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光温敏核不育系不育性遗传机理较复杂,不同遗传背景材料育成的不育系其光温反应不尽相同,所以对光温敏不育系,特别是新育成的光温敏不育系育性变化规律作深入系统的研究十分必要。本研究通过对新育成的籼稻光温敏雄性不育系:H61S、H69S于2005~2006在湛江进行大田分期播种和人工控制光温试验,并以培矮64S为对照,研究H61S、H69S的育性转换特性,弄清它们在湛江的稳定不育期、育性转换期和可育期,为今后光温敏不育系的选育和在生产上应用提供理论和试验依据。
主要研究结论如下:
1.两个新不育系在湛江自然播种条件下都有较长的稳定不育期,也有一定可育期;两年播期试验中,两个新不育系具有大致相同的育性转换趋势,2005年趋势为“不育——部分不育——可育”,2006年趋势为“可育——部分可育——不育”。
(1)H61S在不育期表现为无花粉或仅有少量花粉,连续不育天数为151d(2005年6月2日至2005年10月30日)。可育时可育花粉率和自交结实率可分别达到80%以上和近50%。
(2)H69S在不育期表现为无花粉或仅有少量花粉,连续不育天数为123d(2005年6月18日至2005年10月18日)。可育时可育花粉率和自交结实率分别可达到90%和近50%。
(3)而对照培矮64S在试验条件下花粉量一直较多,不育时镜检花粉全为典败或偶有少许可育花粉,连续不育天数为81d(6月28日至9月16日)。可育时可育花粉率和自交结实率分别可达到75%和近35%。
2.人工气候箱处理,温度为23℃的两种光照时数(11.5h、13.5h)处理的3个不育系均表现可育,H61S的可育性最高,H69次之,对照培矮64S最低;温度为24℃的两种光照时数处理的3个不育系可育性明显降低,但H61S和H69S仍表现可育,培矮64S表现部分不育;温度为28.5℃的两种光照时数处理不育系均表现彻底败育。在可育时段,光照时数11.5h处理的不育系可育花粉率略大于光照时数13.5h处理,3个不育系育性变化有同样的趋势。
3.温度是引起两个新光温敏核不育系育性转换最主要的原因,光照时数对不育系育性影响不显著。H61S的育性温度敏感期在抽穗前19~10d,H69S的育性温度敏感期在抽穗前20~10d,最敏感时期都在抽穗前17~13d,与对照培矮64相似。
4.当可育花粉率达1%时,H61S、H69S和对照培矮64S的育性转换临界温度分别为24.2℃、25.3℃和26.1℃。
5.主要农艺性状表现为:H61S播始历期变化趋势和培矮64S相似;具有较高的柱头外露率,平均81.71%,最高可达86.38%,且双边外露率较单边外露率高;有效分蘖数多,植株矮,穗长中等,穗粒数多,着粒密度大,具备良好的综合农艺性状。一般情况下,H69S的播始历期较对照长,不仅受温度影响,还和光照长度有关;柱头外露率较低,平均65.04%,且单边外露率较双边外露率高;穗大粒多,但株高偏高,分蘖偏少,应用可能受到一定的限制。 6.两个新不育系在湛江的连续不育天数都比培矮64S长,且不育彻底,所以可安全制种,H61S和H69S制种时期最好安排在8月底至9月中旬抽穗。虽然可育时自交结实率比对照高,但可育期较短,自交繁殖产量不能保证。