Abstract:Inorderto clarifythe effects ofdifferent gibberellin treatments on flowering dynamicsand outcrossingsituation of rice sterile lines,thecombinationsof Zao6A×Zao5.1 ,Jingkang1 and Chuanzhong 3A × Zhongzhong R16O7 were used as materials. The treatments included no gibberellin control(CK),spraying 22.5 g/hm2 gibberellin at the M stage of young panicle differentiation of sterile lines(S1),spraying 15.0g/hm2 gib
berellin at the M stage of young panicle differentiation of sterile lines and spraying 90.0g/hm2 and 75.0g/hm2 gibberellin at 7:00 and 19:00 on the day of 10% heading(S2),spraying 75.0g/hm2 , 45.0g/hm2 and 45.0g/hm2 gibberellin on the day of 20% heading and the next two days(S3).The effects of different treatments on flowering dynamics,plant morphology,paniclestructure,stigmaexsertionrateandyieldcompositionof sterile lineswereanalyzed.Theresults showed thattheflowering periodoftheparentsofthethreecombinations inCKwasshiftedby5-6d.Theflowering indexof the three combinations under S1 treatment was 73.33%-85.71% ,and the flowering indexunder S2 treatment and S3 treatment was43.75 % -66.67 % .The plant height of the three sterile lines of S2 treatment and S3 treatment was significantly higher thanthatofS1treatmentandCK,andthelengthsoftheinvertedlstinternode,inverted2ndinternodeandinverted3rdinternodeof the three sterile linesofS2 treatmentand S3 treatment were significantlylongerthanthoseofS1treatmentand CK.The paniclerateofthethreesterilelinesfromlowto highwasS3treatment,S2treatment,S1treatmentand CK.The unilateralstigma exsertionrate,bilateralstigmaexsertionrateandtotal stigmaexsertionrateofthethreesterilelinesunder S3treatment were significantlyhigherthan thoseunder theotherthree treatments.Among them,the bilateral stigma exsertion rate of S3 treatment increased by 9 6.20%-140.03% compared with CK. There were no significant differences in the numberof efectivepanicles,the numberof grains per panicle and1Ooo-grain weight among the three sterile lines.The seedsetingrateandtheoreticalyieldof thethreecombinationsunderS3treatmentandS2treatmentweresignificantlyhigher thanthoseofS1treatmentand CK.Onthewhole,the decreaseofflowering index caused byflowering perioddeviationof parents is the mainfactorforthedecreaseofoutcrossingrateof hybridseed production.S3treatmentcan efectivelyimprove the flowering index and improve the outcrossing situation of sterile lines.
Key Words:hybrid rice;mechanized seed production;gibberelin;sterile lines;flowering period;outcrossing seed setting rate
水稻是中國第一大口糧作物,有 60% 以上的人口以稻米為主食[1]。目前中國雜交水稻的種植面積約占水稻種植面積的 50% 。因此,雜交制種是保障中國水稻生產(chǎn)乃至糧食安全的重要要素。但居高不下的制種成本是限制雜交水稻大面積推廣應(yīng)用的一大難題。機(jī)械化生產(chǎn)是降低制種成本的有效措施,但機(jī)械化制種加大了花期不遇的風(fēng)險,這導(dǎo)致傳統(tǒng)制種向機(jī)械化制種轉(zhuǎn)型受到限制[2-3]。因此,如何促進(jìn)親本花期相遇進(jìn)而提高制種產(chǎn)量是雜交水稻機(jī)械化制種的關(guān)鍵[4-5]。雜交水稻制種的核心在于親本間的異花授粉過程,親本花期相遇程度是決定異交結(jié)實率的關(guān)鍵因素,并顯著影響制種產(chǎn)量[6]。此外,不育系的穗層結(jié)構(gòu)、柱頭外露狀況等異交態(tài)勢也會對制種產(chǎn)量產(chǎn)生重要影響[7]
赤霉素(GA3)是常用的生長調(diào)節(jié)激素,能協(xié)調(diào)雜交水稻制種親本的異交態(tài)勢,提高花期相遇程度[8],但赤霉素噴施效果受噴施時期與劑量的交互影響。不育系破口期或始穗期噴施可縮短出穗時間,始穗期噴施可有效解除包頸,灌漿期噴施能夠改善柱頭活力[9]。黃益峰等[0]研究發(fā)現(xiàn),赤霉素用量達(dá)到一定閾值后,進(jìn)一步增施對制種產(chǎn)量的提升效應(yīng)趨于平緩,且不同噴施時期和劑量組合的制種產(chǎn)量具有顯著差異[7]。此外,赤霉素對不同播差期(兩親本播種期之差)組合的調(diào)控效果存在明顯差異。播差期 ?10d 的親本需分次高劑量噴施赤霉素以延長花期重疊窗口,而播差期 lt;5d 的親本則需要精準(zhǔn)低劑量赤霉素即可調(diào)控親本抽穗同步性和優(yōu)化柱頭外露率[1I-I2]。前人圍繞光溫因素[13]、種植密度[14]肥料運(yùn)籌[15]、施用萊莉酸甲酯(MeJA)及其中間代謝物[16-17]等對雜交組合花期調(diào)控開展了較為系統(tǒng)的研究。目前,赤霉素對單一組合的雜交水稻花期調(diào)控已有較多研究,但相同赤霉素施用措施對不同品種組合花期相遇特征及異交態(tài)勢的影響還缺乏系統(tǒng)研究,這在一定程度上制約了機(jī)械化技術(shù)在雜交水稻制種中的應(yīng)用。因此,本試驗擬在機(jī)械化制種的背景下,通過比較不同赤霉素處理對不育系異交態(tài)勢和花期調(diào)控的影響,構(gòu)建適宜于不同特性組合的花期調(diào)節(jié)技術(shù),以期為雜交水稻機(jī)械化高產(chǎn)制種提供依據(jù)和支撐。
1材料與方法
1.1試驗材料
采用播差期分別為 5d,17d,25d 的早 -6A× 早5-1、旌康1A×LR72和川種 3A× 中種R16073個組合為試驗材料。供試材料在地區(qū)的種植特性如表1所示。
1.2 試驗設(shè)計
試驗于2023年在省邛崍市天府種業(yè)園區(qū)(30°40′N,103°52′E) 進(jìn)行。試驗地土壤 pH7.61 、有機(jī)質(zhì)含量 34.73g/kg 全氮含量 1.79g/kg 全磷含量0.32g/kg 、全鉀含量 12.14g/kg 、堿解氮含量162.54mg/kg 、速效磷含量 8.60mg/kg 、速效鉀含量58.25mg/kg 。3個組合分別采用隨機(jī)區(qū)組試驗設(shè)計,以不施赤霉素為對照(CK),設(shè)置3個赤霉素施用處理:不育系幼穗分化第VI期噴施赤霉素 22.5g/hm2(S1) 不育系幼穗分化第V期噴施赤霉素 15.0g/hm2 及抽穗10% 當(dāng)日7:00和19:00分別噴施赤霉素 90.0g/hm2 和75.0g/hm2(S2) 、不育系抽穗 20% 當(dāng)日及其后2d分別噴施赤霉素 75.0g/hm2?45.0g/hm2 及 45.0g/hm2 (S3)。親本育秧方式均為機(jī)插毯狀苗硬盤暗化育秧,恢復(fù)系秧齡為30d,不育系秧齡為 25d 。按常規(guī)制種設(shè)置兩期恢復(fù)系,間隔7d播種?;謴?fù)系與不育系行比為 6:18 ,間距 30cm ,重復(fù)3次,各親本播栽時間及栽插規(guī)格如表2。全生育期施純氮 180kg/hm2 ,全田基施 600kg/hm2 復(fù)合肥 (N,P2O5,K2O 含量均為15% )?;謴?fù)系于返青當(dāng)天及返青后 5~7d 分2次追施尿素(氮含量 46% ),每次均為 97.83kg/hm2 。不育系于移栽后5\~7d追施尿素 195.65kg/hm2 。趕粉方式為六旋翼無人機(jī)平行于恢復(fù)系飛行趕粉,田塊四周各設(shè) 2m 保護(hù)行,水分管理及病蟲害防治按照組合常規(guī)制種高產(chǎn)栽培要求實施。水稻生長季日均氣溫和降雨量見圖1。
1.3 測定項目及方法
1.3.1 生育期 記錄供試親本播種、移栽、始穗( 10% 植株的稻穗抽出葉鞘 1cm )齊穗( 80% 植株的稻穗抽出葉鞘 1cm )、完穗( 100% 植株的稻穗抽出葉鞘 1cm )和成熟的日期[18]。親本花遇指數(shù)按下式計算:
花遇指數(shù) 親本抽穗重合天數(shù)/親本抽穗總天數(shù) ×100% (1)
1.3.2抽穗及開花動態(tài)在親本始穗期根據(jù)平均莖藥數(shù)選取生育進(jìn)程一致的3穴植株,自第一穗抽出起,每天16:00根據(jù)穎花內(nèi)花藥的有無或排列狀況(整齊或散亂)記錄各穗當(dāng)天開花數(shù)量,并去除已開穎花,直至單株每穗開花結(jié)束,計算逐日開花百分率。
1.3.3穗層結(jié)構(gòu)開花結(jié)束后,于不育系每個小區(qū)選取10株生長一致的植株,測定每穗的包頸長度(穗頸節(jié)與劍葉葉枕重疊時為0,穗頸節(jié)在葉枕之上為正值,在葉枕之下為負(fù)值),出現(xiàn)負(fù)值即為包頸,并以包在葉鞘內(nèi)的穎花數(shù)除以總穎花數(shù)計算包頸粒率。
1.3.4植株形態(tài)開花結(jié)束后,于不育系每個小區(qū)選取3株生長一致的植株,用直尺測量主莖株高、穗長、劍葉長、莖稈倒1節(jié)間長、倒2節(jié)間長及倒3節(jié)間長。
1.3.5不育系柱頭外露率每個小區(qū)選取生長一致的3株,每株中選取最先完全開花的稻穗3個,然后集中測量每個稻穗的雙露穎花數(shù)、單露穎花數(shù)和未露穎花數(shù)。柱頭外露率的計算方法如下[9]:
總穎花數(shù) 單露穎花數(shù) + 雙露穎花數(shù) + 未露穎花數(shù) (2)
柱頭單外露率 Σ=Σ (單露穎花數(shù)/總穎花數(shù)) × 100% (3)
柱頭雙外露率 Σ=Σ (雙露穎花數(shù)/總穎花數(shù)) × 100% (4)
柱頭總外露率 Σ=Σ [(雙露穎花數(shù) + 單露穎花數(shù)/ 2)/總穎花數(shù)] ×100% (5)
1.3.6理論產(chǎn)量于成熟期每個小區(qū)調(diào)查60穴,計算平均有效穗數(shù),依據(jù)平均取樣法在每個小區(qū)取3穴植株樣,自然晾干后考種,分別測定其每穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重。
1.4 數(shù)據(jù)處理及分析
利用MicrosoftExcel2019軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析,利用SPSS26.0軟件和最小顯著差數(shù)法(LSD)進(jìn)行處理間差異顯著性分析( Plt;0.05 ),利用RStu-dio2023軟件進(jìn)行繪圖。
2 結(jié)果與分析
2.1不同赤霉素處理對親本花期相遇的影響
不同赤霉素處理下3個雜交組合親本花期相遇狀態(tài)存在明顯差異(圖2)。S1處理早 ?6A× 早5-1、旌康 1A×LR72 、川種 3A× 中種R16073個組合的親本抽穗期重合程度較高,花遇指數(shù)分別為 75.00% 、73.33% 85.71% (圖2A、圖2E、圖2I)。S2處理早-6A× 早5-1、旌康 1A×LR72 、川科 13A× 中種R16073個組合的親本抽穗重合時間較S1處理有所下降,花遇指數(shù)分別為 53.85% 、 50.00% 、 66.67% (圖2B、圖2F、圖2J)。S3處理早 δ?6A×δ 早5-1、旌康 1A×LR72 、川種 3A× 中種R16073個組合的親本抽穗重合時間進(jìn)一步減少,花遇指數(shù)分別為 46.15% 、 43.75% 、50.00% (圖2C、圖2G、圖2K)。標(biāo)準(zhǔn)播差期處理(CK)下,3個組合親本始穗時間出現(xiàn)5\~6d的偏差,花遇指數(shù)進(jìn)一步下降。在同一赤霉素處理下,川種 3A× 中種R1607組合的花遇情況優(yōu)于另外2個組合。
2.2不同赤霉素處理對不育系抽穗特性的影響
不同赤霉素處理對不育系抽穗特性的影響如表3所示。從表中可以看出,不同赤霉素處理下3個不育系的始穗時間均為S1處理最早,S2處理次之,S3處理與CK一致。S1處理和S2處理3個不育系的始穗日期分別比CK提前3\~4d和1 ~2d 。3個赤霉素處理3個不育系的始穗至完穗日數(shù)均低于CK,其中,S1、S2和S3處理3個不育系的始穗至完穗日數(shù)分別比CK縮短1\~2d3\~4d和4\~6d。即S1處理3個不育系的開花時間提前更明顯,S3處理3個不育系的開花歷期縮短更突出,花期更加集中,而S2處理既能提前不育系的開花時間,又能縮短開花歷期,但效果分別弱于S1處理和S3處理。上述結(jié)果說明,始穗前噴施赤霉素,可使不育系始穗日期提前,在始穗后進(jìn)行赤霉素處理,可有效縮短始穗到齊穗的時間。
2.3不同赤霉素處理對不育系植株形態(tài)特征的影響
不同赤霉素處理對不育系植株形態(tài)特征的影響如表4所示。從表中可以看出,3個不育系品種S2和S3處理的株高無顯著差異,但兩者均顯著高于S1處理和CK,早-6A、旌康1A、川種3A的S2和S3處理的株高分別比CK增加 32.45% 和 30.59% 21. 55% 和 18.45% 、38. 79% 和 36.30% 。S1處理早-6A和川種3A的株高顯著高于CK,而旌康1A的株高與CK無顯著差異。3個不育系品種S2和S3處理的倒1節(jié)間長、倒2節(jié)間長和倒3節(jié)間長總體上均高于S1處理和 cK 。早-6A、旌康1A、川種3A的S2和S3處理的倒1節(jié)間長分別比CK增加 26.01% 和 44.18%.41.31% 和 32.63% .17.03% 和 36.98% 。S2和S3處理早-6A、旌康1A、川種3A的倒2節(jié)間長分別比CK增加 79.43% 和 83.03% 、55. 50% 和60.00% 、 134.59% 和 128.74% 。S2和S3處理早-6A、旌康1A、川種3A的倒3節(jié)間長分別比CK增加75. 16% 和 67.88%.38.39% 和 32.04%.281.20% 和271.51% 。S2和S3處理川種3A的劍葉長度低于S1處理和CK,其他2個不育系不同赤霉素處理的劍葉長度與CK均無顯著性差異。上述結(jié)果說明3種赤霉素處理對不育形的株型結(jié)構(gòu)有較大影響,株型結(jié)構(gòu)的變化勢必影響到不育系的異交態(tài)勢。
F:I期恢復(fù)系; M :不育系;FM:花期相遇。C1:早 σ?6A×σ 早5-1;C2:旌康1A×LR72;C3:川種 3A× 中種 R1607 S1:不育系幼穗分化第VI期噴施赤霉素 22.5g/hm2 處理;S2:不育系幼穗分化第VI期噴施赤霉素 15.0g/hm2 及抽穗 10% 當(dāng)日7:00和19:00分別噴施赤霉素 90.0g/hm2 和75.0g/hm2 處理;S3:不育系抽穗 20% 當(dāng)日及其后2d分別噴施赤霉素 75.0g/hm2 、45. 0g/hm2 及 45. 0g/hm2 處理;CK:不噴施赤霉素對照。
2.4不同赤霉素處理對不育系穗層結(jié)構(gòu)的影響
不同赤霉素處理對不育系穗層結(jié)構(gòu)的影響如表5所示。從表中可以看出,不施赤霉素(CK)不育系早-6A、旌康1A、川種3A的平均穗包頸長度分別為6.49cm.7.02cm.10.83cm 。在不同赤霉素處理下,3個不育系包頸程度均有所減輕。S1處理、S2處理和S3處理早-6A、旌康1A、川種3A平均穗包頸長度分別降低 1.30~2.09cm.4.32~10.56cm 7.62~8.86cm 。結(jié)合表4分析可知,不育系的穗包頸長度與倒1節(jié)間長度呈極顯著正相關(guān)。3個赤霉素處理下,3個不育系的包頸穗率和包頸粒率均低于CK。其中,S3處理早-6A、旌康1A和川種3A的包頸粒率分別比CK下降7.10個百分點、5.07個百分點和15.79個百分點。3個不育系包頸穗率由高到低均為 CKgt;S1gt;S2gt;S3 ,即S3處理對穗包頸的解除效果最好。赤霉素處理對3個不育系穗長均無顯著影響。綜上所述,3個赤霉素處理都能改善不育系穗層結(jié)構(gòu),其中S3處理的效果最好,且品種間的改善效果存在一定的差異。
2.5不同赤霉素處理對不育系柱頭外露率的影響
不同赤霉素處理對不育系柱頭外露率的影響如表6所示。從表中可以看出,在赤霉素處理下,3個不育系的柱頭單外露率、柱頭雙外露率和柱頭總外露率整體上均顯著高于CK。其中,S3處理柱頭外露率最大。S3處理早-6A、旌康1A和川種3A的柱頭單外露率分別比CK增加 54.97% 、 42.17% 和50.66% 。S3處理早-6A、旌康1A和川種3A的柱頭總外露率分別比CK增加 77.44% 76.69% 和67.86% 。S3處理早-6A、旌康1A和川種3A的柱頭雙外露率分別比CK增加 99.49% 、 140.03% 和96.20% 。上述結(jié)果說明,3種赤霉素處理都能促進(jìn)不育系的柱頭外露,這有利于不育系柱頭更好地接受恢復(fù)系花粉,其中S3處理的提升效果最好。
2.6不同赤霉素處理對制種產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響
不同赤霉素處理對3個組合制種產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響如表7所示。從表中可以看出,同一組合S3處理和S2處理理論產(chǎn)量差異不顯著,但2者均顯著高于S1處理和CK。S3處理早 .6A× 早5-1、旌康1A×LR72 、川種 3A× 中種R1607的理論產(chǎn)量分別比CK增加49. 03% 、85. 95% 、87. 30% 。從產(chǎn)量構(gòu)成因素來看,3種赤霉素處理對有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)及千粒重均無顯著影響,差異主要體現(xiàn)在結(jié)實率上。同一組合S3處理和S2處理結(jié)實率差異不顯著,但兩者均顯著高于S1處理和CK,這個變化特征與理論產(chǎn)量一致。S3處理和S2處理早 σ?6A×"早5-1組合的結(jié)實率分別比CK增加 59.82%.47.95% ,S3處理和S2處理旌康 1A×LR72 組合的結(jié)實率分別比CK增加 88.15%.80.22%,S 3處理和S2處理川種 3A× 中種R1607組合的結(jié)實率分別比CK增加 88.48% 、65.89% 。同一組合柱頭總外露率與結(jié)實率正相關(guān),早 .6A× 早5-1、旌康 1A×LR72 、川種 3A× 中種R1607S3柱頭總外露率與結(jié)實率的決定系數(shù)( R2")分別為0.96、0.92、0.90、 。上述結(jié)果表明,制種產(chǎn)量的提高主要得益于異交結(jié)實率的顯著提升,所以在不育系抽穗前后合理規(guī)劃赤霉素的施用措施,是提高制種產(chǎn)量的關(guān)鍵。
3討論
3.1赤霉素處理對不育系花期的影響
雜交水稻制種中親本的生育動態(tài)直接影響花期相遇時長,進(jìn)而影響產(chǎn)量[20]。秦琴等[18]的研究結(jié)果表明機(jī)械化栽培會改變水稻生長發(fā)育進(jìn)程,進(jìn)而造成親本始穗期不同程度的偏移。赤霉素可有效調(diào)節(jié)親本花期,秦永梅等[21和莫科生[22]的研究結(jié)果表明在親本幼穗分化第VI期末\~第V期初噴施赤霉素,可提早抽穗 2~3d 。田大成等[23]研究發(fā)現(xiàn),噴施赤霉素可提早或縮短不育系花期進(jìn)而提高異交結(jié)實率。王豐等[24]研究發(fā)現(xiàn)噴施赤霉素可提高水稻抽穗整齊度。本研究結(jié)果表明,按照理論播差期進(jìn)行機(jī)械化種植,3個組合不施赤霉素(CK)下親本均表現(xiàn)出5\~6d的花期偏移。在幼穗分化期噴施赤霉素(S1處理),3個不育系始穗期提前,在不育系抽穗20% 時噴施赤霉素(S3處理)只能起到縮短開花歷期的作用,而在不育系抽穗 10% 時噴施赤霉素(S2處理)可同時實現(xiàn)花期提前和開花歷期縮短的作用。3個不育系未噴施赤霉素(CK)的開花歷期較長,這會導(dǎo)致不育系開花相對分散,增大制種難度,降低制種效率。且實施機(jī)械化制種后,不育系始花期都一定程度上滯后于恢復(fù)系,極易使不育系錯過恢復(fù)系的開花高峰期。3個赤霉素處理均能提高雜交組合親本的花遇指數(shù)。黃幫超等[25的研究結(jié)果表明,花遇指數(shù)與異交結(jié)實率呈顯著正相關(guān),不育系結(jié)實率會隨花遇指數(shù)的降低而降低。此外,異交結(jié)實率還受穗層結(jié)構(gòu)、植株結(jié)構(gòu)等異交態(tài)勢的影響[26]。本研究中,雖然 S1處理花遇指數(shù)高于 S2 和S3處理,但S1處理的異交結(jié)實與產(chǎn)量都低于S2和S3處理,這與前人研究結(jié)果一致。
3.2赤霉素處理對不育系植株形態(tài)和穗層結(jié)構(gòu)的影響
雜交水稻制種中,不育系植株形態(tài)和穗層結(jié)構(gòu)等異交態(tài)勢對異交授粉效果有較大影響[27-28]。改善不育系的異交態(tài)勢能顯著提高異交結(jié)實率,而噴施赤霉素是最為常用的不育系異交態(tài)勢改善措施[29-30]。噴施赤霉素不僅可以調(diào)節(jié)不育系的開花動態(tài),還影響到不育系的植株形態(tài)、穗層結(jié)構(gòu)和包頸狀態(tài)。劉希忠[31]的研究結(jié)果表明,合理施用赤霉素可促進(jìn)親本倒1節(jié)間、倒2節(jié)間和倒3節(jié)間的伸長,進(jìn)而導(dǎo)致株高和包頸長度的變化,且赤霉素噴施時期越早,親本株高的增加幅度就越大。但過早過量使用赤霉素亦會導(dǎo)致水稻節(jié)間過度伸長,不利于制種[32]。程建平等[33]研究發(fā)現(xiàn)噴施赤霉素對水稻穗層整齊度具有顯著影響。汪良成[34研究發(fā)現(xiàn),抽穗時噴施赤霉素能明顯提高倒1節(jié)間、倒2節(jié)間和倒3節(jié)間的長度和不育系異交結(jié)實率。李朝勇[35的研究結(jié)果表明噴施赤霉素能調(diào)節(jié)親本株高及穗位,可使不育系群體形成疏密適宜、通風(fēng)透光的穗層結(jié)構(gòu),從而利于授粉。此外,不同不育系品種對赤霉素的響應(yīng)程度也不盡相同[36-37]。本研究結(jié)果表明,S2處理和S3處理可顯著增加3個不育系的植株高度及倒1節(jié)間\~倒3節(jié)間的長度,而劍葉的長度總體變化不大;此外,S2處理和S3處理還能顯著降低包頸穗率和包頸粒率。說明噴施赤霉素能有效改善株型結(jié)構(gòu)和解除包頸。
3.3赤霉素處理對不育系柱頭外露和制種產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響
協(xié)調(diào)水稻產(chǎn)量構(gòu)成要素是取得高產(chǎn)的關(guān)鍵。在雜交制種過程中,較高的不育系柱頭外露率能克服穎殼對花粉的遮蔽作用,增加柱頭接觸花粉的概率,可有效提高雜交種產(chǎn)量[38]。Liu等[39]、蘇仕華等[40]的研究結(jié)果表明,分藥期噴施赤霉素能有效控制無效分蘗發(fā)生,提高成穗率。程建平等[41研究發(fā)現(xiàn),在破口期或始穗期施用赤霉素有利于提高水稻的千粒重、結(jié)實率。本研究結(jié)果表明,不同赤霉素施用方案對不育系的柱頭單外露率、柱頭雙外露率和柱頭總外露率有顯著影響,3個組合柱頭總外露率由高到低依次為S3處理、S2處理、S1處理和CK;4個處理3個組合的有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒重均無顯著差異,而S3處理和S2處理3個組合的結(jié)實率均顯著高于S1處理和CK;柱頭總外露率與結(jié)實率呈顯著正相關(guān)。因此,本研究認(rèn)為赤霉素處理能顯著影響異交結(jié)實率,是其影響產(chǎn)量的主要因素。
4結(jié)論
赤霉素處理下雜交水稻制種產(chǎn)量的增加得益于花遇指數(shù)的提高和異交態(tài)勢的改良。S3處理和S2處理能修正花期偏移和縮短開花歷期,顯著增加不育系株高、柱頭總外露率,降低包頸穗率和包頸粒率等,促進(jìn)親本的異交結(jié)實。在利用赤霉素調(diào)控不育系花期時,要根據(jù)不同目標(biāo)選擇適宜的處理方式,同時搭配穗后噴施來改良異交態(tài)勢,提升結(jié)實率,進(jìn)而實現(xiàn)高產(chǎn)制種。機(jī)械化制種時,合理調(diào)整親本播種和移栽時間,科學(xué)噴施赤霉素提高親本花遇指數(shù),改良異交態(tài)勢,有利于提升水稻雜交制種水平。
參考文獻(xiàn):
[1]CHENQ,HEAB,WANGWQ,etal.Comparisons of regenera-tionrateand yieldsperformancebetween inbred and hybrid ricecultivars in a direct seeding rice-ratoon rice system in central China[J].Field CropsResearch,2018,223:164-170.
[2]謝必武,張甲,張鳳龍,等.雜交水稻川農(nóng)優(yōu)528制種機(jī)插母本異交習(xí)性及其產(chǎn)量的相關(guān)和通徑分析[J].農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2013,31(3):239-244,263.
[3]唐文幫,陳曉軍,張桂蓮,等.雜交水稻機(jī)械化制種現(xiàn)狀與技術(shù)突破[J].中國稻米,2022,28(5):20-27.
[4]胡建平.淺析雜交水稻制種的產(chǎn)量構(gòu)成與高產(chǎn)制種技術(shù)[J].種子,2010,29(12):119-122.
[5]林建榮,宋昕蔚,吳明國,等.粳超級雜交稻育種技術(shù)創(chuàng)新與品種培育[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,49(2):207-218.
[6]張文明,周凱,龔亞茄,等.調(diào)花寶對雜交水稻制種親本抽穗開花習(xí)性的影響[J].雜交水稻,2002,17(6):31-33.
[7]雷東陽,陳立云,肖層林,等.超級雜交早稻陸兩優(yōu)996制種“九二O”施用技術(shù)[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2007,33(1) :1-4.
[8]王曉敏,李波,徐小健,等.影響雜交水稻制種母本異交結(jié)實率的因素[J].作物研究,2015,29(3):317-320.
[9]王曉敏.雜交水稻種子高活力形成機(jī)制及調(diào)控技術(shù)研究[D].長沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2020.
[10]黃益峰,阮穎龍,王美興,等.粳雜交稻制種親本生長特性及赤霉素對產(chǎn)量影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2023,64(8):1834-1839.
[11]WANGXM,ZHENGHB,TANGQY,et al.Effects of gibberel-lic acid application after anthesis on seed vigor of indica hybridrice(Oryza sativaL.)[J].Agronomy,2019,9(12):861.
[12]KUMARA,YADAVR,GUPTAJP. Optimization of GA3,DAPandboricacid formaximizingseed yield anditsqualityparametersinhybrid rice[J].International Journal of Chemical Studies,2020,8(6) :184-191.
[13]宋遠(yuǎn)麗,欒維江.水稻開花的光溫調(diào)控分子機(jī)理[J].中國水稻科學(xué),2012,26(4):383-392.
[14]李文紅,彭蘭華,楊維山,等.雜交水稻制種花期預(yù)測與調(diào)節(jié)技術(shù)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2004,32(2):211-213.
[15]樊曉磊,杜雪竹,向甘駒,等.不同氮肥水平對不育系HD2086s開花習(xí)性及制種產(chǎn)量的影響[J].湖北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2023,45(6):908-916.
[16]許陽東.開花期高溫脅迫下茉莉酸甲酯對水稻光溫敏核不育系開花結(jié)實的調(diào)節(jié)作用[D].揚(yáng)州:揚(yáng)州大學(xué),2019.
[17]黃友明,曾曉春.茉莉酸相關(guān)化合物對水稻穎花開放的誘導(dǎo)效應(yīng)[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,47(10):1125-1127.
[18]秦琴,陶有鳳,黃幫超,等.雜交水稻機(jī)插制種的親本穗莖生長與花期特性[J].作物學(xué)報,2022,48(4):988-1004.
[19]周浩.基于連鎖和關(guān)聯(lián)分析對水稻柱頭外露率的研究[D].武漢:華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2017.
[20]丁獲蛟,蔡壯夫.水稻發(fā)育特性與制種花期相遇的關(guān)系[J].雜交水稻,2001,16(1):12-14.
[21]秦永梅,劉敏,韓鳳英.水稻雜交制種的花期預(yù)測及調(diào)控途徑的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,43(10):73-74.
[22]莫科生.雜交水稻制種花期預(yù)測與調(diào)控技術(shù)[J].廣西農(nóng)學(xué)報,2010,25(4) :37-39.
[23]田大成,黃三奎,段永國,等.水稻不育系花時和受粉時間與異交結(jié)實率的關(guān)系[J].雜交水稻,2004,19(3):50-54.
[24]王豐,程方民.植物激素與水稻產(chǎn)量的關(guān)系及其在生產(chǎn)上的應(yīng)用[J].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè),2003(10):20-21.
[25]黃幫超,陶有鳳,秦琴,等.機(jī)插雜交稻制種異交結(jié)實特性研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2023,56(20):3960-3974.
[26]宋志遠(yuǎn),聶波.赤霉素在雜交水稻中的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究,2020,26(9):65-66.
[27]MATSUIT,KOBAYASIK,YOSHIMOTOM,etal.Dependenceofpollination and fertilization in rice(Oryza sativaL.) on floretheight within the canopy[J].Field CropsResearch,2O20,249:107741.
[28]WINA,TANAKATST,MATSUIT.Panicleinclinationinflu-encespollinationstability ofrice(OryzasativaL.)[J].PlantPro-duction Science,2020,23(1) :60-68.
[29]肖層林,劉愛民,張海清,等.中國雜交水稻制種技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展方向[J].雜交水稻,2010,25(增刊1):46-50
[30]汪發(fā)啟,段洪波.雜交水稻種子生產(chǎn)、檢驗、貯藏的研究與應(yīng)用[M].武漢:湖北科學(xué)技術(shù)出版社,2001.
[31]劉希忠.BB肥和\"九二O”對水稻親本繁殖產(chǎn)量影響的研究[D].重慶:西南大學(xué),2005.
[32]李忠芹,曹躍先,陳海進(jìn),等.雜交水稻制種機(jī)插母本噴施赤霉素技術(shù)[J].大麥與谷類科學(xué),2013,30(3):25-26.
[33]程建平,羅錫文,樊啟洲,等.不同種植方式對水稻生育特性和產(chǎn)量的影響[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2010,29(1):1-5.
[34]汪良成.論雜交稻制種產(chǎn)量來源于四支柱[J].雜交水稻,1989(增刊1):5-7.
[35]李朝勇.提高雜交水稻制種異交結(jié)實率技術(shù)[J].種子世界,2017(7) :47-48.
[36]楊艷華,張亞東,朱鎮(zhèn),等.赤霉素( GA3 )和脫落酸(ABA)對不同水稻品種生長和生理特性及 GA20ox2 GA3ox2基因表達(dá)的影響[J].中國水稻科學(xué),2010,24(4):433-437.
[37]張霜.赤霉素對水稻生長的影響研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代農(nóng)村科技,2015(16):54-56.
[38]杜雪樹,戚華雄.水稻柱頭外露率研究進(jìn)展[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,54(16):3841-3843,3850.
[39]LIUY,CHENWP,DINGYF,etal.Effect ofgibberellicacid( GA3 )and α -naphthaleneaceticacid(NAA)on the growth of un-productive tillers and the grain yield of rice(Oryza sativaL.)[J].African Journal of Agricultural Research,2012,7(4):534-539.
[40]蘇仕華,秦德榮,王班,等.水稻分蘗期噴施九二O( GA3 對控蘗及產(chǎn)量的影響[J].墾殖與稻作,2000(5):20-22.
[41]程建平,趙鋒,游愛兵,等.赤霉素噴施量及時期對水稻穗層整齊度和產(chǎn)量的影響[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2011,30(6):657-662.
(責(zé)任編輯:石春林)