几个水稻恢复系的系列组合特性及应用潜力分析

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  摘要[目的]通过研究5个恢复系所配新组合系列的农艺性状和产量性状,分析各系列组合的结构特点,摸清5个恢复系配合力情况,评估其利用潜力,为以后的应用提供科学依据。[方法]用自育的5个恢复系分别与25个不同类型的不育系配组,将配组F1代组合在万州正季种植,在相应生育时期调查其生育期、株高、有效穗等性状,成熟时取样进行室内考种,测其穗长、穗粒数、结实率和千粒重,并进行测产,根据调查和考种数据,统计、分析各系列组合的特征特性,评价几个恢复系的利用潜力。[结果]平均产量顺序为万恢88系列>万恢355系列=万恢646系列>万恢481系列>万恢024系列;平均有效穗顺序为万恢481系列>万恢88系列>万恢355系列>万恢646系列>万恢024系列;平均每穗着粒数顺序为万恢024系列>万恢646系列>万恢481系列>万恢88系列>万恢355系列;平均结实率顺序为万恢355系列>万恢88系列>万恢646系列>万恢024系列>万恢481系列;平均千粒重顺序为万恢355系列>万恢88系列>万恢646系列>万恢024系列>万恢481系列;平均全生育期顺序为万恢024系列>万恢88系列>万恢481系列>万恢646系列>万恢355系列;平均株高顺序为万恢024系列>万恢646系列>万恢88系列>万恢481系列>万恢355系列;平均穗长顺序为万恢024系列>万恢481系列>万恢88系列>万恢646系列>万恢355系列。[结论]万恢88属穗粒兼顾型,具有较好的恢复力,所配组合丰产性好,各经济性状和农艺性状均较佳,利用潜力较大;万恢355也具有较好的恢复力,稳定性较好,但没有特殊的强配合力,难以配组出突破性新组合;万恢481属于穗数型恢复系,所配组合分蘖力较强,但千粒重偏低,只有与特殊的不育系配组才能实现高产;万恢646属于大穗型恢复系,所配组合分蘖较少,且结实率较低,只能与穗数型不育系进行配组,且应用时应特别关注其结实率问题;万恢024也是大穗型恢复系,所配组合有效穗少、结实较低难以配出高产、稳产的新组合,且系列组合株高较高,存在倒伏的风险,生育期也偏长,在生产上使用的价值不大。
  关键词水稻恢复系;系列组合;特征;潜力分析
  中图分类号S511文献标识码A文章编号0517-6611(2015)06-030-03
  在三系杂交水稻育种中,恢复系的选育占有较为重要的地位,选育出一个好的恢复系,就能选配出多个优良的杂交水稻新品种,可以很好地推动三系杂交水稻的发展[1-2]。然而,一个恢复系的优秀与否,只有通过其配组的杂交组合整体表现进行验证。品种丰产、稳产是杂交水稻选育的重要指标,黄成志等研究表明一个水稻组合只有当其有效穗、穗粒数、结实率和千粒重中一个或多个指标达到较高水平,才能获得高产,且越多指标达到高水平,获得高产的可能性也越大[3]。随着机械化生产的推广应用,水稻品种的抗倒性也显得尤为重要,只有抗倒的水稻品种才更有利于机械化收获,章忠贵等研究表明株高与倒伏关系密切,与倒伏指数呈极显著正相关,与弯曲力矩、秆型指数呈显著或极显著负相关;农艺性状与抗倒伏相关性显示,穗长、重心高度、基部节间长(第1、2节间)、主茎鲜重及干重、结实率、千粒重、单株生产力和生物产量等对植株的抗倒伏性影响较大[4]。当然,随着人们生活水平的提高,人们对食品的质量、安全性的要求也越来越高,优质稻米、绿色稻米、有机稻米等将是一个新的发展方向,所以,水稻品种的品质、抗性等特质也将是水稻育种中重要的考核指标之一。笔者通过研究5个恢复系所配新组合系列的农艺性状和产量性状,分析各系列组合的结构特点,摸清5个恢复系配合力情况,评估其利用潜力。
  1材料与方法
  1.1试验材料5个自育恢复系分别为万恢88、万恢481、万恢355、万恢646、万恢024。25个不育系分别为乐101A、川29A、Ⅱ-32A、1003A、FS2A、全丰A、冈46A、粤丰A、D62A、1001A、棉5A、万6A、粤丰A、1017A、中九A、谷丰A、1012A、K18A、万3A、安2A、1013A、瑞405A、万2A、1016A、1009A。
  1.2试验方法利用5个自育恢复系分别与25个不同类型的不育系配组,共125个杂交F1代组合,正季在万州种植, 3月中旬播种,4月底移栽,采用间比法排列,不设重复,每个组合种植5行,每行12穴,在相应生育时期调查其生育期、株高、有效穗等;成熟期,每个组合收取2株稻穗进行室内考种(考种内容为穗长、穗粒数、结实率和千粒重),同时每个组合分别收取30穴进行实测产。用Excel等对试验数据进行统计分析。
  2结果与分析
  2.1经济性状分析
  2.1.1有效穗。由表1可见,5个系列的平均有效穗顺序为万恢481系列(252.0万穗/hm2)>万恢88系列(222.0万穗/hm2)>万恢355系列(217.5万穗/hm2)>万恢646系列(211.5万穗/hm2)>万恢024系列(201.0万穗/hm2),即平均有效穗最多的是万恢481系列, 最少的是万恢024系列;有效穗变异系数(CV)顺序为万恢481系列(17.2)>万恢646系列(14.3)>万恢024系列(13.7)>万恢88系列(9.6)>万恢355系列(7.4),即万恢481系列各组合间有效穗变幅最大(有效穗受不育系的影响较大),万恢355系列各组合间有效穗变幅最小(有效穗受不育系的影响较小)。
  2.1.2平均着粒数。表1显示,5个系列的平均每穗着粒数顺序为万恢024系列(225粒/穗)>万恢646系列(197粒/穗)>万恢481系列(179粒/穗)>万恢88系列(173粒/穗)>万恢355系列(160粒/穗),即万恢024系列平均每穗着粒数最多,万恢355系列最少; 每穗着粒数变异系数(CV)顺序为万恢481系列(20.2)>万恢024系列(18.7)>万恢646系列(16.0)>万恢88系列(15.4)>万恢355系列(7.0),即万恢481系列各组合间平均每穗着粒数变幅最大,万恢355系列各组合间平均每穗着粒数变幅最小。   2.1.3结实率。5个系列的平均结实率顺序为万恢355系列(84.2%)>万恢88系列(82.8%)>万恢646系列(79.2%)>万恢024系列(74.2%)>万恢481系列(724%),即万恢355系列平均结实率最高,万恢481系列最低; 结实率变异系数(CV)顺序为万恢481系列(14.8)>万恢024系列(12.2)>万恢355系列(10.7)>万恢646系列(9.5)>万恢88系列(8.4),即万恢481系列各组合间平均结实率变幅最大,万恢88系列各组合间平均结实率变幅最小(表1)。
  2.1.4千粒重。5个系列的平均千粒重顺序为万恢355系列(28.0 g)>万恢88系列(26.2 g)>万恢646系列(26.1 g)>万恢024系列(25.1 g)>万恢481系列(24.4 g),即万恢355系列平均千粒重最高,万恢481系列最低;千粒重变异系数(CV)顺序为万恢481系列(11.6)>万恢024系列(10.8)>万恢646系列(9.3)>万恢88系列(8.3)>万恢355系列(3.0),即万恢481系列各组合间平均千粒重变幅最大,万恢355系列各组合间平均千粒重变幅最小(表1)。
  2.2农艺性状及产量分析
  2.2.1全生育期。由表2可见,5个系列的平均全生育期顺序为万恢024系列(149.6 d)>万恢88系列(149.2 d)>万恢481系列(148.5 d)>万恢646系列(147.6 d)>万恢355系列(144.3 d),即万恢024系列平均全生育期最长,万恢355系列最短;全生育期变异系数(CV)顺序为万恢88系列(3.5)>万恢355系列(2.3)>万恢481系列(1.9)>万恢646系列(1.8)>万恢024系列(1.7),即万恢88系列各组合间平均全生育期变幅最大,万恢024系列各组合间平均全生育期变幅最小。
  2.2.2株高。5个系列的平均株高顺序为万恢024系列(128.1 cm)>万恢646系列(117.3 cm)>万恢88系列(115.5 cm)>万恢481系列(115.4 cm)>万恢355系列(112.8 cm),即万恢024系列平均株高最高,万恢355系列最低;株高异系数(CV)顺序为万恢024系列(6.5)> 万恢355系列(5.6)>万恢88系列(4.8)=万恢646系列(4.8)>万恢481系列(2.0),即万恢024系列各组合间平均株高变幅最大,万恢481系列各组合间平均株高变幅最小(表2)。
  2.2.3穗长。5个系列的平均穗长顺序为万恢024系列(27.8 cm)>万恢481系列(26.8 cm)>万恢88系列(26.0 cm)>万恢646系列(25.8 cm)>万恢355系列(25.6 cm),即万恢024系列平均穗长最长,万恢355系列最短;穗长变异系数(CV)情况为万恢024系列(7.7)>万恢646系列(7.5)>万恢88系列(5.3)>万恢481系列(5.2)>万恢355系列(5.1),即万恢024系列各组合间平均穗长变幅最大,万恢355系列各组合间平均穗长变幅最小。
  2.2.4产量。5个系列的平均产量情况为万恢88系列(8 538 kg/hm2)>万恢355系列=万恢646系列(8 292 kg/hm2) >万恢481系列(7 806 kg/hm2)>万恢024系列(7 707 kg/hm2),即万恢88系列平均产量最高,万恢024系列最低;产量变异系数(CV)情况为万恢481系列(23.0)>万恢646系列(15.8)>万恢024系列(15.0)>万恢88系列(121)>万恢355系列(9.2),即万恢481系列各组合间平均产量变幅最大,万恢355系列各组合间平均产量变幅最小。
  表25个水稻系列的农艺性状及产量
  2.3丰产、稳产性万恢88系列组合丰产性最好,有效穗、穗粒数、结实率和千粒重等主要经济性状均较好,且较为稳定,农艺性状也较好;万恢355系列稳产性较好,丰产性略差于万恢88系列,主要表现在每穗着粒数少于万恢88系列,其他性状指标均与万恢88系列相当;万恢481系列和万恢646系列丰产性一般,稳产性也较差;丰产性最差的是万恢024系列,主要原因是其有效穗明显偏低,结实率也偏低。
  2.4不同系列组合中各性状影响力大小分析从图1可以看出,万恢355系列变异系数顺序为结实率>有效穗>每穗着粒数> 株高>穗长>千粒重>全生育期,即影响大小顺序为结实率>有效穗>每穗着粒数>株高>穗长>千粒重>全生育期;其他4个系列变异系数顺序均为每穗着粒数>有效穗>结实率>千粒重>穗长>株高>全生育期,即影响大小顺序为每穗着粒数>有效穗>结实率>千粒重 >穗长>株高>全生育期。
  图15个水稻系列经济性状和农艺性状的变异系数2.5各恢复系对不育系的选择性分析万恢355系列各性状变异系数值最小,说明万恢355对所有不育系均具有较好的恢复力,且其系列组合各性状受不育系的影响较小;其次是万恢88系列,第3位是万恢024系列,第4位是万恢481系列,变异系数值最大的是万恢646系列。即参试的5个恢复性受不育系影响大小顺序为万恢646>万恢481>万恢024>万恢88 >万恢355。
  3结论与讨论
  综上所述,万恢88属穗粒兼顾型,具有较好的恢复力,所配组合丰产性好,各经济性状和农艺性状均较佳,利用潜力较大;万恢355也具有较好的恢复力,稳定性较好,但没有特殊的强配合力,难以配组出突破性新组合;万恢481属于穗数型恢复系,所配组合分蘖力较强,但千粒重偏低,只有与特殊的不育系配组才能实现高产;万恢646属于大穗型恢复系,所配组合分蘖较少,且结实率较低,只有与特殊不育系配组才能实现高产,再利用时应多年多点对其结实率进行验证,以确保生产安全;万恢024也是大穗型恢复系,所配组合有效穗少、结实较低难以配出高产、稳产的新组合,且系列组合株高较高,具有倒伏的风险,生育期也偏长,难以适应生产上使用。   水稻的产量结构主要由有效穗、平均穗粒数、结实率和千粒重构成,但对于不同类型的组合,各因素其产量的影响力大小也有所不同[5],只有摸清各类型品种的影响因素,才能培育出优秀的品种。当然,许多特性均具有较强的遗传性和稳定性,所以在选育水稻恢复系时,可以根据其光合生理特性[6]、经济性状[7-9]、农艺性状[10]等进行定向筛选,选择综合性状较好的恢复系,这是培育优良杂交水稻新品种重要基础,也是最快捷、有效的育种通道。
  安徽农业科学2015年参考文献
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