GA3與MgSO4用量對T兩優(yōu)164制種裂穎率和產量的影響

黃回南

(福建省建寧縣農業(yè)農村局，福建 建寧 354500)

雜交水稻制種產量的不斷提高為雜交水稻的大面積推廣提供了重要保障[1]。裂穎是水稻不育系的一種遺傳特性。在雜交水稻制種中，不育系穎花的內、外穎因日曬、失水等原因使閉穎能力下降,形成開裂粒，造成種子的飽滿度降低且容易感染病蟲害，從而導致發(fā)芽勢減弱、發(fā)芽率降低，嚴重影響雜交稻種子質量和生產企業(yè)的效益[2-3]。近年來，我國農業(yè)技術人員針對雜交水稻種子生產中的裂穎現(xiàn)象開展了大量研究[4-6]。赤霉素(GA3)噴施劑量對雜交稻種子裂穎率有較大影響，噴施劑量少，包穗程度重;噴施過量則植株過高易倒伏，加重穗上發(fā)芽及裂穎[3]。孫小文[7]研究表明，在幼穗分化第4期和始穗期噴施硼鋅葉面肥都可顯著降低水稻種子裂穎風險；抽穗25%時噴施225 g·hm-2GA3可降低水稻種子裂穎的發(fā)生,但過早或過遲噴施則顯著加重裂穎。鎂是水稻的必需元素，也是多種酶的活化劑，可以促進水稻對硅和磷的吸收，提高結實率和產量[8]。

T兩優(yōu)164是由福建六三種業(yè)有限責任公司、福建旺福農業(yè)發(fā)展有限公司和三明市農業(yè)科學研究院以T108S為母本、明恢164為父本配組選育而成的秈型兩系雜交稻，2017年通過福建省品種審定委員會審定(閩審稻20170006)[9]。T兩優(yōu)164全生育期138 d左右，田間群體整齊、植株分蘗強，穗大粒多、后期轉色好、產量高，中抗稻瘟病、抗倒伏，米質較優(yōu)，在福建省適宜作中稻種植[10]。T兩優(yōu)164制種的裂穎率高，嚴重影響種子質量和制種效益。本研究比較了在4個制種地點噴施不同用量的GA3、MgSO4對T兩優(yōu)164種子裂穎率和種子產量的影響，以期篩選出適宜的制種地點與合適的GA3、MgSO4用量，確保其種子質量和產量。

1 材料與方法

1.1 制種地點與試驗材料

1.1.1 制種地點 試驗地點分別設在三亞市海棠區(qū)藤橋福建南繁基地(以下簡稱三亞)、三明市尤溪縣管前鎮(zhèn)南華村(以下簡稱尤溪)、三明市建寧縣溪口鎮(zhèn)枧頭村(以下簡稱建寧)和三明市沙縣廈茂鎮(zhèn)樂厝村(以下簡稱沙縣)。

1.1.2 試驗材料 兩系雜交稻T兩優(yōu)164的父母本，即福建旺福農業(yè)發(fā)展有限公司選育的秈型兩系不育系T108S和三明市農業(yè)科學研究院選育的秈型三系恢復系明恢164。

1.2 試驗方法

1.2.1 GA3用量比較 試驗采用兩因素隨機區(qū)組設計。GA3用量設置6個水平，分別為0(CK1)、225、270、315、360和405 g·hm-2。每個處理分別于不育系抽穗5%時和隔天早的上8：00—9：00噴施。每個制種地點均設置3次重復，小區(qū)面積66.7 m2。每個處理于成熟期隨機取5叢測量每穗實粒數(shù)和種子裂穎粒數(shù)，并計算種子裂穎率。種子裂穎率/%=(種子裂穎粒數(shù)/每穗實粒數(shù))×100。實割測定小區(qū)種子產量。

1.2.2 MgSO4用量比較 試驗采用兩因素隨機區(qū)組設計。施用的MgSO4肥料含70%(質量分數(shù))MgSO4，作基肥施用。施用量設4個水平，分別為 0(CK2)、750、1 500和2 250 g·hm-2。每個制種地點均設置3次重復，小區(qū)面積66.7 m2。大田肥料施用上，分別施氮、磷、鉀肥180、126、180 kg·hm-2，其中基肥占60%、追肥30%、穗肥10%。在母本始穗期葉面噴施0.75 kg·hm-2磷酸二氫鉀。每個處理于成熟期隨機取5叢測量每穗實粒數(shù)、種子裂穎粒數(shù)，并計算種子裂穎率。實割測定小區(qū)種子產量。

1.3 統(tǒng)計與分析

采用DPS軟件[11]進行方差分析和顯著性測定。

2 結果與分析

2.1 制種地點與GA3用量對T兩優(yōu)164制種裂穎率和產量的影響

不同制種地點與GA3用量的T兩優(yōu)164種子裂穎率和產量方差分析見表1。

2.1.1種子裂穎率 從表1可見，各制種地點區(qū)組間差異不顯著；制種地點間、GA3用量間差異都達極顯著水平，說明制種地點和GA3用量對種子裂穎率均有極顯著影響；不同制種地點與GA3用量互作效應差異達極顯著水平。各處理種子裂穎率的比較見表2。從表2可見， T兩優(yōu)164種子裂穎率變幅為15.57%～23.72%，其中建寧制種且未噴施GA3時最低(15.57%)，其次是三亞制種且GA3用量為360 g·hm-2(16.15%)，建寧制種且GA3用量為360 g·hm-2為第三(16.30%)。從表2還可見，不同制種地點的平均裂穎率以沙縣最高、三亞最低，且4個地點間差異達顯著水平；不同GA3用量的平均裂穎率以225 g·hm-2用量最高，未噴施GA3(CK1)和360 g·hm-2用量的種子裂穎率均較低，二者差異不顯著，同時二者與其他4種用量處理間的差異達顯著水平。因此，選擇合適制種地點的同時再配以適合的GA3用量是降低T兩優(yōu)164制種裂穎率的重要保證。

表1 不同制種地點與GA3用量的T兩優(yōu)164制種裂穎率和產量的方差分析Table 1 Variance analysis of glume cracking rate and yield of TLiangyou 164 rice seed applied with different rates of GA3 and grown at different seed production sites

表2 不同制種地點與GA3用量的T兩優(yōu)164制種裂穎率和產量比較1)Table 2 Comparison on glume cracking rate and yield of TLiangyou 164 rice seed applied with different rates of GA3 and grown at different seed production sites

2.1.2 種子產量 從表1可見，各制種地點區(qū)組間差異不顯著，制種地點間、GA3用量間差異都達極顯著水平，說明制種地點和GA3用量對制種產量均有極顯著影響；不同制種地點與GA3用量互作效應差異也達極顯著水平。各處理種子產量比較見表2。從表2可見，種子產量變幅為2 306.25～3 741.30 kg·hm-2，其中在建寧制種且GA3用量為360 g·hm-2時產量最高。從表2還可見，不同制種地點的平均產量以建寧最高、沙縣最低，4個制種地點平均產量間差異達顯著水平，說明建寧較適合T兩優(yōu)164制種；不同GA3用量的平均產量以360 g·hm-2用量最高，CK1最低，不同用量間差異均達顯著水平，說明GA3的適宜用量為360 g·hm-2。因此，選擇合適制種地點再配以適合的GA3用量是獲得制種高產的重要保證。

綜上所述，T兩優(yōu)164在三亞制種可以降低種子裂穎率，在建寧制種可以提高制種產量；制種中GA3用量以360 g·hm-2較合適，在此用量下平均裂穎率較低、平均產量最高。總之，在三亞與建寧兩地制種且GA3用量為360 g·hm-2時，T兩優(yōu)164種子裂穎率較低且制種產量較高。

2.2 制種地點與MgSO4用量對T兩優(yōu)164制種裂穎率和產量的影響

不同制種地點與MgSO4用量的T兩優(yōu)164種子裂穎率和種子產量的方差分析見表3。

表3 不同制種地點與MgSO4用量的T兩優(yōu)164制種裂穎率和產量的方差分析Table 3 Variance analysis of glume cracking rate and yield of TLiangyou 164 rice seed applied with different rates of MgSO4 and grown at different seed production sites

2.2.1 種子裂穎率 從表3可見，區(qū)組間差異不顯著；制種地點間和MgSO4用量間差異均達極顯著水平，說明制種地點和MgSO4用量對種子裂穎率影響明顯；制種地點與MgSO4用量互作效應未達顯著水平。各處理種子裂穎率和產量的比較見表4。從表4可見，各處理種子裂穎率變幅為16.90%～21.86%，其中三亞制種且MgSO4用量為1 500 g·hm-2時的種子裂穎率最低(16.90%)，建寧制種且MgSO4用量為1 500 g·hm-2時種子裂穎率其次(17.01%)。從表4還可見，不同制種地點的平均裂穎率以尤溪最高、三亞最低，二者差異達顯著水平；不同MgSO4用量的平均種子裂穎率以不施MgSO4(CK2)最高，用量1 500 g·hm-2最低，二者間差異達顯著水平。

表4 不同制種地點與MgSO4用量的T兩優(yōu)164制種裂穎率和產量比較1)Table 4 Comparison on glume cracking rate and yield of TLiangyou 164 rice seed applied with different rates of MgSO4 and grown at different seed production sites

2.2.2 種子產量 從表3可見，區(qū)組間差異不顯著；制種地點間和MgSO4用量間差異都達極顯著水平，說明制種地點和MgSO4用量對種子產量影響明顯；制種地點與MgSO4用量互作效應差異達顯著水平，說明選擇合適地點再配以合適的MgSO4用量進行制種是獲得高產的重要保證。從表4可見，各處理種子產量變幅為2 495.55～3 272.10 kg·hm-2，以建寧且MgSO4用量為1 500 g·hm-2時最高。不同制種地點的平均種子產量以建寧最高(3 047.25 kg·hm-2)、三亞最低(2 567.66 kg·hm-2)，兩者間差異達顯著水平，說明建寧較適合T兩優(yōu)164制種，這與GA3試驗結果相一致，三亞較不適合T兩優(yōu)164制種，這與GA3試驗時三亞的平均制種產量較高不一致；不同MgSO4用量的平均種子產量以1 500 g·hm-2用量最高，平均種子產量達3 062.81 kg·hm-2，以CK2產量最低(2 713.76 kg·hm-2)， 兩者間差異達顯著水平，說明T兩優(yōu)164制種MgSO4的最適用量為1 500 g·hm-2。

綜上所述，選擇在三亞和建寧制種且MgSO4用量為1 500 g·hm-2，有利于降低T兩優(yōu)164種子裂穎率；但在種子產量上，三亞和建寧表現(xiàn)截然不同，建寧產量最高，三亞產量則較低。

3 小結

本研究表明，不同制種地點和GA3用量對T兩優(yōu)164種子裂穎率和種子產量均有極顯著影響。GA3用量為360 g·hm-2時，在三亞與建寧兩地制種的種子裂穎率均較低且種子產量較高，其中以建寧種子產量最高，說明T兩優(yōu)164最適宜在建寧制種, 能有效降低種子裂穎率和獲得較高種子產量 。另外，不同制種地點和MgSO4用量對T兩優(yōu)164種子裂穎率影響明顯，在建寧制種且MgSO4用量為1 500 g·hm-2時，種子產量最高，種子裂穎率較低；在三亞制種且MgSO4用量為1 500 g·hm-2時種子裂穎率最低，但種子產量也較低。綜上所述，有利于降低T兩優(yōu)164種子裂穎率，并提高種子質量和產量的制種地點、GA3用量和MgSO4用量分別為建寧、360 g·hm-2和1 500 g·hm-2。

我國是雜交水稻研究和生產大國，對制種中裂穎問題的研究也較多，并已取得了一些成果，但有關種子裂穎產生的遺傳和生理機制研究仍較少。要有效降低雜交稻制種的裂穎率，不僅需要選擇合適的制種地點，合理使用生長激素和微量元素，還需要在不育系選育上加大研究力度，探索種子裂穎產生的遺傳和生理機制，篩選抗裂穎的不育系品種。