茉莉酸甲酯在不同亞種間雜粳組合制種中的應用效果

王依明　王冬翼　顧春軍　吳雪源　戴國忠（上海市浦東新區(qū)農(nóng)業(yè)技術推廣中心，上海201201）

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茉莉酸甲酯在不同亞種間雜粳組合制種中的應用效果

王依明王冬翼顧春軍吳雪源戴國忠
（上海市浦東新區(qū)農(nóng)業(yè)技術推廣中心，上海201201）

摘要：在父母本花時迥異的3個亞種間雜交粳稻組合制種過程中，采用噴施茉莉酸甲酯溶液的方式來調(diào)節(jié)不育系的花時，促使父母本花時同步，從而實現(xiàn)了提高異交結實率，增加制種產(chǎn)量的效果。

關鍵詞：雜交粳稻；亞種間；茉莉酸甲酯

亞種間雜交粳稻組合的產(chǎn)量優(yōu)勢強，在生產(chǎn)中有著廣闊的應用前景，但制種產(chǎn)量低，嚴重制約了亞種間雜交粳稻的大面積推廣。父母本花時差異大是亞種間雜交粳稻制種的主要瓶頸之一，茉莉酸甲酯作為一種有效的花時調(diào)節(jié)劑，能夠大幅度提高制種產(chǎn)量［1-2］。但茉莉酸甲酯提高制種產(chǎn)量的效果因不同組合而異。鑒于茉莉酸甲酯高昂的成本，如果使用不當不但起不到增產(chǎn)的作用，還增加了制種成本。因此，本文通過選擇3個開花習性及花時吻合度迥異的雜交粳稻組合進行茉莉酸甲酯噴施試驗，以探討茉莉酸甲酯在不同類型的雜交粳稻組合制種中的實際應用技術。

1　材料與方法

1.1試驗材料

選用有效成分95%以上的茉莉酸甲酯試劑。粳型兩系不育系為母本的雜交粳稻組合1個、粳型三系不育系為母本的雜交粳稻組合2個，具體試驗材料及其特性見表1。

1.2試驗設計

1.2.1不同濃度試驗

試驗在上海市浦東新區(qū)老港鎮(zhèn)弘輝種業(yè)制種基地進行，供試組合為浦矮粳15S/浦恢22，8月31日上午9∶00在不育系進入開花高峰后，將茉莉酸甲酯用少量95%乙醇溶解后，分別稀釋至0.5 mmol/L、1.0 mmol/L 和1.5 mmol/L對不育系進行噴施，以噴施清水作為對照處理。每個處理噴施6條制種行（約667 m2），每個處理之間間隔2條不噴，以防不同濃度處理之間交叉影響。試驗設2次重復，分別位于兩塊田塊。

1.2.2單一濃度對比試驗

單一濃度對比試驗設在上海市川沙新鎮(zhèn)新浜基地進行，供試組合為浦粳36A/凡9和浦粳36A/旁大，9月5日上午10∶00在不育系進入開花高峰后，用95%乙醇溶解茉莉酸甲酯后，稀釋至1.0 mmol/L后對不育系進行噴施，以噴清水作為對照處理，每個處理噴施3條，由于是小制種，面積不大，不設重復。

1.3試驗考察項目

1.3.1父母本單日開花動態(tài)觀察

茉莉酸甲酯噴施當天，每個組合在噴施茉莉酸甲酯和對照區(qū)分別選擇開花程度相近的5個單穗掛牌，從早上8∶00開始，每隔0.5 h觀察1次父母本穎花開放數(shù)，以5穗穎花開放總數(shù)作為計數(shù)，穎花開放觀察后用剪刀剪去以示區(qū)別，避免重復計數(shù)。

1.3.2柱頭外露率考察

揚花期結束后，2個不育系在噴施茉莉酸甲酯和對照區(qū)分別隨機選取10個單穗，分別考察柱頭外露率。

1.3.3異交結實率

茉莉酸甲酯噴施當天，每個處理選擇開花程度相近的10個單株掛牌，在成熟期考察異交結實率。

表1　試驗材料及其特征特性

2　結果與分析

2.1各個組合父母本單日花時動態(tài)比較

2.1.1浦矮粳15S/浦恢22父母本單日花時動態(tài)比較

從圖1可以看出，未噴施茉莉酸甲酯的浦矮粳15S的花時動態(tài)表現(xiàn)為花時分散，持續(xù)開花時間長，但是開花高峰不明顯，父母本花時吻合度差。噴施茉莉酸甲酯的浦矮粳15S在噴施后0.5 h形成一個比較明顯的開花高峰，并且與父本的開花高峰吻合程度明顯優(yōu)于對照；而粳型三系不育系浦粳36A的花時比較集中，有比較明顯的開花高峰，但是與父本的開花高峰吻合度不夠理想。噴施茉莉酸甲酯1.0 h后，浦粳36A開始形成明顯的開花高峰。由此可見，茉莉酸甲酯可以顯著提早粳型三系不育系的花時，但對開花峰值影響不大。

2.2噴施茉莉酸甲酯對不育系柱頭外露率的影響

從表2可以看出，粳型不育系材料不管是兩系還是三系，無論柱頭外露還是不外露，噴施茉莉酸甲酯都不能顯著提高不育系的柱頭外露率。

2.3噴施茉莉酸甲酯對異交結實率的影響

2.3.1對浦矮粳15S/浦恢22異交結實率的影響

從表3可以看出，噴施不同濃度的茉莉酸甲酯對浦矮粳15S/浦恢22組合異交結實率的提高在田塊之間存在一定的差異。田塊1中，茉莉酸甲酯噴施濃度為0.5 mmol/L和1.5 mmol/L處理與對照的異交結實率沒有明顯差異，濃度為1.0 mmol/L的處理不但沒有提高異交結實率，反而比對照的異交結實顯著下降。田塊2中，噴施不同濃度的茉莉酸甲酯對異交結實率都有顯著的提升，茉莉酸甲酯濃度越高，異交結實率提升效果越明顯。從2個重復的平均異交結實率來看，0.5 mmol/ L和1.0 mmol/L的低濃度處理的異交結實率與對照沒有顯著性差異，1.5 mmol/L的高濃度處理對異交結實率具有顯著的提升作用。

圖1　不同組合父母本花時

表2　茉莉酸甲酯對粳型不育系柱頭外露率的影響（%）

表3　浦矮粳15S/浦恢22噴施不同濃度茉莉酸甲酯異交結實率（%）

表4　浦粳36A/凡9、浦粳36A/旁大噴施茉莉酸甲酯異交結實率（%）

浦矮粳15S/浦恢22組合的異交結實率提升效果不穩(wěn)定，可能與其母本浦矮粳15S對茉莉酸甲酯的響應特點有關。浦矮粳15S對茉莉酸甲酯的響應速度非?？欤瑖娛┸岳蛩峒柞ズ?.5 h就形成一個非常明顯的開花高峰，但是持續(xù)時間較短，對噴施的時間要求高。因此，噴施茉莉酸甲酯的時間至關重要，噴施時間早晚對提高異交結實率的效果影響較大。田塊1由于噴施時間早，母本的開花高峰形成過早，與父本開花高峰不吻合，造成了異交結實率不但沒有顯著提高，還出現(xiàn)低于對照的現(xiàn)象。田塊2由于噴施時間恰當，母本的開花高峰與父本開花高峰吻合度較好，從而對異交結實率的提升達到顯著差異。

2.3.2對浦粳36A/凡9、浦粳36A/旁大異交結實率的影響

從表4可以看出，雜交粳稻組合浦粳36A/凡9噴施1.0 mmol/L的茉莉酸甲酯后，異交結實率有了顯著提升，每穗實粒數(shù)由6.1粒增加到9.1粒，增幅達到49.2%。雜交粳稻組合浦粳36A/旁大噴施1.0 mmol/L的茉莉酸甲酯后，異交結實率也有顯著提升，每穗實粒數(shù)由15.2粒增加到26.7粒，增幅達到75.66%。從2個組合的平均數(shù)來看，1.0 mmol/L的茉莉酸甲酯對以浦粳36A為母本的雜交粳稻組合的異交結實率提升效果明顯，平均每穗實粒數(shù)由10.65增加到17.9粒，增幅達到了68.08%。

噴施茉莉酸甲酯能夠顯著提升以浦粳36A為母本的雜交粳稻組合的制種產(chǎn)量，可能與浦粳36A對茉莉酸甲酯的響應特點有關。浦粳36A在噴施茉莉酸甲酯1.0 h后才形成明顯的開花高峰，并且形成的開花高峰時間比較長。

3　討論

大量研究表明，茉莉酸甲酯是一種效果非常明顯的花時調(diào)節(jié)劑，能夠顯著改變各種不育系材料的花時，但是對可育材料的花時影響不大［3］。因此，在制種時可以實現(xiàn)父母本普打，不需要選擇性噴施。茉莉酸甲酯的噴施時間是影響其提高制種產(chǎn)量效果的主要因素，這主要是因為不同的材料對茉莉酸甲酯的響應特性不一樣。宋平等［3］研究表明，不育系材料對茉莉酸甲酯的響應時間快。閆志強等［4］的研究表明，秈稻材料對茉莉酸甲酯的響應速度快，并且敏感，不管噴施低濃度還是高濃度茉莉酸甲酯都能明顯提早秈稻材料的花時，但是只有高濃度的茉莉酸甲酯才能提早粳稻材料花時，并且需隔日噴施才能起到明顯效果。茉莉酸甲酯能夠顯著調(diào)節(jié)不育系的花時，使之與父本的花時吻合，從而不同程度提高各個類型雜交粳稻組合的制種產(chǎn)量，在這點上，本文研究結果與前人的結果是一致的［5-6］。本試驗結果認為，噴施茉莉酸甲酯能否提高雜交組合制種產(chǎn)量主要取決于不育系對茉莉酸甲酯響應的特點。響應速度快，開花高峰峰值明顯但持續(xù)時間短的不育系，通過噴施茉莉酸甲酯提高制種產(chǎn)量的效果不如響應速度慢、開花高峰峰值均衡且持續(xù)時間長的不育系顯著和穩(wěn)定。本研究結果還表明，茉莉酸甲酯并不能提高不育系的柱頭外露率，這與前人的研究結果存在差異，有可能與本試驗的不育系材料柱頭不外露或柱頭外露率太低有關。

參考文獻

［1］蔣海燕，曾曉春，余秋平，等.茉莉酸甲酯在雜交稻制種中的應用［J］.江西農(nóng)業(yè)大學學報，2008，30（6）：1 024-1 027.

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［5］何永明，曾曉春，方加海，等.微管解聚劑、呼吸作用抑制劑與MeJA對水稻穎花開放的影響［J］.江西農(nóng)業(yè)大學學報，2009，31 （2）：198-201.

［6］何永明.內(nèi)源茉莉酸（JA）在水稻穎花開放的作用［D］.南昌：江西農(nóng)業(yè)大學，2012.

Application Effects of Methyl Jasmonate（MeJA）in Different Japonica Inter-subspecific Hybrid Rice Seed Production

WANG Yiming，WANG Dongyi，GU Chunjun，WU Xueyuan，DAI Guozhong （Pudong New District Agro-technology Extension Center，Shanghai 201201，China）

Abstract：In order to make the the floret opening time of both male parent and female parent fit well，a field experiment，in which the MeJA was sprayed to the female parent of 3 japonica intersubspecific hybrid rice with different floret opening time characteristics was carried out. The results showed that the MeJA can adjust the floret opening time of female parent significantly to fit the floret opening time of it's male parent，increase seed setting rate，and enhance the seed production yield obviously.

Key words：japonica hybrid rice；inter subspecific；MeJA

中圖分類號：S511.038

文獻標識碼：B

文章編號：1006-8082（2016）02-0078-03

收稿日期：2015－10－10

基金項目：上海市科技興農(nóng)推廣項目［滬農(nóng)科推字（2014）第2-4號］