余波等
摘要:通過對(duì)3個(gè)粳稻品種和3個(gè)秈稻品種進(jìn)行水稻剪穎后再溫湯殺雄可行性試驗(yàn),結(jié)果表明,剪穎后再溫湯殺雄的方法只適用于粳稻品種,不適用于秈稻品種;剪穎后殺雄溫度43~45 ℃、殺雄時(shí)間3~5 min條件下,可以有效殺死粳稻的花藥而對(duì)柱頭沒有影響。剪穎后溫湯殺雄方法延長(zhǎng)了粳稻雜交剪穎的工作時(shí)間,提高了雜交效率,對(duì)粳稻雜交技術(shù)的改進(jìn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
關(guān)鍵詞:水稻;雜交;剪穎;溫湯殺雄;粳稻;溫度
中圖分類號(hào): S511.03文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號(hào):1002-1302(2014)09-0066-03
收稿日期:2013-11-20
基金項(xiàng)目:江蘇省農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金(編號(hào):BA2010140);江蘇省科技支撐計(jì)劃(編號(hào):BE2010364);江蘇省鎮(zhèn)江市科技支撐計(jì)劃(編號(hào):NY2013003、NY2012026);江蘇省鎮(zhèn)江市國(guó)際合作項(xiàng)目(編號(hào):GJ2010001);江蘇丘陵地區(qū)鎮(zhèn)江農(nóng)科所基金(編號(hào):ZJS2008001)。
作者簡(jiǎn)介:余波(1981—),男,江蘇儀征人,助理研究員,主要從事水稻育種研究。E-mail:yubo1981212@aliyun.com。
通信作者:盛生蘭,研究員,從事水稻遺傳育種研究。E-mail:shengshenglan@sina.cn。雜交是水稻新品種選育的重要方法,殺雄和授粉是水稻雜交過程中的2個(gè)重要步驟。目前,育種單位采用的殺雄技術(shù)有很多種,主要包括溫湯殺雄法、剪穎挑藥法、化學(xué)殺雄法、真空去雄法、熱氣殺雄法、CO2去雄法[1]。溫湯殺雄法一般在授粉當(dāng)天早晨進(jìn)行,用45 ℃溫水浸泡稻穗5 min即可達(dá)到殺雄目的,該方法由于操作簡(jiǎn)單,對(duì)設(shè)備要求低,最受育種者歡迎,缺點(diǎn)是由于殺雄后剪穎的工作時(shí)間短,而1個(gè)人每天早晨溫湯殺雄后只有3~4 h的剪穎時(shí)間,限制了水稻雜交的效率。本試驗(yàn)通過對(duì)水稻剪穎后花藥、柱頭對(duì)水溫的敏感性研究,提出一套在剪穎后進(jìn)行溫湯殺雄的可行性方案。該方案突破了雜交時(shí)間的限制,提高了雜交效率,可以使雜交工作量提高1倍以上。
1材料與方法
1.1供試材料
粳稻:鎮(zhèn)稻 88、鎮(zhèn)稻14號(hào)、武運(yùn)粳7號(hào);秈稻:明恢63、R527、鎮(zhèn)恢084。
1.2試驗(yàn)方法
在殺雄處理的前1天下午或當(dāng)天上午,將6個(gè)試驗(yàn)水稻品種帶土挖出,修剪掉已開過花的稻穗和未抽穗的分蘗穗,選留已經(jīng)開穎1/3~2/3的稻穗,修剪掉已經(jīng)開穎和過嫩的穎花,剩余穎花直接剪掉1/3~1/2穎殼;在花藥散粉之前,將已經(jīng)剪穎的穗頭分別倒插入30、35、40、42、43、45、46 ℃的溫水瓶中,分別殺雄1、3、5 min;將殺雄后的供試材料分別套上牛皮紙袋,每種溫湯殺雄處理套2個(gè)牛皮紙袋,1個(gè)用于自交(不進(jìn)行異花授粉),另1個(gè)進(jìn)行異交授粉,觀察結(jié)實(shí)情況。
1.3數(shù)據(jù)處理
以自交結(jié)實(shí)率考察溫湯殺雄的情況,異交結(jié)實(shí)率考察溫湯殺雄后柱頭的存活情況。根據(jù)結(jié)實(shí)情況,統(tǒng)計(jì)自交結(jié)實(shí)率和異交結(jié)實(shí)率,計(jì)算假雜種比例和溫湯處理參數(shù)M:假雜種比例=自交結(jié)實(shí)率/異交結(jié)實(shí)率;M=異交結(jié)實(shí)率/假雜種比例。M值越大,說明溫湯殺雄處理的效果越好。
2結(jié)果與分析
2.1粳稻品種剪穎后溫湯殺雄的可行性
由表1、表2、表3可見,剪穎后的鎮(zhèn)稻 88、鎮(zhèn)稻14號(hào)、武運(yùn)粳7號(hào),在30、35、40 ℃ 3個(gè)水溫、殺雄時(shí)間達(dá)到1、3、5 min條件下,其自交結(jié)實(shí)率均不低于17%,這說明在40 ℃以內(nèi)的水溫不能起到很好的溫湯殺雄效果;殺雄溫度在42~45 ℃、在1~5 min內(nèi),隨著殺雄時(shí)間的延長(zhǎng),3種粳稻品種異交結(jié)實(shí)率與低溫處理相比基本保持不變,而自交結(jié)實(shí)率呈明顯下降趨勢(shì),這說明42~45 ℃內(nèi)的水溫對(duì)剪穎后的粳稻柱頭沒有損傷,能夠有效起到溫湯殺雄的效果;殺雄溫度到46 ℃時(shí),隨著殺雄時(shí)間的延長(zhǎng),3種粳稻品種異交結(jié)實(shí)率呈明顯下降趨勢(shì),這說明46 ℃對(duì)剪穎后的粳稻柱頭損傷較大;溫湯處理參數(shù)M值最大的3種溫湯處理?xiàng)l件分別是43 ℃ 5 min、45 ℃ 3 min和45 ℃ 5 min,其中,鎮(zhèn)稻88、武運(yùn)粳7號(hào)最佳溫湯處理?xiàng)l件是在45 ℃ 5 min,參數(shù)M分別為3 737.8、5 142.9,鎮(zhèn)稻14號(hào)最佳溫湯處理?xiàng)l件是43 ℃ 5 min,參數(shù)M為6 801.4。
由表4可見,在3個(gè)最佳的溫湯處理?xiàng)l件下,3個(gè)粳稻品種剪穎后異交結(jié)實(shí)率相差不大,對(duì)剪穎后的粳稻柱頭無明顯損傷;溫湯處理參數(shù)M有較大差異,這說明對(duì)于不同粳稻品種,在實(shí)施剪穎后進(jìn)行溫湯殺雄的過程中,需要在水溫43~45 ℃、溫湯殺雄3~5 min內(nèi)進(jìn)行適量調(diào)整溫湯處理?xiàng)l件。
2.2秈稻品種剪穎后溫湯殺雄的可行性
由表5可見,明恢63在剪穎以后,經(jīng)過30 ℃溫湯殺雄處理1、3、5 min后,自交結(jié)實(shí)率分別為15.0%、5.0%、2.2%,異交結(jié)實(shí)率分別為22.0%、10.0%、2.5%;經(jīng)過40 ℃溫湯殺雄處理1、3、5 min后,自交結(jié)實(shí)率僅分別為1.0%、0、0,異交結(jié)實(shí)率分別為5.3%、2.8%、1.3%。這說明較低的水溫就能殺死剪穎后明恢63的花藥,且溫湯殺雄對(duì)剪穎后明恢63柱頭的損傷很大,剪穎后溫湯殺雄不適用于秈稻明恢63。
3結(jié)論
通過對(duì)典型的粳稻與秈稻進(jìn)行先剪穎后溫湯殺雄試驗(yàn),發(fā)現(xiàn):(1)對(duì)粳稻品種來說,40 ℃以內(nèi)的水溫不能起到很好的溫湯殺雄效果;剪穎后殺雄溫度在43~45 ℃、殺雄時(shí)間3~5 min條件下,可以有效殺死剪穎后粳稻的花藥而對(duì)柱頭沒有明顯影響;殺雄溫度提高到46 ℃,隨著殺雄時(shí)間的延長(zhǎng),3個(gè)粳稻品種異交結(jié)實(shí)率呈明顯下降趨勢(shì),46 ℃水溫對(duì)剪穎后粳稻柱頭損傷較大。因此,先剪穎后溫湯殺雄的方法適用于粳稻品種,但是,不同粳稻品種實(shí)施溫湯殺雄,需要適量調(diào)整溫湯處理?xiàng)l件。(2)對(duì)秈稻品種來說,隨著殺雄溫度的提高、殺雄時(shí)間的延長(zhǎng),可以有效提高秈稻的殺雄效果,但同時(shí)也會(huì)對(duì)秈稻的柱頭產(chǎn)生危害;不同秈稻品種的柱頭經(jīng)過溫湯處理后差異明顯,明恢63的柱頭比R527、鎮(zhèn)恢084對(duì)水溫更敏感,更容易受到損傷。因此,在幾種溫湯殺雄處理方法中,未能找到一種溫湯殺雄處理方法既能夠降低秈稻假雜種比率,又可以提高秈稻的異交結(jié)實(shí)率,這說明水稻剪穎后進(jìn)行溫湯殺雄的方法不適用于秈稻品種。
總之,先剪穎后溫湯殺雄的方法具有4點(diǎn)優(yōu)勢(shì):
一是突破粳稻雜交時(shí)間的限制,提高了雜交效率。常規(guī)溫湯殺雄是在授粉當(dāng)天剪穎,而先剪穎后溫湯殺雄的方法是在前1天下午乃至晚上都可以剪穎,大大延長(zhǎng)了剪穎時(shí)間,1個(gè)人雜交的工作量可以提高1倍以上。
二是授粉效果好,異交結(jié)實(shí)率提高。普通的溫湯殺雄是在授粉當(dāng)天早晨殺雄,由于距離母本天然開花的時(shí)間還比較長(zhǎng),大部分粳稻花藥較難伸長(zhǎng),授粉時(shí),花藥堵塞柱頭,影響父本授粉;而先剪穎后溫湯殺雄的方法是在母本正常天然開花前2 h內(nèi)用溫水殺雄,能迅速刺激母本花藥伸長(zhǎng),只要輕彈花藥,就可以使柱頭裸露,極大地提高了父本授粉的異交結(jié)實(shí)率。
三是同剪穎去雄法相比,剪穎技術(shù)門檻要求低。剪穎、剪藥殺雄法,既要剪破花藥,又不能損傷柱頭,而先剪穎后溫湯殺雄的方法只需要剪掉穎殼,對(duì)花藥是否剪破沒有要求。
四是同剪穎、剪藥殺雄法相比,去雄更徹底。經(jīng)過溫水處理后,絕大多數(shù)花粉已經(jīng)被殺死,即使少量花粉具有活力,花藥伸長(zhǎng)后也容易彈出穎殼,同剪穎、剪藥殺雄法相比,去雄更徹底。
摘要:通過對(duì)3個(gè)粳稻品種和3個(gè)秈稻品種進(jìn)行水稻剪穎后再溫湯殺雄可行性試驗(yàn),結(jié)果表明,剪穎后再溫湯殺雄的方法只適用于粳稻品種,不適用于秈稻品種;剪穎后殺雄溫度43~45 ℃、殺雄時(shí)間3~5 min條件下,可以有效殺死粳稻的花藥而對(duì)柱頭沒有影響。剪穎后溫湯殺雄方法延長(zhǎng)了粳稻雜交剪穎的工作時(shí)間,提高了雜交效率,對(duì)粳稻雜交技術(shù)的改進(jìn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
關(guān)鍵詞:水稻;雜交;剪穎;溫湯殺雄;粳稻;溫度
中圖分類號(hào): S511.03文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號(hào):1002-1302(2014)09-0066-03
收稿日期:2013-11-20
基金項(xiàng)目:江蘇省農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金(編號(hào):BA2010140);江蘇省科技支撐計(jì)劃(編號(hào):BE2010364);江蘇省鎮(zhèn)江市科技支撐計(jì)劃(編號(hào):NY2013003、NY2012026);江蘇省鎮(zhèn)江市國(guó)際合作項(xiàng)目(編號(hào):GJ2010001);江蘇丘陵地區(qū)鎮(zhèn)江農(nóng)科所基金(編號(hào):ZJS2008001)。
作者簡(jiǎn)介:余波(1981—),男,江蘇儀征人,助理研究員,主要從事水稻育種研究。E-mail:yubo1981212@aliyun.com。
通信作者:盛生蘭,研究員,從事水稻遺傳育種研究。E-mail:shengshenglan@sina.cn。雜交是水稻新品種選育的重要方法,殺雄和授粉是水稻雜交過程中的2個(gè)重要步驟。目前,育種單位采用的殺雄技術(shù)有很多種,主要包括溫湯殺雄法、剪穎挑藥法、化學(xué)殺雄法、真空去雄法、熱氣殺雄法、CO2去雄法[1]。溫湯殺雄法一般在授粉當(dāng)天早晨進(jìn)行,用45 ℃溫水浸泡稻穗5 min即可達(dá)到殺雄目的,該方法由于操作簡(jiǎn)單,對(duì)設(shè)備要求低,最受育種者歡迎,缺點(diǎn)是由于殺雄后剪穎的工作時(shí)間短,而1個(gè)人每天早晨溫湯殺雄后只有3~4 h的剪穎時(shí)間,限制了水稻雜交的效率。本試驗(yàn)通過對(duì)水稻剪穎后花藥、柱頭對(duì)水溫的敏感性研究,提出一套在剪穎后進(jìn)行溫湯殺雄的可行性方案。該方案突破了雜交時(shí)間的限制,提高了雜交效率,可以使雜交工作量提高1倍以上。
1材料與方法
1.1供試材料
粳稻:鎮(zhèn)稻 88、鎮(zhèn)稻14號(hào)、武運(yùn)粳7號(hào);秈稻:明恢63、R527、鎮(zhèn)恢084。
1.2試驗(yàn)方法
在殺雄處理的前1天下午或當(dāng)天上午,將6個(gè)試驗(yàn)水稻品種帶土挖出,修剪掉已開過花的稻穗和未抽穗的分蘗穗,選留已經(jīng)開穎1/3~2/3的稻穗,修剪掉已經(jīng)開穎和過嫩的穎花,剩余穎花直接剪掉1/3~1/2穎殼;在花藥散粉之前,將已經(jīng)剪穎的穗頭分別倒插入30、35、40、42、43、45、46 ℃的溫水瓶中,分別殺雄1、3、5 min;將殺雄后的供試材料分別套上牛皮紙袋,每種溫湯殺雄處理套2個(gè)牛皮紙袋,1個(gè)用于自交(不進(jìn)行異花授粉),另1個(gè)進(jìn)行異交授粉,觀察結(jié)實(shí)情況。
1.3數(shù)據(jù)處理
以自交結(jié)實(shí)率考察溫湯殺雄的情況,異交結(jié)實(shí)率考察溫湯殺雄后柱頭的存活情況。根據(jù)結(jié)實(shí)情況,統(tǒng)計(jì)自交結(jié)實(shí)率和異交結(jié)實(shí)率,計(jì)算假雜種比例和溫湯處理參數(shù)M:假雜種比例=自交結(jié)實(shí)率/異交結(jié)實(shí)率;M=異交結(jié)實(shí)率/假雜種比例。M值越大,說明溫湯殺雄處理的效果越好。
2結(jié)果與分析
2.1粳稻品種剪穎后溫湯殺雄的可行性
由表1、表2、表3可見,剪穎后的鎮(zhèn)稻 88、鎮(zhèn)稻14號(hào)、武運(yùn)粳7號(hào),在30、35、40 ℃ 3個(gè)水溫、殺雄時(shí)間達(dá)到1、3、5 min條件下,其自交結(jié)實(shí)率均不低于17%,這說明在40 ℃以內(nèi)的水溫不能起到很好的溫湯殺雄效果;殺雄溫度在42~45 ℃、在1~5 min內(nèi),隨著殺雄時(shí)間的延長(zhǎng),3種粳稻品種異交結(jié)實(shí)率與低溫處理相比基本保持不變,而自交結(jié)實(shí)率呈明顯下降趨勢(shì),這說明42~45 ℃內(nèi)的水溫對(duì)剪穎后的粳稻柱頭沒有損傷,能夠有效起到溫湯殺雄的效果;殺雄溫度到46 ℃時(shí),隨著殺雄時(shí)間的延長(zhǎng),3種粳稻品種異交結(jié)實(shí)率呈明顯下降趨勢(shì),這說明46 ℃對(duì)剪穎后的粳稻柱頭損傷較大;溫湯處理參數(shù)M值最大的3種溫湯處理?xiàng)l件分別是43 ℃ 5 min、45 ℃ 3 min和45 ℃ 5 min,其中,鎮(zhèn)稻88、武運(yùn)粳7號(hào)最佳溫湯處理?xiàng)l件是在45 ℃ 5 min,參數(shù)M分別為3 737.8、5 142.9,鎮(zhèn)稻14號(hào)最佳溫湯處理?xiàng)l件是43 ℃ 5 min,參數(shù)M為6 801.4。
由表4可見,在3個(gè)最佳的溫湯處理?xiàng)l件下,3個(gè)粳稻品種剪穎后異交結(jié)實(shí)率相差不大,對(duì)剪穎后的粳稻柱頭無明顯損傷;溫湯處理參數(shù)M有較大差異,這說明對(duì)于不同粳稻品種,在實(shí)施剪穎后進(jìn)行溫湯殺雄的過程中,需要在水溫43~45 ℃、溫湯殺雄3~5 min內(nèi)進(jìn)行適量調(diào)整溫湯處理?xiàng)l件。
2.2秈稻品種剪穎后溫湯殺雄的可行性
由表5可見,明恢63在剪穎以后,經(jīng)過30 ℃溫湯殺雄處理1、3、5 min后,自交結(jié)實(shí)率分別為15.0%、5.0%、2.2%,異交結(jié)實(shí)率分別為22.0%、10.0%、2.5%;經(jīng)過40 ℃溫湯殺雄處理1、3、5 min后,自交結(jié)實(shí)率僅分別為1.0%、0、0,異交結(jié)實(shí)率分別為5.3%、2.8%、1.3%。這說明較低的水溫就能殺死剪穎后明恢63的花藥,且溫湯殺雄對(duì)剪穎后明恢63柱頭的損傷很大,剪穎后溫湯殺雄不適用于秈稻明恢63。
3結(jié)論
通過對(duì)典型的粳稻與秈稻進(jìn)行先剪穎后溫湯殺雄試驗(yàn),發(fā)現(xiàn):(1)對(duì)粳稻品種來說,40 ℃以內(nèi)的水溫不能起到很好的溫湯殺雄效果;剪穎后殺雄溫度在43~45 ℃、殺雄時(shí)間3~5 min條件下,可以有效殺死剪穎后粳稻的花藥而對(duì)柱頭沒有明顯影響;殺雄溫度提高到46 ℃,隨著殺雄時(shí)間的延長(zhǎng),3個(gè)粳稻品種異交結(jié)實(shí)率呈明顯下降趨勢(shì),46 ℃水溫對(duì)剪穎后粳稻柱頭損傷較大。因此,先剪穎后溫湯殺雄的方法適用于粳稻品種,但是,不同粳稻品種實(shí)施溫湯殺雄,需要適量調(diào)整溫湯處理?xiàng)l件。(2)對(duì)秈稻品種來說,隨著殺雄溫度的提高、殺雄時(shí)間的延長(zhǎng),可以有效提高秈稻的殺雄效果,但同時(shí)也會(huì)對(duì)秈稻的柱頭產(chǎn)生危害;不同秈稻品種的柱頭經(jīng)過溫湯處理后差異明顯,明恢63的柱頭比R527、鎮(zhèn)恢084對(duì)水溫更敏感,更容易受到損傷。因此,在幾種溫湯殺雄處理方法中,未能找到一種溫湯殺雄處理方法既能夠降低秈稻假雜種比率,又可以提高秈稻的異交結(jié)實(shí)率,這說明水稻剪穎后進(jìn)行溫湯殺雄的方法不適用于秈稻品種。
總之,先剪穎后溫湯殺雄的方法具有4點(diǎn)優(yōu)勢(shì):
一是突破粳稻雜交時(shí)間的限制,提高了雜交效率。常規(guī)溫湯殺雄是在授粉當(dāng)天剪穎,而先剪穎后溫湯殺雄的方法是在前1天下午乃至晚上都可以剪穎,大大延長(zhǎng)了剪穎時(shí)間,1個(gè)人雜交的工作量可以提高1倍以上。
二是授粉效果好,異交結(jié)實(shí)率提高。普通的溫湯殺雄是在授粉當(dāng)天早晨殺雄,由于距離母本天然開花的時(shí)間還比較長(zhǎng),大部分粳稻花藥較難伸長(zhǎng),授粉時(shí),花藥堵塞柱頭,影響父本授粉;而先剪穎后溫湯殺雄的方法是在母本正常天然開花前2 h內(nèi)用溫水殺雄,能迅速刺激母本花藥伸長(zhǎng),只要輕彈花藥,就可以使柱頭裸露,極大地提高了父本授粉的異交結(jié)實(shí)率。
三是同剪穎去雄法相比,剪穎技術(shù)門檻要求低。剪穎、剪藥殺雄法,既要剪破花藥,又不能損傷柱頭,而先剪穎后溫湯殺雄的方法只需要剪掉穎殼,對(duì)花藥是否剪破沒有要求。
四是同剪穎、剪藥殺雄法相比,去雄更徹底。經(jīng)過溫水處理后,絕大多數(shù)花粉已經(jīng)被殺死,即使少量花粉具有活力,花藥伸長(zhǎng)后也容易彈出穎殼,同剪穎、剪藥殺雄法相比,去雄更徹底。
摘要:通過對(duì)3個(gè)粳稻品種和3個(gè)秈稻品種進(jìn)行水稻剪穎后再溫湯殺雄可行性試驗(yàn),結(jié)果表明,剪穎后再溫湯殺雄的方法只適用于粳稻品種,不適用于秈稻品種;剪穎后殺雄溫度43~45 ℃、殺雄時(shí)間3~5 min條件下,可以有效殺死粳稻的花藥而對(duì)柱頭沒有影響。剪穎后溫湯殺雄方法延長(zhǎng)了粳稻雜交剪穎的工作時(shí)間,提高了雜交效率,對(duì)粳稻雜交技術(shù)的改進(jìn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
關(guān)鍵詞:水稻;雜交;剪穎;溫湯殺雄;粳稻;溫度
中圖分類號(hào): S511.03文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號(hào):1002-1302(2014)09-0066-03
收稿日期:2013-11-20
基金項(xiàng)目:江蘇省農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金(編號(hào):BA2010140);江蘇省科技支撐計(jì)劃(編號(hào):BE2010364);江蘇省鎮(zhèn)江市科技支撐計(jì)劃(編號(hào):NY2013003、NY2012026);江蘇省鎮(zhèn)江市國(guó)際合作項(xiàng)目(編號(hào):GJ2010001);江蘇丘陵地區(qū)鎮(zhèn)江農(nóng)科所基金(編號(hào):ZJS2008001)。
作者簡(jiǎn)介:余波(1981—),男,江蘇儀征人,助理研究員,主要從事水稻育種研究。E-mail:yubo1981212@aliyun.com。
通信作者:盛生蘭,研究員,從事水稻遺傳育種研究。E-mail:shengshenglan@sina.cn。雜交是水稻新品種選育的重要方法,殺雄和授粉是水稻雜交過程中的2個(gè)重要步驟。目前,育種單位采用的殺雄技術(shù)有很多種,主要包括溫湯殺雄法、剪穎挑藥法、化學(xué)殺雄法、真空去雄法、熱氣殺雄法、CO2去雄法[1]。溫湯殺雄法一般在授粉當(dāng)天早晨進(jìn)行,用45 ℃溫水浸泡稻穗5 min即可達(dá)到殺雄目的,該方法由于操作簡(jiǎn)單,對(duì)設(shè)備要求低,最受育種者歡迎,缺點(diǎn)是由于殺雄后剪穎的工作時(shí)間短,而1個(gè)人每天早晨溫湯殺雄后只有3~4 h的剪穎時(shí)間,限制了水稻雜交的效率。本試驗(yàn)通過對(duì)水稻剪穎后花藥、柱頭對(duì)水溫的敏感性研究,提出一套在剪穎后進(jìn)行溫湯殺雄的可行性方案。該方案突破了雜交時(shí)間的限制,提高了雜交效率,可以使雜交工作量提高1倍以上。
1材料與方法
1.1供試材料
粳稻:鎮(zhèn)稻 88、鎮(zhèn)稻14號(hào)、武運(yùn)粳7號(hào);秈稻:明恢63、R527、鎮(zhèn)恢084。
1.2試驗(yàn)方法
在殺雄處理的前1天下午或當(dāng)天上午,將6個(gè)試驗(yàn)水稻品種帶土挖出,修剪掉已開過花的稻穗和未抽穗的分蘗穗,選留已經(jīng)開穎1/3~2/3的稻穗,修剪掉已經(jīng)開穎和過嫩的穎花,剩余穎花直接剪掉1/3~1/2穎殼;在花藥散粉之前,將已經(jīng)剪穎的穗頭分別倒插入30、35、40、42、43、45、46 ℃的溫水瓶中,分別殺雄1、3、5 min;將殺雄后的供試材料分別套上牛皮紙袋,每種溫湯殺雄處理套2個(gè)牛皮紙袋,1個(gè)用于自交(不進(jìn)行異花授粉),另1個(gè)進(jìn)行異交授粉,觀察結(jié)實(shí)情況。
1.3數(shù)據(jù)處理
以自交結(jié)實(shí)率考察溫湯殺雄的情況,異交結(jié)實(shí)率考察溫湯殺雄后柱頭的存活情況。根據(jù)結(jié)實(shí)情況,統(tǒng)計(jì)自交結(jié)實(shí)率和異交結(jié)實(shí)率,計(jì)算假雜種比例和溫湯處理參數(shù)M:假雜種比例=自交結(jié)實(shí)率/異交結(jié)實(shí)率;M=異交結(jié)實(shí)率/假雜種比例。M值越大,說明溫湯殺雄處理的效果越好。
2結(jié)果與分析
2.1粳稻品種剪穎后溫湯殺雄的可行性
由表1、表2、表3可見,剪穎后的鎮(zhèn)稻 88、鎮(zhèn)稻14號(hào)、武運(yùn)粳7號(hào),在30、35、40 ℃ 3個(gè)水溫、殺雄時(shí)間達(dá)到1、3、5 min條件下,其自交結(jié)實(shí)率均不低于17%,這說明在40 ℃以內(nèi)的水溫不能起到很好的溫湯殺雄效果;殺雄溫度在42~45 ℃、在1~5 min內(nèi),隨著殺雄時(shí)間的延長(zhǎng),3種粳稻品種異交結(jié)實(shí)率與低溫處理相比基本保持不變,而自交結(jié)實(shí)率呈明顯下降趨勢(shì),這說明42~45 ℃內(nèi)的水溫對(duì)剪穎后的粳稻柱頭沒有損傷,能夠有效起到溫湯殺雄的效果;殺雄溫度到46 ℃時(shí),隨著殺雄時(shí)間的延長(zhǎng),3種粳稻品種異交結(jié)實(shí)率呈明顯下降趨勢(shì),這說明46 ℃對(duì)剪穎后的粳稻柱頭損傷較大;溫湯處理參數(shù)M值最大的3種溫湯處理?xiàng)l件分別是43 ℃ 5 min、45 ℃ 3 min和45 ℃ 5 min,其中,鎮(zhèn)稻88、武運(yùn)粳7號(hào)最佳溫湯處理?xiàng)l件是在45 ℃ 5 min,參數(shù)M分別為3 737.8、5 142.9,鎮(zhèn)稻14號(hào)最佳溫湯處理?xiàng)l件是43 ℃ 5 min,參數(shù)M為6 801.4。
由表4可見,在3個(gè)最佳的溫湯處理?xiàng)l件下,3個(gè)粳稻品種剪穎后異交結(jié)實(shí)率相差不大,對(duì)剪穎后的粳稻柱頭無明顯損傷;溫湯處理參數(shù)M有較大差異,這說明對(duì)于不同粳稻品種,在實(shí)施剪穎后進(jìn)行溫湯殺雄的過程中,需要在水溫43~45 ℃、溫湯殺雄3~5 min內(nèi)進(jìn)行適量調(diào)整溫湯處理?xiàng)l件。
2.2秈稻品種剪穎后溫湯殺雄的可行性
由表5可見,明恢63在剪穎以后,經(jīng)過30 ℃溫湯殺雄處理1、3、5 min后,自交結(jié)實(shí)率分別為15.0%、5.0%、2.2%,異交結(jié)實(shí)率分別為22.0%、10.0%、2.5%;經(jīng)過40 ℃溫湯殺雄處理1、3、5 min后,自交結(jié)實(shí)率僅分別為1.0%、0、0,異交結(jié)實(shí)率分別為5.3%、2.8%、1.3%。這說明較低的水溫就能殺死剪穎后明恢63的花藥,且溫湯殺雄對(duì)剪穎后明恢63柱頭的損傷很大,剪穎后溫湯殺雄不適用于秈稻明恢63。
3結(jié)論
通過對(duì)典型的粳稻與秈稻進(jìn)行先剪穎后溫湯殺雄試驗(yàn),發(fā)現(xiàn):(1)對(duì)粳稻品種來說,40 ℃以內(nèi)的水溫不能起到很好的溫湯殺雄效果;剪穎后殺雄溫度在43~45 ℃、殺雄時(shí)間3~5 min條件下,可以有效殺死剪穎后粳稻的花藥而對(duì)柱頭沒有明顯影響;殺雄溫度提高到46 ℃,隨著殺雄時(shí)間的延長(zhǎng),3個(gè)粳稻品種異交結(jié)實(shí)率呈明顯下降趨勢(shì),46 ℃水溫對(duì)剪穎后粳稻柱頭損傷較大。因此,先剪穎后溫湯殺雄的方法適用于粳稻品種,但是,不同粳稻品種實(shí)施溫湯殺雄,需要適量調(diào)整溫湯處理?xiàng)l件。(2)對(duì)秈稻品種來說,隨著殺雄溫度的提高、殺雄時(shí)間的延長(zhǎng),可以有效提高秈稻的殺雄效果,但同時(shí)也會(huì)對(duì)秈稻的柱頭產(chǎn)生危害;不同秈稻品種的柱頭經(jīng)過溫湯處理后差異明顯,明恢63的柱頭比R527、鎮(zhèn)恢084對(duì)水溫更敏感,更容易受到損傷。因此,在幾種溫湯殺雄處理方法中,未能找到一種溫湯殺雄處理方法既能夠降低秈稻假雜種比率,又可以提高秈稻的異交結(jié)實(shí)率,這說明水稻剪穎后進(jìn)行溫湯殺雄的方法不適用于秈稻品種。
總之,先剪穎后溫湯殺雄的方法具有4點(diǎn)優(yōu)勢(shì):
一是突破粳稻雜交時(shí)間的限制,提高了雜交效率。常規(guī)溫湯殺雄是在授粉當(dāng)天剪穎,而先剪穎后溫湯殺雄的方法是在前1天下午乃至晚上都可以剪穎,大大延長(zhǎng)了剪穎時(shí)間,1個(gè)人雜交的工作量可以提高1倍以上。
二是授粉效果好,異交結(jié)實(shí)率提高。普通的溫湯殺雄是在授粉當(dāng)天早晨殺雄,由于距離母本天然開花的時(shí)間還比較長(zhǎng),大部分粳稻花藥較難伸長(zhǎng),授粉時(shí),花藥堵塞柱頭,影響父本授粉;而先剪穎后溫湯殺雄的方法是在母本正常天然開花前2 h內(nèi)用溫水殺雄,能迅速刺激母本花藥伸長(zhǎng),只要輕彈花藥,就可以使柱頭裸露,極大地提高了父本授粉的異交結(jié)實(shí)率。
三是同剪穎去雄法相比,剪穎技術(shù)門檻要求低。剪穎、剪藥殺雄法,既要剪破花藥,又不能損傷柱頭,而先剪穎后溫湯殺雄的方法只需要剪掉穎殼,對(duì)花藥是否剪破沒有要求。
四是同剪穎、剪藥殺雄法相比,去雄更徹底。經(jīng)過溫水處理后,絕大多數(shù)花粉已經(jīng)被殺死,即使少量花粉具有活力,花藥伸長(zhǎng)后也容易彈出穎殼,同剪穎、剪藥殺雄法相比,去雄更徹底。