海涂大米草與水稻正反遠(yuǎn)緣雜交創(chuàng)新方法研究

陳啟康，陳 博，陸惠蘭，周 慧，梅治平

(1.南通市康博樂農(nóng)業(yè)科技有限公司，江蘇 南通 226001；2.南京海培特農(nóng)業(yè)科技有限公司，江蘇 南京 210007 )

海涂大米草與水稻正反遠(yuǎn)緣雜交創(chuàng)新方法研究

陳啟康1,2，陳 博1，2，陸惠蘭1，周 慧2，梅治平1

(1.南通市康博樂農(nóng)業(yè)科技有限公司，江蘇 南通 226001；2.南京海培特農(nóng)業(yè)科技有限公司，江蘇 南京 210007 )

發(fā)掘海涂大米草耐鹽、水稻高產(chǎn)種質(zhì)資源，創(chuàng)新大米草與水稻正反遠(yuǎn)緣雜交適用方法。本文研究了正交法(水稻♀溫湯殺雄剪穎授粉法、熱氣殺雄吸花授粉法)和反交法(大米草♀剪穎去雄授粉法、連續(xù)去雄授粉法、溫湯殺雄連續(xù)去雄授粉法)。結(jié)果表明，水稻♀熱氣去雄吸花授粉法比溫湯殺雄剪穎授粉法結(jié)籽組合數(shù)提高103.23 %，穗均結(jié)籽提高65.58 %，出苗率提高88.67 %，提高工效5～6倍；大米草♀連續(xù)去雄授粉法比剪穎去雄授粉法結(jié)籽組合數(shù)增加1.67倍，穗均結(jié)籽增加2.83倍，出苗率提高41.79 %，提高工效6～7倍。水稻♀熱氣去雄吸花授粉雜交法適用于水稻♀×大米草♂；大米草♀連續(xù)去雄授粉雜交法適用于大米草♀×水稻♂。

大米草/水稻；遠(yuǎn)緣雜交方法；新技術(shù)；新種質(zhì)創(chuàng)制

海涂大米草(SpartinaanglicaC.E Hubbard)是1963年由南京大學(xué)從英國引入我國。大米草已列入《中國飼料學(xué)》：禾本科大米草屬多年生草本植物，具很強(qiáng)的耐鹽、耐淹能力，最適生于海灘潮間帶的中潮帶。年鮮草產(chǎn)量15～30 t/hm2，適口性好。適合放牧飼養(yǎng)牛、羊等反芻動(dòng)物，引起人們廣泛重視應(yīng)用[1]。

大米草莖稈直立、堅(jiān)韌、不易倒伏。大米草為圓錐花序，穗狀花序長7～11 cm，花藥黃色，長約5 mm，柱頭白色羽毛狀；子房無毛。穎果圓柱形，長約10 mm，光滑無毛，胚長達(dá)穎果的1/3。染色體2n=120，122，124。5-11月陸續(xù)開花，10-12月結(jié)實(shí)，結(jié)實(shí)率低。成熟種子易脫落，無休眠期，種子失水即失去萌發(fā)力的特點(diǎn)，故主要用分株進(jìn)行無性繁殖[2]。

2005年發(fā)現(xiàn)，大米草具有耐鹽等優(yōu)良特性，但種籽小，結(jié)實(shí)率低，很難作為飼料來供給飼養(yǎng)牛羊的營養(yǎng)需要。所以下決心發(fā)掘大米草耐鹽基因資源。

水稻屬禾本科稻屬栽培種，種子飽滿產(chǎn)量高，稻草又能用作牛羊飼料。稻谷含有8 %的粗蛋白質(zhì)，無氮浸出物含量居各種谷物之首，有效能值也最高，是一種良好的能量飼料[1]。水稻為改良米草提供了優(yōu)良的種質(zhì)資源，水稻遠(yuǎn)緣雜交可以導(dǎo)入父本植物的有利基因，出現(xiàn)近緣雜交不可比擬的多樣性和新類型，擴(kuò)大水稻的遺傳基礎(chǔ)[3]。

2006-2010年開展了大米草與水稻遠(yuǎn)緣雜交試驗(yàn)。因大米草穎花小，雌蕊先熟并外露，雜交難度大，對大米草♀×水稻♂(反交)試驗(yàn)一直未能持續(xù)進(jìn)行；進(jìn)行了水稻♀×大米草♂(正交)試驗(yàn)，水稻母本穗均采用溫湯殺雄剪穎法，用大米草作父本僅雜交授粉一次。2006、2009、2010年穗均結(jié)籽分別為2.74、13.63、10.33 粒，在雜交方法上也缺少深入研究[4-6]。水稻♀×大米草♂，必須對水稻母本進(jìn)行殺雄，已有的水稻殺雄方法[7-12]各有優(yōu)缺點(diǎn)：剪穎去雄法工作量很大，對穎花的損傷較大，降低結(jié)實(shí)率；溫湯殺雄法結(jié)實(shí)率較高，技術(shù)要求也較高，做到既把雄蕊全部殺死，又不對雌蕊造成損傷；CO2氣體促花真空泵殺雄法速度快，但需要配套設(shè)備；套黑紙袋去雄法方便，但套袋時(shí)間不易掌握[13]。遠(yuǎn)緣雜交作為一種育種手段，能引入不同種、屬的有用基因，為改進(jìn)現(xiàn)有品種提供了一條重要途徑[14]。如何提高大米草與水稻遠(yuǎn)緣雜交的結(jié)實(shí)率、出苗率，雜交方法的創(chuàng)新是關(guān)鍵。加快創(chuàng)制耐鹽作物新種質(zhì)，解決鹽堿地治理中急需解決的耐鹽作物品種問題意義重大，具有廣闊的應(yīng)用前景。為此，開展了正交：水稻♀×大米草♂；反交：大米草♀×水稻♂遠(yuǎn)緣雜交創(chuàng)新方法研究。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

試驗(yàn)時(shí)間：2014年4月至2015年5月。試驗(yàn)地點(diǎn)：①江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所實(shí)驗(yàn)場；②江蘇通州灣新區(qū)鹽堿地試驗(yàn)場。

1.2 試驗(yàn)材料

1.2.1 海涂大米草 在江蘇省啟東市興墾黃海灘涂米草場選擇大米草植株苗，移栽到江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)場的陶瓷缸內(nèi)種植培管；在南通通州灣新區(qū)試驗(yàn)場鹽堿地栽植大米草。海涂大米草的選擇與培管：雜交前3個(gè)月(5月初)從海邊灘涂中潮帶選擇生長旺盛大米草植株，整叢植株帶海土栽入預(yù)先備好的陶瓷缸內(nèi)；移入水稻試驗(yàn)田旁邊，以便于灌溉；澆足1 %的鹽水，以后每隔15 d澆1次1 %的鹽水，培育成雜交所需的大米草。種植大米草植株的數(shù)量根據(jù)雜交組合多少測算確定；按每瓷缸大米草植株生長期有20～30個(gè)花穗，每個(gè)雜交組合需4～6個(gè)花穗測算。

1.2.2 水稻品種 1:津稻1007；2:鹽粳9號；3:銀香18；4:武運(yùn)粳7號；5:武粳15；6:武粳7號；7:寧粳1號；8:通育粳14號；9:南粳45；10:南粳46；11:南粳47；12:日本晴；13:7K339；14:武粳13；15:鹽稻9號；16:優(yōu)輻粳。

水稻品種種植在江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)田和江蘇通州灣新區(qū)試驗(yàn)場。因大米草7月下旬陸續(xù)開花，8-10月為開花旺盛期，為了花期相遇，適時(shí)雜交，從2014年4月20日開始，16個(gè)水稻品種每隔15 d播種1批，分4批播種。

1.2.3 試驗(yàn)用儀器設(shè)備 (1)自制升降式水稻溫湯殺雄鐵架、可裝12 kg 水的塑料桶、自制升降式水稻熱氣殺雄鐵架、可裝2 kg 水的廣口瓶及透明厚塑料保溫袋、溫度計(jì)、計(jì)時(shí)鐘等試驗(yàn)必備用品放入試驗(yàn)專用箱內(nèi)備用。

(2)吸粉器材：按功率試驗(yàn)二種(市售)① 真空吸粉器，型號Mc-DL200,重量1.3 kg，電源電壓220V，額定功率400W；② 便攜式多功能吸粉器，型號GD-03,重量0.5 kg，電源電壓220 V，額定功率150W。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 父母親本開花習(xí)性觀察 觀察大米草與水稻穗出現(xiàn)后開花習(xí)性，以確定雜交方法和去雄授粉方式與時(shí)間。

1.3.2 正交一組 水稻♀采用溫湯殺雄剪穎授粉法 雜交前1 d下午，選擇水稻母本穗部露出葉鞘2/3～3/4，即剛進(jìn)入盛花期的水稻母本植株連根帶土挖入塑料盆中，帶回室內(nèi)，盆中澆水；第2天早上7：00-7：30整株，剪去已開的穎花和穗下部的幼嫩小穗，留下適宜做雜交的稻穗；用自制升降鐵架，將準(zhǔn)備殺雄的水稻植株根部套上塑料袋，倒掛在鐵架上，下面放一盛滿溫水的塑料桶，將水溫調(diào)至并控制在42 ℃，把稻穗浸入溫水中處理10 min；取出植株放入塑料盆中，經(jīng)過20 min左右稻穗陸續(xù)開穎，約20 min以后，開花結(jié)束；此時(shí)必須剪除未開的穎花，已開穎的花藥也要去除，剪去穎殼上部約1/3，以提高柱頭外露率和結(jié)實(shí)率；殺雄剪穎后套袋。

授粉：剪取正在開花觸之有花粉散出的大米草父本穗子，靠近去雄套袋后的母本稻穗頂端，抖落花粉。一個(gè)雜交組合稻穗當(dāng)天、第2天上午各授粉1次，封套袋口頂端并掛牌寫上雜交組合和日期。

雜交植株處理：授粉完畢后，將水稻雜交株移栽試驗(yàn)田。20～25 d后，種子成熟時(shí)及時(shí)收獲雜交種子。

1.3.3 正交二組 水稻♀熱氣殺雄吸花授粉法 去雄：雜交前1 d下午，選擇水稻母本穗部露出葉鞘2/3～3/4以上，即剛進(jìn)入盛花期的水稻母本植株連根帶土挖入塑料盆中，帶回室內(nèi)，盆中澆水；第2天早上7：00-7：30整株，剪去已開的穎花和穗下部的幼嫩小穗，留下準(zhǔn)備做雜交的稻穗。

用預(yù)先準(zhǔn)備好的自制升降式水稻熱氣殺雄鐵架，一排用網(wǎng)袋可倒掛5個(gè)廣口空瓶，即可同時(shí)將五盆水稻母本穗殺雄，每個(gè)廣口瓶能裝2 kg 的熱水，瓶放入透明厚塑料保溫袋內(nèi)；廣口瓶內(nèi)先灌上60 ℃的溫水，去雄時(shí)將水倒出，(透明塑料保溫袋袋口處插入溫度計(jì)，經(jīng)測試這時(shí)廣口瓶內(nèi)溫度正好45 ℃左右，可保持7～9 min)，倒掛廣口空瓶通過升降套到去雄的稻穗上，把透明塑料保溫袋袋口連同稻穗莖稈、溫度計(jì)、廣口空瓶口扎口堵??；經(jīng)5 min，移去廣口空瓶，經(jīng)過20 min左右稻穗就陸續(xù)開穎，約30 min開花結(jié)束，立即用吸粉器迅速逐穗吸盡已開的花藥；然后剪去所有未開的穎花，套袋隔離，等待授粉。授粉：同正交一組。雜交植株處理：同正交一組。

1.3.4 大米草作母本的選擇與處理 根據(jù)大米草花性特點(diǎn)采取措施如下：①選穗。第1天下午，選擇生長旺盛的大米草，見穗頂端有少量(穗頂端長約3～5cm)乳白色母花柱頭剛透出，即選擇上部小穗已經(jīng)開花，中部小穗再有1～2 d后即能開花的大米草單穗；②整穗。用剪刀將穗上部已開花的小穗全部去掉，再把下部的枝梗、包在穗葉鞘內(nèi)的所有嫩粒籽剪掉，留下沒有開花的中部小穗即是準(zhǔn)備雜交授粉部分；③套袋。修剪后的穗部立即套袋，袋上寫上套袋時(shí)間。

1.3.5 反交一組：剪穎去雄授粉法 大米草♀整穗后直接用鑷子進(jìn)行人工單花去雄。將穎殼上部剪去1/4，用鑷子從缺口伸入除去花藥，然后用紙袋套在已去完雄的穗子上，掛牌注明去雄日期。

授粉：第2、3天見乳白色母花柱頭透出，連續(xù)2 d授水稻父本花粉。雜交完畢后，封套袋口頂端并掛牌寫上雜交組合和日期。

1.3.6 反交二組：大米草♀連續(xù)去雄授粉法 套袋后第1天，早上7：00-8：30，檢查套袋內(nèi)一發(fā)現(xiàn)雄蕊，立即剪除雄蕊；一發(fā)現(xiàn)雌蕊花柱出現(xiàn)，立即授粉、掛牌，寫上父本水稻品種，寫上第1次雜交時(shí)間。從第1天、第1次雜交授粉后，以后每天重復(fù)第1天步驟，一直用第1次雜交組合水稻品種授粉。直到發(fā)現(xiàn)套袋內(nèi)雌蕊花柱已干枯，雄蕊不再出現(xiàn)，即不再授粉和檢查。該穗組合雜交結(jié)束。封套袋口頂端并掛牌寫上雜交最后1次日期。注意點(diǎn)：每次檢查套袋，必須先去雄，后授粉。

1.3.7 反交三組：大米草♀溫湯殺雄連續(xù)去雄授粉法 大米草♀整穗后直接用38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48 ℃溫湯浸穗10 min殺雄，殺雄后的穗部立即套袋折封，袋上寫殺雄時(shí)間和溫度。觀察大米草♀從38～48 ℃溫湯殺雄效果。

溫湯殺雄后連續(xù)去雄授粉法同反交二組。

1.3.8 大米草×水稻雜交種子貯藏播種出苗試驗(yàn) 雜交種子保存方式： 保存式1：常溫保存。種子收獲曬干后每個(gè)雜交組合種子用防水硫酸紙袋包裝，常溫干燥儲(chǔ)藏；保存式2:種子收獲后不曬干即將每個(gè)雜交組合種子用防水硫酸紙袋包裝，用1 %濃度的鹽水浸濕，放進(jìn)0～5 ℃冰箱里貯存。所有雜交種籽2015年5月10-11日播種在通州灣鹽堿地，土壤含鹽量7‰～10‰；檢測出苗數(shù)、出苗率。

2 結(jié)果與分析

2.1 父母本開花習(xí)性觀察

2.1.1 大米草的花性觀察 ①穗出現(xiàn)，3～7 d母性花柱柱頭才露出來，若未授粉，柱頭可生長5～6 d；②母性花柱先出穗，兩柱頭很長，呈白色羽毛狀，開花時(shí)露在外面；③柱頭伸出后，4～5 d之后出現(xiàn)雄蕊，枯的柱頭被擠到旁邊；④ 雄蕊揚(yáng)花在早上8：30-11：30時(shí)最多；⑤花藥在伸出時(shí)裂開，花粉粒在2 h之內(nèi)散出，花粉黃色；⑥花絲很快伸長，2 h后枯萎。

2.1.2 水稻的花性觀察 ①稻穗抽出葉鞘后，穎花在當(dāng)天或第2天開始開花，花絲同時(shí)伸長花藥彈出并裂開散粉，花粉黃色;②揚(yáng)花時(shí)間在正常的晴天，上午8：30-11：30時(shí)最多。

由此可確定：①大米草作母本授水稻雄蕊花粉可4～5 d；②水稻作母本授大米草雄蕊花粉可2～3 d；③去雄在8：00之前，授粉在早上8：30-11：30。

2.2 正交：水稻♀×大米草♂

2.2.1 正交一組 水稻♀溫湯殺雄剪穎授粉雜交法 2006-2010年進(jìn)行了水稻♀×大米草♂(正交)試驗(yàn)，水稻母本穗均采用溫湯殺雄剪穎法，用大米草作父本雜交僅授粉1次，2006、2009、2010年穗均結(jié)籽分別為2.74、13.63、10.33粒[4-6]。

表1 水稻♀×大米草♂遠(yuǎn)緣雜交結(jié)實(shí)情況

水稻♀溫湯殺雄剪穎授粉雜交法，用大米草授粉2次，雜交62穗，結(jié)籽穗39穗，得雜交種子562粒，穗均結(jié)籽14.41粒。比2006年雜交23穗，得雜交種籽63粒，穗均結(jié)籽2.74粒提高4.26倍，比2009年雜交30穗，得雜交種籽409粒，穗均結(jié)籽13.63粒，提高5.72%；比2010年雜交3穗，得雜交種籽31粒，穗均結(jié)籽10.33粒，提高39.50%。雜交結(jié)實(shí)情況見表1。

水稻♀溫湯殺雄剪穎授粉雜交法存在的問題：溫湯殺雄技術(shù)要求較高，必須控制適宜的溫度和浸穗時(shí)間，做到既把雄蕊全部殺死，而又無礙于雌蕊。稍有疏忽，要么就是達(dá)不到殺雄效果，要么就是整個(gè)穗子全部燙枯；剪穎去雄工作量大，需要花費(fèi)大量的時(shí)間，影響雜交速度和組合數(shù)量。

2.2.2 正交二組 水稻♀熱氣去雄吸花授粉雜交法 正交二組結(jié)籽數(shù)2608粒，收種時(shí)初檢出雜交種稻粒明顯象水稻母本，稻殼純黃色與雜交種明顯不同的假雜種127粒，占4.87 %，在收貯時(shí)已去除，實(shí)際結(jié)籽數(shù)為2481粒。正交二組同樣用大米草授粉2次，雜交穗數(shù)126穗，比正交一組雜交穗數(shù)多64穗，增加1倍，結(jié)籽穗提高1.67倍，穗均結(jié)籽23.86粒，比正交一組穗均結(jié)籽14.41粒提高65.58 %，雜交籽粒不霉變，而正交一組雜交種籽霉變率占7.72 %。雜交結(jié)實(shí)情況見表1。

此法殺雄方法簡便，不但能殺死花粉，并有促進(jìn)開花作用。30 min內(nèi)完全開花，可以區(qū)別將沒有開花的穎花全部剪除，避免以后自交的和雜交的混淆；同時(shí)，用吸粉器逐穗吸盡已開的花藥，防止殺雄不完全，出現(xiàn)自交現(xiàn)象。

二種吸粉器通過試驗(yàn)比較，吸粉去雄儀器以便攜式多功能吸粉器，型號GD-03為輕便、靈活、適用。重量輕：0.5 kg，吸粉溫和均勻，不損傷稻葉和穎花，功率：150 W，價(jià)格便宜。

2.3 反交：大米草♀×水稻♂

2.3.1 反交一組：大米草♀剪穎去雄授粉雜交法 大米草♀剪穎去雄后用水稻父本授粉二次。由于大米草花器小，人工剪穎去雄難度大且費(fèi)工；雖然剪穎去雄時(shí)母性花柱未見出穗，但稍不留心，就會(huì)損傷花器，降低結(jié)實(shí)率；結(jié)籽穗占33.33 %(表2)，穗均結(jié)實(shí)只有6.4粒。所以，此法不宜采用。

2.3.2 反交二組：大米草♀連續(xù)去雄授粉雜交法 反交二組大米草♀連續(xù)去雄授粉4～5 d，雜交穗數(shù)40穗，比反交一組15穗增加1.67倍，結(jié)籽穗增加4.4倍，結(jié)籽數(shù)增加19.69倍，穗均結(jié)籽數(shù)增加2.83倍。

整株套袋后連續(xù)每天早上7：00-8：00，檢查套袋雄蕊、雌蕊花柱出現(xiàn)情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：①開始1～5 d雌蕊花柱、雄蕊每天都會(huì)有新的出穗；②套袋后第4～5天，發(fā)現(xiàn)套袋內(nèi)雌蕊花柱已干枯，雄蕊不再出現(xiàn)，即不再授粉和檢查。大米草作母本連續(xù)人工去雄授粉整個(gè)過程需4～5 d完成。

2.3.3 反交三組：大米草♀不同溫度溫湯殺雄連續(xù)去雄授粉雜交法 試驗(yàn)在反交二組連續(xù)去雄授粉雜交法基礎(chǔ)上增加了不同溫度處理過程。① 溫度在38～42 ℃時(shí)，結(jié)籽穗占46.67 %～66.67 %(表3)，穗均結(jié)實(shí)16.71～21.70 粒，以42 ℃達(dá)到最佳效果；②當(dāng)溫度在43～48 ℃時(shí)，結(jié)籽穗、穗均結(jié)實(shí)數(shù)逐漸下降，到46～48 ℃時(shí)溫湯殺雄后大部分穗子在1～2 d枯萎。

試驗(yàn)結(jié)果表明：①大米草♀不同溫度處理與水稻♂雜交以42 ℃達(dá)到最佳效果，結(jié)籽穗占66.67 %、穗均結(jié)實(shí)21.70粒。但仍均比反交二組結(jié)籽穗占67.5 % 、穗均結(jié)實(shí)24.52粒低；②不同溫度溫湯殺雄后第1天發(fā)現(xiàn)溫度在38～42 ℃時(shí)與反交二組同樣情況，開始1～5 d雌蕊花柱、雄蕊每天都會(huì)有新的出穗，同樣要連續(xù)人工去雄授粉，說明第1天的溫湯殺雄并不起到一次完全殺雄效果，反而輕度損傷花器，影響穗結(jié)實(shí)率；溫度在43～48 ℃時(shí)，結(jié)籽穗、穗均結(jié)實(shí)數(shù)逐漸下降情況分析，溫度太高時(shí)嚴(yán)重?fù)p傷花器甚至于整個(gè)穗子；③不同溫度溫湯殺雄增加了溫湯殺雄過程，化工量大，效果仍不如反交二組。所以，大米草♀不同溫度溫湯殺雄連續(xù)人工去雄授粉法不宜采用。

表2 大米草♀×水稻♂遠(yuǎn)緣雜交結(jié)實(shí)情況

表3 大米草♀不同溫度溫湯殺雄與水稻♂遠(yuǎn)緣雜交結(jié)實(shí)

2.4 大米草×水稻雜交種子播種出苗試驗(yàn)

2.4.1 正交組種籽常溫干燥儲(chǔ)藏出苗結(jié)果分析 了播種數(shù)、出苗數(shù)、出苗率：正交一組分別為562粒、243株、43.24 %；正交二組分別為2481粒、2024株、81.58 %。正交二組比正交一組分別增加3.41倍、增加7.33倍、增加88.67 %。

2.4.2 反交組種籽常溫干燥儲(chǔ)藏出苗結(jié)果分析 反交組播種7組，播種種籽378粒，對照組播種100粒。從5月1日至7月30日，3個(gè)月內(nèi)均未見發(fā)芽和出苗，檢查種子已腐爛變質(zhì)。分析：雜交種仍遺傳著“大米草其種子具有失水即失去萌發(fā)力的特點(diǎn)[2]”。

2.4.3 反交組種籽1 %鹽水冷藏出苗結(jié)果分析 播種數(shù)、出苗數(shù)、出苗率：反交一組分別為16粒、6株、37.50 %；反交二組分別為600粒、319株、53.17 %。反交二組比反交一組出苗率增加41.79 %，比對照組39.00 %增加36.33 %。 播種數(shù)、出苗數(shù)、出苗率：反交三組分別為38 ℃組57粒、22株、38.59 %；39 ℃組61粒、24株、38.34 %；40 ℃組91粒、36株、39.56 %；41 ℃組109粒、44株、40.37 %；42 ℃組157粒、69株、43.95 %；對照組分別為100粒、39株、39.00 %。 反交三組38～42 ℃種籽鹽水冷藏出苗率在38.59 %～43.95 %；42 ℃二組出苗率43.95 %為最高，比對照組39.00 %增加12.69 %，但仍比反交二組53.17低20.98 %。

3 討論與結(jié)論

3.1 進(jìn)一步研究計(jì)劃

3.1.1 做好田間篩選與分子檢測 對創(chuàng)制的雜交新種質(zhì)進(jìn)行鹽堿地種植田間觀察、雜交種的篩選，鑒別真假雜種、耐鹽性狀等農(nóng)藝性狀的記載分析、綜合篩選；對篩選出的雜交種進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分子檢測驗(yàn)證。

3.1.2 擴(kuò)大遠(yuǎn)緣雜交創(chuàng)新方法的應(yīng)用規(guī)模 在選擇雜交方式、親本方面：在遠(yuǎn)緣雜交時(shí)，正反交則更易出現(xiàn)結(jié)合率不同的情況，正反交的結(jié)果是不同的，因此主張正反交都做[15]；在栽培種與野生種雜交時(shí)，應(yīng)以栽培種為母本；在染色體數(shù)目不同的遠(yuǎn)緣雜交中，以染色體數(shù)目多的做母本[16]。今后進(jìn)一步擴(kuò)大正交：水稻♀×大米草♂；反交：大米草♀×水稻♂遠(yuǎn)緣雜交創(chuàng)新方法的應(yīng)用規(guī)模和范圍，加快創(chuàng)制更多新種質(zhì)和培育耐鹽糧飼兼用作物新品種。

3.2 水稻♀熱氣去雄吸花授粉雜交法適用于水稻♀×大米草♂(正交)

本法(正交二組)與水稻母本溫湯殺雄剪穎授粉雜交法(正交一組)相比，雜交組合數(shù)126個(gè)，比正交一組雜交組合數(shù)62個(gè)多64個(gè)，增加1倍；結(jié)籽穗提高1.03倍，穗均結(jié)籽23.86粒，比正交一組穗均結(jié)籽14.41粒提高65.58 %，雜交籽粒不霉變，而正交一組雜交種籽霉變率占7.72 %；播種數(shù)增加3.41倍，出苗數(shù)增加7.33倍，出苗率提高88.67 %；提高雜交速度5～6倍，大大緩解了雜交育種過程中勞動(dòng)力不足的問題。

創(chuàng)新點(diǎn)：①水稻母本原授粉1次改為連續(xù)授粉2次；②用熱氣去雄和便攜式吸粉器吸除花藥結(jié)合起來，使水稻母本免去溫湯殺雄和剪穎去雄過程，降低了操作難度，提高了工作效率；③雜交得到的種子是稻谷，而不是米粒，種子充實(shí)度好，因而大大提高了結(jié)實(shí)率和出苗率。

3.3 大米草♀連續(xù)去雄授粉雜交法適用于大米草♀×水稻♂(反交)

本法(反交二組)與大米草♀剪穎去雄授粉雜交法(反交一組)相比，雜交組合數(shù)40個(gè)，比反交一組15個(gè)增加1.67倍；穗均結(jié)籽數(shù)24.52粒，比反交一組6.4粒增加2.83倍；種籽鹽水冷藏后出苗率53.17 %，比反交一組37.50 %增加41.79 %，比對照組39.00 %增加36.33 %；提高雜交速度6～7倍。

大米草♀不同溫度處理與水稻♂雜交(反交三組)以42 ℃達(dá)到最佳效果，穗均結(jié)實(shí)21.70粒，出苗率43.95 %；與本法(反交二組)穗均結(jié)實(shí)24.52粒，出苗率53.17 %相比，本法穗均結(jié)實(shí)提高13 %，出苗率提高20.98 %。

創(chuàng)新點(diǎn)：①大米草作母本原授粉一次不去雄改為連續(xù)去雄、連續(xù)授粉。②根據(jù)大米草開花習(xí)性采取連續(xù)邊去雄、邊授粉，使大米草母本免去溫湯殺雄和剪穎去雄過程。

遠(yuǎn)緣雜交方法是生物進(jìn)化、創(chuàng)造變異的重要因素之一，是形成新種和新類型的重要途徑。本研究為發(fā)掘海涂大米草耐鹽和水稻高產(chǎn)種質(zhì)資源提供了正反遠(yuǎn)緣雜交創(chuàng)新性的適用方法，加快了創(chuàng)制耐鹽糧飼兼用作物新品種進(jìn)程，不但解決鹽堿地改造中急需解決的耐鹽作物品種問題，而且解決了草食動(dòng)物精粗飼料問題，同時(shí)對于資源利用、農(nóng)業(yè)增效、糧食安全、耕地戰(zhàn)略等方面有著重要的科學(xué)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，具有廣闊的應(yīng)用前景。

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(責(zé)任編輯 陳 虹)

Innovative Strategy for Reciprocal Distant Hybridization betweenSpartinaanglicaand Rice

CHEN Qi-kang1, 2, CHEN Bo1, 2, LU Hui-lan1, ZHOU Hui2, MEI Zhi-ping1

(1.Nantong Kangbole Agricultural Science and Technology Co., Ltd., Jiangsu Nantong 226001, China;2.Nanjing Haipeite Agricultural Science and Technology Co., Ltd., Jiangsu Nanjing 210007, China)

This study aimed to explore germplasm resources of salt tolerantSpartinaanglicaand high yield rice and develop an innovative strategy for distant hybridization betweenS.anglicaand rice. In this paper, crossing (rice ♀)(hot water emasculation and glume-cutting pollination method, heat emasculation and pollen-suction pollination method) and reciprocal crossing (S.anglica♀)(glume-cutting emasculation and pollination method, continuous emasculation-pollination method, hot water emasculation and continuous emasculation-pollination method) were studied. The result showed that:In crossing groups (rice ♀ ×S.anglica♂), compared with hot water emasculation and glume-cutting pollination treatment, the number of seed-bearing combinations, seed number per spike and seedling emergence rate in heat emasculation and pollen-suction pollination treatment were improved by 103.23 %, 65.58 % and 88.67 %, respectively, and hybridization efficiency was improved by 5-6 times; In reciprocal crossing groups (S.anglica♀ × rice ♂), compared with glume-cutting emasculation and pollination treatment, the number of seed-bearing combinations and seed number per spike in continuous emasculation-pollination treatment were improved by 1.67 and 2.83 times, respectively, seedling emergence rate was improved by 41.79 %, and hybridization efficiency was improved by 6-7 times. It was concluded that heat emasculation and pollen-suction pollination method was suitable for hybridization between rice ♀ ×S.anglica♂, and continuous emasculation-pollination method was suitable for hybridization betweenS.anglica♀ × rice ♂.

Spartinaanglica/rice; Distant hybridization method; New technology; Germplasm innovation

1001-4829(2016)12-2786-06

10.16213/j.cnki.scjas.2016.12.004

2016-03-18

國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“海涂米草與水稻遠(yuǎn)緣雜交種質(zhì)資源發(fā)掘與創(chuàng)新”(31072064)；江蘇省南通市科技創(chuàng)新項(xiàng)目“沿海耐鹽堿米草稻新品種培育”(HL2014020)；江蘇省南京領(lǐng)軍型科技創(chuàng)業(yè)人才計(jì)劃項(xiàng)目(616035)

陳啟康(1952-)男，江蘇啟東人，大學(xué)本科，研究員，主要研究方向：動(dòng)植物遺傳育種；禾本科作物遠(yuǎn)緣雜交；耐鹽作物種質(zhì)資源創(chuàng)新,E-mail：chqk58@126.com，Tel：13515206693。

S511.0135.1

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