2种剪颖湿水去雄方法在水稻杂交中的效果分析

2016-06-14 23:31陈宗祥姜伟左示敏张亚芳
江苏农业科学 2016年4期
关键词:杂交水稻

陈宗祥+姜伟+左示敏+张亚芳

摘要:以镇稻88、扬稻6号以及Lemont为研究对象,在抽穗开花时选择适宜的稻穗作母本,每穗选留50朵左右成熟度较好的颖花,在前一天下午及当天早晨自然开花前,剪去颖花上部至刚好剪破花药,采用浇淋和喷雾2种给水方法处理剪过的稻穗,父本开花时分别进行不授粉、常规授粉和饱和授粉处理,10 d后考察各处理结实率。结果表明,不同时期剪颖对去雄效果没有影响;2个品种喷雾给水去雄效果极显著好于浇淋给水;品种间以Lemont去雄效果最好,其次为扬稻6号、镇稻88;不同时期、2种给水方法对雌蕊活性影响均不明显。综合分析,在水稻杂交实践中,采用剪颖后喷雾给水去雄方法比较适宜,浇淋给水去雄方法在粳稻中应慎重使用。

关键词:水稻;杂交;剪颖;饱和授粉

中图分类号:S511.035.1

文献标志码: A

文章编号:1002-1302(2016)04-0118-03

水稻杂交是新品种选育创造变异最重要途径之一,而水稻是自花授粉作物,去雄是实现杂交最基本的环节,水稻杂交有多种去雄方法[1-10]。不同的方法各有优缺点,在众多去雄方法中,剪颖湿水去雄法使用设备少、操作简便,因而被广大育种工作者采用。在实践中,湿水去雄方法又被不断地演变简化,体现在给水方法上,有浇淋、喷雾甚至浸漫,不同方法去雄效果不尽相同。因此,笔者结合自己的实践,就剪颖湿水去雄中2种主要给水方法的去雄效果进行试验分析,以期为育种工作者提供帮助。

1 材料与方法

1.1 试验材料

去雄试验材料为粳稻品种镇稻88、籼稻品种扬稻6号、美国长粒粳稻品种Lemont。授粉父本为粳稻品种连粳7号、籼稻品种明恢63。

1.2 试验方法

试验于2014年春季在海南陵水基地进行,结合不同单位湿水去雄的实践,采用浇淋和喷雾2种给水方法。浇淋即用饮料瓶装清水对修剪过的稻穗进行浇淋至稻穗湿润,喷雾是用手持气压喷壶由上而下向修剪过的稻穗喷水至稻穗湿润。

整穗剪颖时间:籼稻分别在前一天17:00,当天08:00、09:00、10:00时,粳稻则相应时间分别后延0.5 h,剪颖时段分别记为1、2、3、4。在田间选择适宜的稻穗:籼稻抽出剑叶叶鞘3/4至4/5,粳稻抽出剑叶叶鞘4/5至全部,且顶部有部分颖花已开过。用剪刀剪去顶部已开过的颖花和基部幼嫩的颖花,每穗保留颖花50~60粒,对保留的颖花剪去上部颖壳,剪颖以刚好剪破花药为准,然后进行浇淋或喷雾处理,5~10 min后套袋隔离,每穗1袋。同一时间同一湿水处理,2个穗套袋自交,2个穗套袋饱和授粉,2个穗套袋一般杂交授粉。剪颖当日授粉前,弹去母本穗残留花药。饱和授粉的父本为明恢63,父本盛花时每个纸袋剪5个左右父本穗授粉,至母本每朵颖花目测可见黏满黄色的花粉。一般杂交授粉的父本为连粳7号,父本盛花时,剪父本穗授粉,结合一般杂交习惯,每个纸袋剪2个父本穗授粉,父本穗大小及抽出程度基本一致,尽可能减少杂交授粉量差异。授粉后用纸袋顶部封口。

授粉后10 d,剪下套袋穗,逐穗调查结实数(子房膨大即视为结实)、总粒数,计算自交结实率、杂交结实率和伪杂种率,伪杂种率=同一处理自交结实率/杂交结实率×100%。采用DPS 14.50软件对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 去雄效果分析

2.1.1 不同时间剪颖给水去雄效果 从前一天下午至当天上午自然开花前共4个时间段剪颖,同一品种同一种给水方法不同时段自交结实率之间没有明显差异(表1),说明剪颖给水处理时间对去雄效果没有影响。

2.1.2 2种给水方法去雄效果 上述结果分析已表明,不同时段剪颖给水处理对去雄效果没有明显影响。将剪颖时段作为重复处理,同一品种不同给水方法之间两两成对比较,表2结果表明,镇稻88和扬稻6号4个时段浇淋给水平均自交结实率均极显著高于喷雾给水自交结实率,而Lemont 2种给水方法自交结实率差异不显著。说明对于镇稻88和扬稻6号2个品种,浇淋给水去雄效果极显著小于喷雾给水去雄效果。这可能是因为剪颖后留下的缺口本身较小,浇淋给水由于水的表面张力,个别颖花浇水不一定能渗透进入浸湿花药,而喷雾给水由于正对着颖花缺口,有一定的压力促使水雾较好地进入浸湿花药,从而使花粉粒吸水胀破,失去活性。

2.1.3 同一种给水方法对不同品种去雄效果 比较同一种给水方法不同品种间平均自交结实率,无论是浇淋还是喷雾,品种间自交结实率差异都达到极显著水平,其中镇稻88自交结实率最高,Lemont自交结实率最低,说明给水去雄效果受品种本身特性影响,对镇稻88的去雄效果最差,而对Lemont的去雄效果最好(表3)。可能是因为Lemont本身花药比较瘦小,剪颖后颖壳内空间较大,有利于给水驻留,使花粉粒充分吸水膨胀,比较而言,粳稻品种镇稻88剪颖后颖壳内空间较小,给水有可能被阻塞在表面,使部分花药(花粉粒)吸不到水分。

2.2 对雌蕊活性的影响

从前一天下午至当天上午自然开花前共4个时段剪颖,同一品种同一种给水方法不同时段饱和授粉结实率没有明显差异(表4);同一品种不同给水方法之间饱和授粉杂交结实率也没有明显差异(表5),并且镇稻88和扬稻6号的饱和授粉杂交结实率均在98.0%及以上,Lemont的在96.0%以上,说明剪颖给水处理对这3个品种的雌蕊活性没有影响或影响极小。

2.3 正常授粉杂交效果分析

2.3.1 正常授粉杂交结实率 根据一般杂交习惯,每袋剪2个父本穗授粉,不同时段剪颖给水杂交结实率没有明显差异(表6),同一品种2种给水方法杂交结实率也没有明显差异(表略)。喷雾给水3个品种杂交结实率差异不显著,而浇淋给水3个品种杂交结实率差异达极显著水平,其中镇稻88杂交结实率最高(表7),这可能与浇淋给水时镇稻88和扬稻6号都有一定的自交结实(表3)有关。

2.3.2 正常授粉伪杂种率 根据同一时段同一剪颖给水处理2穗平均自交结实率和正常授粉2穗平均杂交结实率计算获得的伪杂种率见表8,可见同一品种同一给水方法不同时间剪颖给水处理伪杂种率没有明显规律。同一品种不同给水处理,镇稻88和扬稻6号浇淋给水的伪杂种率显著或极显著大于喷雾给水的伪杂种率,而Lemont 2种给水方法间伪杂种率差异不显著(表9)。同一种给水处理,镇稻88伪杂种率最高,Lemont伪杂种率最低,3个品种间伪杂种率差异达极显著水平,2种给水方法表现相同的趋势(表10)。

3 小结与讨论

一种好的去雄方法,既能够彻底去雄,又不影响雌蕊活性。本试验结果表明,剪颖后浇淋和喷雾2种给水方法对雌蕊活性都没有影响或影响极小,而喷雾给水的去雄效果极显著好于浇淋给水。尽管品种间表现有差异,喷雾给水处理自交结实率最高的镇稻88也只有2.39%,按照一般的杂交习惯,剪父本穗授粉杂交结实率在50%左右时,喷雾给水伪杂种率最高的镇稻88不到5%;相应地,如果授粉充分杂交结实率提高,伪杂种率还会降低,这样的伪杂种率在杂交育种中可以被接受,少量的伪杂种在杂种一代可通过种植母本对照或同一母本不同组合相邻种植鉴别去除。浇淋给水时,镇稻88的自交结实率超过5%,一般授粉杂交伪杂种率超过10%,显然偏高,而Lemont的伪杂种率则较低,扬稻6号的伪杂种率也只有5.97%,也就是说,浇淋给水去雄效果品种间差异比较大,一般籼稻品种可以使用,粳稻品种应慎重使用。

实质上,去雄效果还与给水次数(量)以及剪颖多少等因素有关,本试验剪颖后1次给水,即浇淋或喷雾至稻穗湿润,浇淋给水去雄效果相对较差,笔者在进行这一试验的同时,部分育种杂交组合采用2次浇淋给水(剪颖后立即给水,相隔0.5 h后第2次给水),部分杂交组合在浇淋给水时边浇淋边挤压稻穗(挤压过程中颖壳张合有利于水分进入其中浸润花药),使稻穗充分湿润,部分杂交组合在喷雾给水过程中边喷雾边挤压稻穗,每种处理杂交组合均在20个以上,这些组合在2014年正季种植过程中均未发现伪杂种,说明挤压等辅助措施提高了去雄效果。余飞宇等研究表明,随着颖壳剪去部分所占比例的增大,剪颖喷水处理“2034”自交结实率逐渐下降,以花药为标准,剪去花药的2/3 后再喷水,既能有效杀雄又能有效结实[10]。

综上所述,笔者认为,剪颖湿水去雄是可行的去雄方法,其在水稻自然开花前任何时间都可进行,但在实践中不宜一味简化,应注意以下几点:(1)剪颖时要同时剪破花药,便于花粉粒吸水胀破;(2)给水方法以喷雾给水效果最好,在喷雾或浇淋给水时,增加给水量以及结合挤压稻穗等辅助措施,可达到彻底去雄的效果;(3)授粉前弹去残留花药,有利于柱头接受父本花粉,提高结实率。

参考文献:

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