三系不育系繁源A異交特性及其高產(chǎn)繁殖技術(shù)

張以華，胡榮華，蔡巨廣，游年順，雷上平，吳志源，謝美珠

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·繁殖制種·

三系不育系繁源A異交特性及其高產(chǎn)繁殖技術(shù)

張以華，胡榮華，蔡巨廣，游年順，雷上平，吳志源，謝美珠

（福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所，福建福州 350018）

繁源A是福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所育成的優(yōu)異三系不育系，具有不育性穩(wěn)定、異交率高、配合力強(qiáng)、抗稻瘟病、米質(zhì)優(yōu)等特點(diǎn)，已配組育成4個(gè)品種通過審定。通過對繁源A異交特性的觀察，明確其影響異交率的關(guān)鍵因素，結(jié)合多年的繁殖經(jīng)驗(yàn)，提出高產(chǎn)繁殖關(guān)鍵技術(shù)。

不育系；繁源A；異交特性；高產(chǎn)繁殖

雜交水稻是中國糧食安全的科技支撐。繁育出高純度的不育系種子來生產(chǎn)高質(zhì)量的雜交稻種子，是保證雜種優(yōu)勢的前提，也是雜交水稻增產(chǎn)增收和走向商品化生產(chǎn)的重要保證。繁源A是福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所選育的具有不育性穩(wěn)定、異交率高、配合力強(qiáng)、抗稻瘟病、米質(zhì)優(yōu)等特點(diǎn)的野敗秈型三系不育系，于2013年通過福建省農(nóng)作物品種審定委員會審定（閩審稻2013012）［1］。目前已配組育成繁優(yōu)5468（梅審稻2012001號）［2］、繁優(yōu)7206（韶審稻201215）、繁優(yōu)709（渝審稻2014006）［3］、繁優(yōu)5498（閩審稻2015018）［4］等4個(gè)品種通過審定，另有繁優(yōu)609已通過國家初審及多個(gè)品種進(jìn)入?yún)^(qū)域試驗(yàn)，產(chǎn)業(yè)化開發(fā)前景廣闊。通過對繁源A異交特性的觀察，明確影響繁源A親本繁殖產(chǎn)量的因素，現(xiàn)將其高產(chǎn)繁殖技術(shù)介紹如下。

1 繁源A異交特性觀察

1.1 材料與方法

1.1.1 材料 繁源A及對照全豐A種子均由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所提供。

1.1.2 方法 ①試驗(yàn)地點(diǎn)及安排：繁源A及對照全豐A于2015年5月30日開始在福建將樂進(jìn)行分期播種，后續(xù)每隔7 d作為1個(gè)分期，共安排4期，插秧時(shí)同期的繁源A與全豐A緊臨而插，按照常規(guī)大田管理進(jìn)行栽培管理。

②柱頭外露率觀察：繁源A及對照全豐A于始穗后7 d進(jìn)行柱頭外露率統(tǒng)計(jì)，每株選取3穗大部分穎花已經(jīng)開放過的穗稻，統(tǒng)計(jì)不包頸部分已開放穎花的柱頭外露率，包括單邊、雙邊及總外露率。

③花時(shí)特性觀察：抽穗期于同一天分別選取始穗后3～4 d的單株3株作為3個(gè)重復(fù)，每株選取一穗頂部已開過少量穎花的稻穗進(jìn)行掛牌。于頭天晚上剪除已經(jīng)開過的穎花，留下未開穎花用于第2天觀察花時(shí)。07：00—17：00，每隔1 h進(jìn)行1次觀察，統(tǒng)計(jì)1 h內(nèi)開放的穎花數(shù)，統(tǒng)計(jì)完成后剪除開放的穎花。

④柱頭活力觀察：繁源A及對照全豐A分別分期播種，抽穗期于同一天分別選取始穗后3～4 d的單株8株，對不育系進(jìn)行溫湯促花，每株選取3穗頂部已開過少量穎花的稻穗，剪除未開的及已經(jīng)開過的穎花，留下當(dāng)天溫湯促開的花后進(jìn)行套袋。于第1～8天不同時(shí)間的上午10：00左右用對應(yīng)的保持系花粉進(jìn)行充分的授粉，授粉后15 d統(tǒng)計(jì)結(jié)實(shí)率。

1.2 結(jié)果與分析

1.2.1 柱頭外露情況 柱頭外露率的高低對不育系穎花閉穎后的授粉結(jié)實(shí)能力影響很大，柱頭外露的穎花在開放后續(xù)幾天，在其活力未喪失前仍然能夠授粉而結(jié)實(shí)。經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，繁源A柱頭單邊外露率33.08%，雙邊外露率42.86%，總外露率75.94%；對照全豐A柱頭單邊外露率48.28%，雙邊外露率28.74%，總外露率77.01%。繁源A雙邊外露率高于全豐A，而總外露率低于全豐A。

1.2.2 花時(shí)動態(tài) 花時(shí)早而集中有利于不育系的異交授粉結(jié)實(shí)，是不育系良好異交特性之一。繁源A始花時(shí)間比全豐A遲，一般為08：00—09：00，而全豐A早晨07：00之前就已經(jīng)始花。繁源A花時(shí)高峰出現(xiàn)在12：00—13：00，這與全豐A表現(xiàn)一致，兩者在這一時(shí)段的開花占比分別達(dá)25.12%和24.41%。繁源A開花比較集中的時(shí)段為12：00—15：00這3 h內(nèi)，而全豐A為11：00—14：00。午前花比率，繁源A為20.57%，全豐A高達(dá)42.81%（圖1）。可見繁源A始花和盛花花時(shí)均較全豐A遲，午前花比率比全豐A低。

1.2.3 柱頭活力 不育系穎花開放后，隨著時(shí)間的推移，授粉結(jié)實(shí)能力逐漸下降，而其能夠保持授粉結(jié)實(shí)能力的天數(shù)及結(jié)實(shí)率的高低體現(xiàn)了其柱頭的活力程度。開花第2天后，由于穎殼閉合，結(jié)實(shí)率主要受柱頭外露率及柱頭活力影響。開花當(dāng)天，在花粉量充足的情況下，繁源A及全豐A的異交結(jié)實(shí)率均可達(dá)90.0%以上。第2、3天，繁源A在花粉充足的條件下結(jié)實(shí)率達(dá)50.00%以上，開花第4天以后，柱頭授粉結(jié)實(shí)能力急劇下降，第6天以后結(jié)實(shí)率低于10.00%；對照全豐A開花前4天的結(jié)實(shí)率在50.00%以上，開花第5天以后，柱頭授粉結(jié)實(shí)能力急劇下降，第7天以后結(jié)實(shí)率低于10.00% （表1）?？梢姺痹碅柱頭活力略差于全豐A，對于生產(chǎn)而言父母本花期不遇3 d以上將對產(chǎn)量造成嚴(yán)重影響，6 d以上基本絕收。

表1 繁源A與全豐A穎花開放后不同時(shí)間的授粉結(jié)實(shí)率（%）

2 繁源A繁殖技術(shù)

結(jié)合繁源A的特征特性及多年在福建省建寧縣的繁殖經(jīng)驗(yàn)，提出繁源A高產(chǎn)繁殖技術(shù)，總結(jié)如下。

2.1 選擇合適的基地，確保隔離條件

選擇閩西北海拔400 m以下丘陵地帶的天然隔離山垅田作為繁殖基地，要求水田土壤質(zhì)地為沙壤土，粘性適中，保水保肥；地下水位較低，能排能灌；集中連片便于管理。具備天然的地形隔離條件，如利用生育期隔離，必須確保不育系始穗前及齊穗后20 d以上200 m范圍內(nèi)無異花粉源。

2.2 使用高純度的原種種子作為繁殖用種

嚴(yán)格按照回交圃→原原種→原種→良種的單向不育系提純繁殖程序繁育親本不育系種子，良種繁殖用種必須使用99.9%以上純度的原種。

2.3 適時(shí)適量播種，培育壯秧

有利于不育系異交高產(chǎn)的最適天氣條件為日平均氣溫24～30℃，相對濕度70%～90%。根據(jù)不育系繁殖抽穗揚(yáng)花期的適宜氣候條件及花粉隔離要求，結(jié)合閩西北地區(qū)氣候條件特點(diǎn)，安排7月上中旬為抽穗揚(yáng)花期。繁源A生育期較長，在福建建寧作中稻繁殖，安排在4月中下旬播種，7月中下旬抽穗，播種至抽穗歷期95 d左右，主莖葉片數(shù)15片。第1期父本比母本推遲7 d播種，葉齡差1.2葉，第2期父本比第1期父本遲播7 d。本田繁殖用種量：母本22.5 kg/hm2，父本6.0 kg/hm2；秧田播種量225.0 kg/hm2，秧田與本田比為1∶（8～10）。

培育壯秧是促進(jìn)個(gè)體早生快發(fā)、發(fā)揮高產(chǎn)潛力的關(guān)鍵。育秧采用半旱育秧、濕潤育秧或塑料軟盤育秧等方式，做到均勻稀播，下塌半粒谷。因4月份福建西北部仍有冷空氣活動及暴雨影響，2葉期前最好采用薄膜覆蓋。為促進(jìn)秧苗早發(fā)分蘗、矮壯、根系發(fā)達(dá)，1葉1心期按3 000 g/hm2秧田用量，用15%多效唑配成300 mg/kg濃度的溶液均勻噴施。秧地在整地時(shí)施足腐熟的有機(jī)肥，2葉1心期畦面及時(shí)追施225 kg/hm2復(fù)合肥加75 kg/hm2尿素作斷奶肥。插秧前5 d追施送嫁肥。

2.4 適齡移栽，插足基本苗

適齡移栽，葉齡4.5～5.5，秧齡控制在25 d左右。為保證花粉量充足，父母本行比控制在2∶（8～10），即2行父本8～10行母本。行向與常年抽穗揚(yáng)花期風(fēng)向相垂直以利于授粉。父母本間距30.0 cm作為田間管理工作道，同時(shí)便于去雜工作。構(gòu)建適宜的本田起始群體，插足基本苗。母本按13.3 cm×13.3 cm的規(guī)格雙本插植，栽插密度為56.5萬叢/hm2，基本苗226.0萬/hm2；父本按16.7 cm×20.0 cm的規(guī)格雙本插植，栽插密度為6.6萬叢/hm2，基本苗22.5萬/hm2。為確保插植質(zhì)量，做到頭天整地，嚴(yán)格淺插。

2.5 科學(xué)水肥管理，促穩(wěn)健生長

大田期水分管理做到：淺水插秧，防浮苗；返青期保持寸水，有利于縮短返青期；分蘗前期淺水勤灌，促進(jìn)分蘗早生快發(fā)；分蘗后期適時(shí)、適度曬田，控制無效分蘗、提高成穗率促大穗；孕穗期及抽穗揚(yáng)花期建立水層，滿足孕穗期對水分的較大生理需求，并提高田間濕度以利父本散粉及提高花粉活力；乳熟期間歇灌溉，干濕交替協(xié)調(diào)水氣平衡，養(yǎng)根保葉防早衰；收割前5 d斷水，避免過早斷水引起籽粒不飽滿及加重裂穎現(xiàn)象。

養(yǎng)分運(yùn)籌上做到按需施肥，重視有機(jī)肥，氮磷鉀均衡的原則，促進(jìn)群體穩(wěn)健生長。肥料施用量及配比：施純氮210 kg/hm2，氮（N）∶磷（P2O5）∶鉀（K2O）為2∶1∶2。在時(shí)段上采取重前（基肥）、穩(wěn)中（追肥）、補(bǔ)后（穗粒肥）的方式，除磷肥在大田整田時(shí)全部作基肥施用外，氮肥和鉀肥的基肥、蘗肥、穗粒肥比例為4∶3∶3。輔助方式上，乳熟期葉面噴施磷酸二氫鉀或葉面寶等葉面肥，能夠延長功能葉功能期，增加籽粒飽滿度和粒重。

2.6 有效防治病蟲害

在做好肥水管理、改善耕作制度等穩(wěn)健栽培技術(shù)措施的基礎(chǔ)上，定期進(jìn)行稻飛虱、螟蟲、稻薊馬、紋枯病、稻粒黑粉病、細(xì)條病等病蟲害的田間調(diào)查，結(jié)合當(dāng)?shù)刂脖２块T的測報(bào)，抓住防治關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，選用對口化學(xué)農(nóng)藥或生物農(nóng)藥及時(shí)防治病蟲害。

2.7 確?；ㄆ谙嘤隽己?，合理施用“九二○”

對于正常氣候及肥水管理?xiàng)l件下，不育系繁殖父母本花期一般相遇是良好的，但不排除特殊年份氣候條件和水肥管理出現(xiàn)的花期偏差現(xiàn)象。預(yù)計(jì)始穗期前30 d開始每隔3 d左右剝查1次花期，跟蹤父母本穗發(fā)育動態(tài)及花期相遇情況。繁源A抽穗當(dāng)天部分穎花即可開放，父母本同期始穗可使花期相遇良好。對于父母本花期出現(xiàn)偏差的田塊要早發(fā)現(xiàn)早調(diào)整，采用“以促為主、促控結(jié)合、肥調(diào)為主、水調(diào)為輔”的策略進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整。

“九二○”的用量以穗莖抽出2 cm左右為宜。繁源A對“九二○”較為敏感，225～300 g/hm2的用量即可達(dá)到較好的離莖效果，若“九二○”施用過量易導(dǎo)致后期倒伏和增加種子穗上芽的風(fēng)險(xiǎn)。第1次噴施掌握在抽穗10%左右，按前輕、中重、后補(bǔ)的原則按1∶2∶1分3次施用。為使父本高于母本20 cm左右的高度差以便于授粉，父本于第2次噴施后再單獨(dú)噴1次，用量為30 g/hm2左右。

2.8 及時(shí)趕粉

由于父母本存在花時(shí)差異，上午08：00—09：00先拉繩趕露水1次以加快田間小氣候升溫，提早母本開花時(shí)間，縮小父母本花時(shí)差異，同時(shí)第1次趕粉須等母本穎花開放至一定數(shù)量時(shí)才開始，后面每間隔0.5 h左右趕粉1次，直至父本當(dāng)天的花粉開完散盡為止。

2.9 嚴(yán)格去雜，適時(shí)收曬

繁源A具有良好的異交特性，容易接受外來花粉異交結(jié)實(shí)而發(fā)生串雜，須在保障嚴(yán)格的隔離條件的同時(shí)做好去雜工作，保障種子純度。大田分蘗期應(yīng)逐畦去除異形株及落地谷秧苗。始穗期、抽穗期和齊穗期是去雜的3個(gè)關(guān)鍵時(shí)期，必須抓住這十余天的關(guān)鍵期去除異形不育株、半不育株、保持系、其它可育雜株、青棵株等所有類型的雜株。父本于趕完花粉后及時(shí)低樁割除，降低父本混入機(jī)率。

不育系種子成熟期由于休眠淺或無休眠，加之8月份福建西北部若受臺風(fēng)天氣影響易發(fā)生連續(xù)陰雨天氣而發(fā)生穗上芽現(xiàn)象，因此，應(yīng)抓住有利天氣適時(shí)收割。種子應(yīng)及時(shí)晾曬，防止?jié)a種發(fā)熱霉?fàn)€而降低種子發(fā)芽率。在收獲和涼曬之前，工具和場地要清理干凈，嚴(yán)防機(jī)械混雜。

3 結(jié)論與討論

繁源A柱頭外露率高，總外露率75.94%，其中雙邊外露率達(dá)42.86%。上午08∶00—09∶00始花，開花比較集中的時(shí)段為12：00—15：00，花時(shí)高峰出現(xiàn)在12：00—13：00。開花當(dāng)天在花粉量充足的情況下異交結(jié)實(shí)率均可達(dá)90.0%以上，第2、3天依靠柱關(guān)外露及其活力維持異交率仍然可達(dá)50.00%以上，開花第4天以后柱頭活力急劇下降，異交率降到34.01%，第6天以后低于10.00%。對于繁殖或制種生產(chǎn)而言父母本花期不遇3 d以上將對產(chǎn)量造成嚴(yán)重影響，6 d以上基本絕收。繁源A繁殖應(yīng)在選擇隔離條件好的基地基礎(chǔ)上，根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件安排好最適的抽穗揚(yáng)花期及父母本播期；培育壯秧、適齡移栽、插足基本苗，均衡肥水管理構(gòu)建穩(wěn)健的高產(chǎn)群體；確保花期相遇良好、適時(shí)適量施用“九二○”，構(gòu)建良好的異交態(tài)勢；嚴(yán)抓去雜、防雜工作，及時(shí)收割和晾曬，保證種子質(zhì)量。

［1]游年順，張以華，黃利興，等.優(yōu)質(zhì)、抗稻瘟病香型水稻三系不育系繁源A的選育［J］.熱帶作物學(xué)報(bào)，2014，35（3）：488-492.

［2]張以華，黃利興，蔡巨廣，等.雜交水稻新品種繁優(yōu)5468［J］.雜交水稻，2013，28（6）：80-82.

［3]黃利光，葉祥富，胡榮華，等.高產(chǎn)抗稻瘟病雜交水稻新組合繁優(yōu)709［J］.雜交水稻，2014，29（6）：88 -89.

［4]胡榮華，吳志源，張以華，等.雜交水稻新品種繁優(yōu)5498的選育與應(yīng)用［J］.福建稻麥科技，2015，33（4）：1-4.

Outcrossing Habits of the CMS Line Fanyuan A and The Technologies of High Yield Reproduction

Zhang Yi-hua， Hu Rong-hua， Cai Ju-guang， You Nian-shun， Lei Shang-ping， Wu Zhi-yuan， Xie Mei-zhu
（Rice Research Institute ， Fujian Academy of Agricultural Sciences，F(xiàn)uzhou，F(xiàn)ujian 350018）

Fanyuan A is a cytoplasmic male sterility（CMS）Line in rice bred by the Rice Research Institute of Fujian Academy of Agricultural Sciences. It was proved that the CMS Line has the characteristics of stable sterility， high outcrossing rate， strong resistant to rice blast and good quality.By far， derived from Fanyuan A，four hybrid rice combinations were certified. Through observation of outcrossing characteristics， clearly the key factors influencing outcrossing rate， combined with years of reproduction experience and establish the key technologies in high yield reproduction of seeds.

CMS Line ；Fanyuan A； outcrossing habits； reproduction of seeds

S511.038；S339.5

B

1008 - 9799（2016）02 - 0001 - 04

2016 - 05 - 25

農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)子課題（201303005）；福建省科技計(jì)劃項(xiàng)目——省屬公益類科研院所基本科研專項(xiàng)（2014R1021-13）

張以華（1980 - ），男，副研究員，碩士，研究方向：三系雜交稻育種