不同收獲期對(duì)雜交水稻F1代種子質(zhì)量的影響

顧舒雯，徐鴻誠(chéng)，李哲，陳錦珠，吳海峰，楊世才，潘竹棟，朱孔志

(江蘇金色農(nóng)業(yè)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(jié)實(shí)，原理是將水稻不育系、恢復(fù)系兩個(gè)不同品系按一定的行比相間錯(cuò)期栽培，要求同期抽穗開花，結(jié)實(shí)生產(chǎn)雜交種子的過程。雜交水稻種子是糧食作物生產(chǎn)不可或缺的生產(chǎn)資料，較強(qiáng)種子活力是種子質(zhì)量的基本要求，成熟度與種子活力密切相關(guān)，過早或過晚收獲種子，種子活力都會(huì)受到影響。因此，在最適宜的時(shí)期收獲種子，有利于保持最佳的種子活力，提高種子質(zhì)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(shí)，達(dá)到生理成熟；另一方面是形態(tài)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(duì)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(yōu)3號(hào)種子不同收獲時(shí)期的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和種子活力，發(fā)現(xiàn)各處理間差異明顯；蘭劍等[4]研究了不同時(shí)期收獲的黑麥草種子的發(fā)芽特性，后期收獲的種子特性均優(yōu)于前期，且千粒重大的種子其發(fā)芽勢(shì)、發(fā)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(guī)水稻種子更脆弱，遇異常氣候和條件常易失去活力，發(fā)生裂變，降低發(fā)芽率，具有以下特點(diǎn)：收獲期早(成熟度80%時(shí)收割)、含水量高(30%左右)、適宜收獲期短、雜質(zhì)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(duì)3個(gè)雜交水稻制種組合，設(shè)置8個(gè)不同收獲期，對(duì)雜交種子質(zhì)量開展了相關(guān)研究，為探究適宜收獲期對(duì)種子質(zhì)量的影響奠定了基礎(chǔ)。

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(yè)有限公司，荃9311A/五山絲苗來自安徽荃銀高科種業(yè)股份有限公司。

1.2 試驗(yàn)地選擇

試驗(yàn)均在鹽城市大豐區(qū)劉莊鎮(zhèn)民主村(33°9′45.97″N，120°16′41.38″E)進(jìn)行，海拔高度5.6 m，試驗(yàn)地為黏性土壤、田塊平整、土壤肥力均勻、排灌方便、形狀規(guī)整，土壤有機(jī)質(zhì)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(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置8個(gè)處理，即3個(gè)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(jī)選取20穴進(jìn)行脫粒，收獲雜交種子。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與統(tǒng)計(jì)方法

本試驗(yàn)測(cè)定的項(xiàng)目包括發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、粉質(zhì)化、千粒重、粒長(zhǎng)以及粒寬6個(gè)指標(biāo)。將收獲的雜交種放入40 ℃恒溫烘干箱內(nèi)烘至5～7 d，并測(cè)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(nèi)，放入30 ℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)等待發(fā)芽；觀察第3天和第5天樣品盒內(nèi)種子發(fā)芽數(shù)量并記錄，重復(fù)3次，考察發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率。

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

取100粒種子考察裂穎率，重復(fù)5次。

用游標(biāo)卡尺測(cè)定稻粒的粒長(zhǎng)和粒寬，重復(fù)15次。

2 結(jié)果與分析

2.1 父母本播種期、播差期和花期情況

3個(gè)不同的制種組合播種期、移栽期、始穗期和播始?xì)v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(shí)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(shí)噴施赤霉素、荃9311A/五山絲苗見穗15%～20%時(shí)噴施赤霉素、隆臻36S/鈺占見穗20%時(shí)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(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率分析

由表2可以看出，隨著噴施赤霉素天數(shù)延長(zhǎng)，晶4155S/R534種子發(fā)芽勢(shì)呈上升趨勢(shì)，在25 d時(shí)，發(fā)芽勢(shì)最低，隨著時(shí)間推移逐步升高，37d時(shí)發(fā)芽勢(shì)最高，與其他收獲時(shí)間相比存在顯著差異(P<0.05)，39 d時(shí)又開始下降。種子發(fā)芽率與發(fā)芽勢(shì)趨勢(shì)基本相同，在25 d時(shí)，發(fā)芽率最低，后面逐步升高，31～37 d時(shí)發(fā)芽率較好，與其他收獲時(shí)間相比存在顯著差異(P<0.05)，39 d時(shí)又開始下降。隨著天數(shù)的延長(zhǎng)，種子千粒重也隨之增加，后期千粒重持續(xù)穩(wěn)定在一定區(qū)間；種子粉質(zhì)化程度在37 d時(shí)達(dá)到最大，粉質(zhì)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(shí)間延長(zhǎng)粒長(zhǎng)寬比逐漸升高，并趨于穩(wěn)定，同時(shí)天氣因素對(duì)晶4155S/R534種子質(zhì)量沒有影響。

表2 不同收獲期對(duì)制種組合晶4155S/R534種子質(zhì)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(shù)的延長(zhǎng)，荃9311A/五山絲苗種子發(fā)芽勢(shì)呈上升趨勢(shì)，25 d發(fā)芽勢(shì)最低，隨著時(shí)間推移逐步升高，在33 d時(shí)發(fā)芽勢(shì)達(dá)到最高，35 d后又開始下降。種子發(fā)芽率隨著噴施赤霉素后天數(shù)的延長(zhǎng)，25 d發(fā)芽率最低，隨著時(shí)間推移逐步升高，在31～33 d時(shí)發(fā)芽勢(shì)達(dá)到最高，33 d后又開始下降；隨著噴施赤霉素后天數(shù)的延長(zhǎng)，種子千粒重?zé)o顯著差異，33 d千粒重達(dá)到最高，后期持續(xù)穩(wěn)定在一定數(shù)值之間，說明種子在25 d已完成灌漿；種子粉質(zhì)化程度在33 d后開始增加，在39 d收獲時(shí)，達(dá)到最大，粉質(zhì)化程度最高，同時(shí)也說明降雨天氣對(duì)種子粉質(zhì)化存在一定的影響。裂穎率沒有明顯的差異，同時(shí)粒長(zhǎng)、粒寬隨著延長(zhǎng)收獲時(shí)間無顯著差異。

表3 不同收獲期對(duì)制種組合荃9311A/五山絲苗種子質(zhì)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(shù)的延長(zhǎng)，隆臻36S/鈺占種子發(fā)芽勢(shì)呈上升趨勢(shì)，25 d發(fā)芽勢(shì)最低，隨著時(shí)間推移逐步升高，35 d時(shí)發(fā)芽勢(shì)達(dá)到最高，35 d后又開始下降。種子發(fā)芽率隨著噴施赤霉素后天數(shù)的延長(zhǎng)，25 d發(fā)芽率最低，隨著時(shí)間推移逐步升高，在35 d時(shí)發(fā)芽率達(dá)到最高，35 d后又開始下降；隨著噴施赤霉素天數(shù)的延長(zhǎng)，種子千粒重也隨之增加，39 d時(shí)千粒重與其他天數(shù)相比存在顯著差異(P<0.05)；種子粉質(zhì)化程度無顯著差異。裂穎率隨著時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)；粒長(zhǎng)、粒寬并沒有隨著收獲時(shí)間延長(zhǎng)出現(xiàn)差異。

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

3 結(jié)論與討論

王秀萍等[6]對(duì)不同成熟度的水稻種子測(cè)定結(jié)果表明，成熟度越高，種子的發(fā)芽能力越強(qiáng)；種子的發(fā)芽率在開花授粉后20 d可達(dá)到70%，25 d可達(dá)到80%以上。王昌華等[7]對(duì)水稻白穎花開花授粉研究表明，種子發(fā)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(wěn)定，粒重對(duì)發(fā)芽率有直接作用。張睿佳等[8]研究指出，隨著采收時(shí)間的推遲，水稻品種秋優(yōu)金豐種子的成熟度越來越高，發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)均呈先增大后穩(wěn)定的趨勢(shì)。

本研究結(jié)果表明，不同收獲期對(duì)雜交水稻F1代種子質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(shí)期收獲至關(guān)重要，不僅顯著提高雜交水稻種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)，增加千粒重，而且降低種子粉質(zhì)化程度及裂穎率。此外，陰雨天氣對(duì)種子質(zhì)量也有一定的影響。