan@sina.cn。杂交是水稻新品种选育的重要方法，杀雄和授粉是水稻杂交过程中的2个重要步骤。目前，育种单位采用的杀雄技术有很多种，主要包括温汤杀雄法、剪颖挑药法、化学杀雄法、真空去雄法、热气杀雄法、CO2去雄法[1]。温汤杀雄法一般在授粉当天早晨进行，用45 ℃温水浸泡稻穗5 min即可达到杀雄目的，该方法由于操作简单，对设备要求低，最受育种者欢迎，缺点是由于杀雄后剪颖的工作时间短，而1个人每天早晨温汤杀雄后只有3～4 h的剪颖时间，限制了水稻杂交的效率。本试验通过对水稻剪颖后花药、柱头对水温的敏感性研究，提出一套在剪颖后进行温汤杀雄的可行性方案。该方案突破了杂交时间的限制，提高了杂交效率，可以使杂交工作量提高1倍以上。

1材料与方法

1.1供试材料

粳稻：镇稻 88、镇稻14号、武运粳7号；籼稻：明恢63、R527、镇恢084。

1.2试验方法

在杀雄处理的前1天下午或当天上午，将6个试验水稻品种带土挖出，修剪掉已开过花的稻穗和未抽穗的分蘖穗，选留已经开颖1/3～2/3的稻穗，修剪掉已经开颖和过嫩的颖花，剩余颖花直接剪掉1/3～1/2颖壳；在花药散粉之前，将已经剪颖的穗头分别倒插入30、35、40、42、43、45、46 ℃的温水瓶中，分别杀雄1、3、5 min；将杀雄后的供试材料分别套上牛皮纸袋，每种温汤杀雄处理套2个牛皮纸袋，1个用于自交（不进行异花授粉），另1个进行异交授粉，观察结实情况。

1.3数据处理

以自交结实率考察温汤杀雄的情况，异交结实率考察温汤杀雄后柱头的存活情况。根据结实情况，统计自交结实率和异交结实率，计算假杂种比例和温汤处理参数M：假杂种比例=自交结实率/异交结实率；M=异交结实率/假杂种比例。M值越大，说明温汤杀雄处理的效果越好。

2结果与分析

2.1粳稻品种剪颖后温汤杀雄的可行性

由表1、表2、表3可见，剪颖后的镇稻 88、镇稻14号、武运粳7号，在30、35、40 ℃ 3个水温、杀雄时间达到1、3、5 min条件下，其自交结实率均不低于17%，这说明在40 ℃以内的水温不能起到很好的温汤杀雄效果；杀雄温度在42～45 ℃、在1～5 min内，随着杀雄时间的延长，3种粳稻品种异交结实率与低温处理相比基本保持不变，而自交结实率呈明显下降趋势，这说明42～45 ℃内的水温对剪颖后的粳稻柱头没有损伤，能够有效起到温汤杀雄的效果；杀雄温度到46 ℃时，随着杀雄时间的延长，3种粳稻品种异交结实率呈明显下降趋势，这说明46 ℃对剪颖后的粳稻柱头损伤较大；温汤处理参数M值最大的3种温汤处理条件分别是43 ℃ 5 min、45 ℃ 3 min和45 ℃ 5 min，其中，镇稻88、武运粳7号最佳温汤处理条件是在45 ℃ 5 min，参数M分别为3 737.8、5 142.9，镇稻14号最佳温汤处理条件是43 ℃ 5 min，参数M为6 801.4。

由表4可见，在3个最佳的温汤处理条件下，3个粳稻品种剪颖后异交结实率相差不大，对剪颖后的粳稻柱头无明显损伤；温汤处理参数M有较大差异，这说明对于不同粳稻品种，在实施剪颖后进行温汤杀雄的过程中，需要在水温43～45 ℃、温汤杀雄3～5 min内进行适量调整温汤处理条件。

2.2籼稻品种剪颖后温汤杀雄的可行性

由表5可见，明恢63在剪颖以后，经过30 ℃温汤杀雄处理1、3、5 min后，自交结实率分别为15.0%、5.0%、2.2%，异交结实率分别为22.0%、10.0%、2.5%；经过40 ℃温汤杀雄处理1、3、5 min后，自交结实率仅分别为1.0%、0、0，异交结实率分别为5.3%、2.8%、1.3%。这说明较低的水温就能杀死剪颖后明恢63的花药，且温汤杀雄对剪颖后明恢63柱头的损伤很大，剪颖后温汤杀雄不适用于籼稻明恢63。

3结论

通过对典型的粳稻与籼稻进行先剪颖后温汤杀雄试验，发现：（1）对粳稻品种来说，40 ℃以内的水温不能起到很好的温汤杀雄效果；剪颖后杀雄温度在43～45 ℃、杀雄时间3～5 min条件下，可以有效杀死剪颖后粳稻的花药而对柱头没有明显影响；杀雄温度提高到46 ℃，随着杀雄时间的延长，3个粳稻品种异交结实率呈明显下降趋势，46 ℃水温对剪颖后粳稻柱头损伤较大。因此，先剪颖后温汤杀雄的方法适用于粳稻品种，但是，不同粳稻品种实施温汤杀雄，需要适量调整温汤处理条件。（2）对籼稻品种来说，随着杀雄温度的提高、杀雄时间的延长，可以有效提高籼稻的杀雄效果，但同时也会对籼稻的柱头产生危害；不同籼稻品种的柱头经过温汤处理后差异明显，明恢63的柱头比R527、镇恢084对水温更敏感，更容易受到损伤。因此，在几种温汤杀雄处理方法中，未能找到一种温汤杀雄处理方法既能够降低籼稻假杂种比率，又可以提高籼稻的异交结实率，这说明水稻剪颖后进行温汤杀雄的方法不适用于籼稻品种。

总之，先剪颖后温汤杀雄的方法具有4点优势：

一是突破粳稻杂交时间的限制，提高了杂交效率。常规温汤杀雄是在授粉当天剪颖，而先剪颖后温汤杀雄的方法是在前1天下午乃至晚上都可以剪颖，大大延长了剪颖时间，1个人杂交的工作量可以提高1倍以上。

二是授粉效果好，异交结实率提高。普通的温汤杀雄是在授粉当天早晨杀雄，由于距离母本天然开花的时间还比较长，大部分粳稻花药较难伸长，授粉时，花药堵塞柱头，影响父本授粉；而先剪颖后温汤杀雄的方法是在母本正常天然开花前2 h内用温水杀雄，能迅速刺激母本花药伸长，只要轻弹花药，就可以使柱头裸露，极大地提高了父本授粉的异交结实率。

三是同剪颖去雄法相比，剪颖技术门槛要求低。剪颖、剪药杀雄法，既要剪破花药，又不能损伤柱头，而先剪颖后温汤杀雄的方法只需要剪掉颖壳，对花药是否剪破没有要求。

四是同剪颖、剪药杀雄法相比，去雄更彻底。经过温水处理后，绝大多数花粉已经被杀死，即使少量花粉具有活力，花药伸长后也容易弹出颖壳，同剪颖、剪药杀雄法相比，去雄更彻底。