黃成志,呂直文*,黃文章,嚴明建,雷樹凡,胡景濤,冉彥秀,張可瓊
(1.重慶三峽農業(yè)科學院,重慶萬州404155;2.羅田鎮(zhèn)農業(yè)服務中心,重慶萬州404024)
在三系雜交水稻育種中,恢復系的選育占有較為重要的地位,選育出一個好的恢復系,就能選配出多個優(yōu)良的雜交水稻新品種,可以很好地推動三系雜交水稻的發(fā)展[1-2]。然而,一個恢復系的優(yōu)秀與否,只有通過其配組的雜交組合整體表現進行驗證。品種豐產、穩(wěn)產是雜交水稻選育的重要指標,黃成志等研究表明一個水稻組合只有當其有效穗、穗粒數、結實率和千粒重中一個或多個指標達到較高水平,才能獲得高產,且越多指標達到高水平,獲得高產的可能性也越大[3]。隨著機械化生產的推廣應用,水稻品種的抗倒性也顯得尤為重要,只有抗倒的水稻品種才更有利于機械化收獲,章忠貴等研究表明株高與倒伏關系密切,與倒伏指數呈極顯著正相關,與彎曲力矩、稈型指數呈顯著或極顯著負相關;農藝性狀與抗倒伏相關性顯示,穗長、重心高度、基部節(jié)間長(第1、2節(jié)間)、主莖鮮重及干重、結實率、千粒重、單株生產力和生物產量等對植株的抗倒伏性影響較大[4]。當然,隨著人們生活水平的提高,人們對食品的質量、安全性的要求也越來越高,優(yōu)質稻米、綠色稻米、有機稻米等將是一個新的發(fā)展方向,所以,水稻品種的品質、抗性等特質也將是水稻育種中重要的考核指標之一。筆者通過研究5個恢復系所配新組合系列的農藝性狀和產量性狀,分析各系列組合的結構特點,摸清5個恢復系配合力情況,評估其利用潛力。
1.1 試驗材料 5個自育恢復系分別為萬恢88、萬恢481、萬恢355、萬恢646、萬恢024。25個不育系分別為樂101A、川29A、Ⅱ-32A、1003A、FS2A、全豐 A、岡46A、粵豐 A、D62A、1001A、棉5A、萬6A、粵豐 A、1017A、中九 A、谷豐 A、1012A、K18A、萬3A、安2A、1013A、瑞405A、萬2A、1016A、1009A。
1.2 試驗方法 利用5個自育恢復系分別與25個不同類型的不育系配組,共125個雜交F1代組合,正季在萬州種植,3月中旬播種,4月底移栽,采用間比法排列,不設重復,每個組合種植5行,每行12穴,在相應生育時期調查其生育期、株高、有效穗等;成熟期,每個組合收取2株稻穗進行室內考種(考種內容為穗長、穗粒數、結實率和千粒重),同時每個組合分別收取30穴進行實測產。用Excel等對試驗數據進行統(tǒng)計分析。
2.1 經濟性狀分析
2.1.1 有效穗。由表1可見,5個系列的平均有效穗順序為萬恢481系列(252.0萬穗/hm2)>萬恢88系列(222.0萬穗/hm2)>萬恢355系列(217.5萬穗/hm2)>萬恢646系列(211.5萬穗/hm2)>萬恢024系列(201.0萬穗/hm2),即平均有效穗最多的是萬恢481系列,最少的是萬恢024系列;有效穗變異系數(CV)順序為萬恢481系列(17.2)>萬恢646系列(14.3)>萬恢024系列(13.7)>萬恢88系列(9.6)>萬恢355系列(7.4),即萬恢481系列各組合間有效穗變幅最大(有效穗受不育系的影響較大),萬恢355系列各組合間有效穗變幅最小(有效穗受不育系的影響較小)。
2.1.2 平均著粒數。表1顯示,5個系列的平均每穗著粒數順序為萬恢024系列(225粒/穗)>萬恢646系列(197粒/穗)>萬恢481系列(179粒/穗)>萬恢88系列(173粒/穗)>萬恢355系列(160粒/穗),即萬恢024系列平均每穗著粒數最多,萬恢355系列最少;每穗著粒數變異系數(CV)順序為萬恢481系列(20.2)>萬恢024系列(18.7)>萬恢646系列(16.0)>萬恢88系列(15.4)>萬恢355系列(7.0),即萬恢481系列各組合間平均每穗著粒數變幅最大,萬恢355系列各組合間平均每穗著粒數變幅最小。
2.1.3 結實率。5個系列的平均結實率順序為萬恢355系列(84.2%)>萬恢 88系列(82.8%)>萬恢 646系列(79.2%)>萬恢 024系列(74.2%)>萬恢 481系列(72.4%),即萬恢355系列平均結實率最高,萬恢481系列最低;結實率變異系數(CV)順序為萬恢481系列(14.8)>萬恢024系列(12.2)>萬恢355系列(10.7)>萬恢646系列(9.5)>萬恢88系列(8.4),即萬恢481系列各組合間平均結實率變幅最大,萬恢88系列各組合間平均結實率變幅最小(表1)。
2.1.4 千粒重。5個系列的平均千粒重順序為萬恢355系列(28.0 g)>萬恢88系列(26.2 g)>萬恢646系列(26.1 g)>萬恢024系列(25.1 g)>萬恢481系列(24.4 g),即萬恢355系列平均千粒重最高,萬恢481系列最低;千粒重變異系數(CV)順序為萬恢481系列(11.6)>萬恢024系列(10.8)>萬恢646系列(9.3)>萬恢88系列(8.3)>萬恢355系列(3.0),即萬恢481系列各組合間平均千粒重變幅最大,萬恢355系列各組合間平均千粒重變幅最小(表1)。
表1 5個水稻系列的產量性狀
2.2 農藝性狀及產量分析
2.2.1 全生育期。由表2可見,5個系列的平均全生育期順序為萬恢024系列(149.6 d)>萬恢88系列(149.2 d)>萬恢481系列(148.5 d)>萬恢646系列(147.6 d)>萬恢355系列(144.3 d),即萬恢024系列平均全生育期最長,萬恢355系列最短;全生育期變異系數(CV)順序為萬恢88系列(3.5)>萬恢355系列(2.3)>萬恢481系列(1.9)>萬恢646系列(1.8)>萬恢024系列(1.7),即萬恢88系列各組合間平均全生育期變幅最大,萬恢024系列各組合間平均全生育期變幅最小。
2.2.2 株高。5個系列的平均株高順序為萬恢024系列(128.1 cm)>萬恢 646系列(117.3 cm)>萬恢 88系列(115.5 cm)>萬恢481系列(115.4 cm)>萬恢355系列(112.8 cm),即萬恢024系列平均株高最高,萬恢355系列最低;株高異系數(CV)順序為萬恢024系列(6.5)>萬恢355系列(5.6)>萬恢88系列(4.8)=萬恢646系列(4.8)>萬恢481系列(2.0),即萬恢024系列各組合間平均株高變幅最大,萬恢481系列各組合間平均株高變幅最小(表2)。
2.2.3 穗長。5個系列的平均穗長順序為萬恢024系列(27.8 cm)>萬恢481系列(26.8 cm)>萬恢88系列(26.0 cm)>萬恢646系列(25.8 cm)>萬恢355系列(25.6 cm),即萬恢024系列平均穗長最長,萬恢355系列最短;穗長變異系數(CV)情況為萬恢024系列(7.7)>萬恢646系列(7.5)>萬恢88系列(5.3)>萬恢481系列(5.2)>萬恢355系列(5.1),即萬恢024系列各組合間平均穗長變幅最大,萬恢355系列各組合間平均穗長變幅最小。
2.2.4 產量。5個系列的平均產量情況為萬恢88系列(8 538 kg/hm2)>萬恢355系列=萬恢646系列(8 292 kg/hm2)>萬恢481系列(7 806 kg/hm2)>萬恢024系列(7 707 kg/hm2),即萬恢88系列平均產量最高,萬恢024系列最低;產量變異系數(CV)情況為萬恢481系列(23.0)>萬恢646系列(15.8)>萬恢024系列(15.0)>萬恢88系列(12.1)>萬恢355系列(9.2),即萬恢481系列各組合間平均產量變幅最大,萬恢355系列各組合間平均產量變幅最小。
表2 5個水稻系列的農藝性狀及產量
2.3 豐產、穩(wěn)產性 萬恢88系列組合豐產性最好,有效穗、穗粒數、結實率和千粒重等主要經濟性狀均較好,且較為穩(wěn)定,農藝性狀也較好;萬恢355系列穩(wěn)產性較好,豐產性略差于萬恢88系列,主要表現在每穗著粒數少于萬恢88系列,其他性狀指標均與萬恢88系列相當;萬恢481系列和萬恢646系列豐產性一般,穩(wěn)產性也較差;豐產性最差的是萬恢024系列,主要原因是其有效穗明顯偏低,結實率也偏低。
2.4 不同系列組合中各性狀影響力大小分析 從圖1可以看出,萬恢355系列變異系數順序為結實率>有效穗>每穗著粒數>株高>穗長>千粒重>全生育期,即影響大小順序為結實率>有效穗>每穗著粒數>株高>穗長>千粒重>全生育期;其他4個系列變異系數順序均為每穗著粒數>有效穗>結實率>千粒重>穗長>株高>全生育期,即影響大小順序為每穗著粒數>有效穗>結實率>千粒重 >穗長>株高>全生育期。
2.5 各恢復系對不育系的選擇性分析 萬恢355系列各性狀變異系數值最小,說明萬恢355對所有不育系均具有較好的恢復力,且其系列組合各性狀受不育系的影響較小;其次是萬恢88系列,第3位是萬恢024系列,第4位是萬恢481系列,變異系數值最大的是萬恢646系列。即參試的5個恢復性受不育系影響大小順序為萬恢646>萬恢481>萬恢024>萬恢88 >萬恢355。
綜上所述,萬恢88屬穗粒兼顧型,具有較好的恢復力,所配組合豐產性好,各經濟性狀和農藝性狀均較佳,利用潛力較大;萬恢355也具有較好的恢復力,穩(wěn)定性較好,但沒有特殊的強配合力,難以配組出突破性新組合;萬恢481屬于穗數型恢復系,所配組合分蘗力較強,但千粒重偏低,只有與特殊的不育系配組才能實現高產;萬恢646屬于大穗型恢復系,所配組合分蘗較少,且結實率較低,只有與特殊不育系配組才能實現高產,再利用時應多年多點對其結實率進行驗證,以確保生產安全;萬恢024也是大穗型恢復系,所配組合有效穗少、結實較低難以配出高產、穩(wěn)產的新組合,且系列組合株高較高,具有倒伏的風險,生育期也偏長,難以適應生產上使用。
水稻的產量結構主要由有效穗、平均穗粒數、結實率和千粒重構成,但對于不同類型的組合,各因素其產量的影響力大小也有所不同[5],只有摸清各類型品種的影響因素,才能培育出優(yōu)秀的品種。當然,許多特性均具有較強的遺傳性和穩(wěn)定性,所以在選育水稻恢復系時,可以根據其光合生理特性[6]、經濟性狀[7-9]、農藝性狀[10]等進行定向篩選,選擇綜合性狀較好的恢復系,這是培育優(yōu)良雜交水稻新品種重要基礎,也是最快捷、有效的育種通道。
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