水稻抽穗揚花期抗高溫品系篩選試驗

陳云風，黎世齡，羅筱平，李如意，管地發，吳青佼

（宜春學院生命科學與資源環境學院，江西 宜春 336000）

水稻抽穗揚花期抗高溫品系篩選試驗

陳云風，黎世齡，羅筱平，李如意，管地發，吳青佼

（宜春學院生命科學與資源環境學院，江西 宜春 336000）

為了解R6258、R谷-1等新恢復系及品種抽穗揚花期的抗高溫性，采用抗高溫性全逆境鑒定技術，研究水稻新品系抽穗揚花期在異常高溫條件下的結實率變化，評價其抗高溫性。結果表明，在抽穗揚花期給予35℃以上的全逆溫處理11 d后，水稻品系（品種）間及株行間結實率存在極顯著差異；標準抗性參數RHTsⅡ優838≥R谷-1≥R6258≥R362≥R冬005≥金優桂99≥R21-1，競爭抗性參數RHTCⅡ優838≥R谷-1≥R6258≥R362≥R冬005≥R21-1≥金優桂99。R谷-1、R6258的結實率與Ⅱ優838差異不顯著，極顯著高于金優桂99；抗性參數R谷-1為0.801、0.976，R6258為0.788、0.947，與對照Ⅱ優838（0.808、1）接近，對抽穗揚花期高溫具有高抗性。水稻品系R谷-1、R6258可用作水稻抗高溫品種選育的抗性種質資源。

水稻；抗高溫性；品系篩選

我國長江流域地區中稻抽穗揚花期多處于盛夏高溫季節，盛夏異常高溫已成為影響許多地區水稻生長發育的主要因素之一［1］。水稻在抽穗揚花期對高溫極為敏感，但不同水稻材料對異常高溫的敏感性存在一定差異［2-6］，選育耐熱性強的水稻品種是解決水稻異常高溫危害最經濟有效的辦法。而實踐中真正具有育種應用價值的抗耐熱水稻種質資源還較少［7］。因此，在水稻育種中開展對育種材料抗耐熱性鑒定、明確育種材料的抗耐高溫性，才能為選育抗耐高溫危害新品種提供所需的親本材料，從而為確保我國糧食生產安全提供技術保障。目前，水稻優異抗耐熱種質資源的篩選鑒定已有少數研究［8-14］，但在抗性評價上多是依據單一試驗因素水平下的表現給出的定性抗性結果，對不同水稻材料的高溫敏感性差異評價尚不明確。近年來宜春學院采用全逆溫鑒定技術對水稻抽穗揚花期抗高溫性進行了量化評價［15］，同時開展了水稻抽穗揚花期抗性種質資源篩選研究。本研究以近年新選育的5個品系為材料，進行抽穗揚花期抗高溫性鑒定，以期鑒定篩選出抗高溫性強的水稻品系，為水稻抽穗揚花期抗性育種提供種質資源。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以江西省宜春學院水稻育種課題組近年來新選育的穩定優良水稻恢復系R谷-1、R6258、R362、R冬005、R21-1為供試材料，以Ⅱ優838（CK1，抗高溫）和金優桂99（CK2，感高溫）為對照，對照材料為自制。

1.2 試驗方法

試驗于2014年在宜春學院農學基地水稻抗高溫鑒定室進行。采用“鑒定水稻抗高溫性的系統”［16］為鑒定設施進行鑒定。該設施南北長9 m、東西寬3 m，鑒定室頂部及東西南三面用薄膜覆蓋，北面裝有百葉窗用于調控溫度。采用不銹鋼加熱管加熱，鑒定區內從南端（高溫區）開始每隔0.25 m放一根加熱管，依次放10根，然后每隔0.5 m放一根加熱管，依次放5根，最后隔0.75 m放一根加熱管，依次放3根，加熱管與溫控儀連接。在水稻穗層均勻掛置6個溫度傳感器（感溫探頭），由南向北依次編1～6號，用1號探頭連接溫控儀控溫開關，由C3108/2/C/U/D/A1型溫度測控儀（上海朝杰自動化儀表設備有限公司產）測溫、顯溫、控溫。

以“鑒定水稻抽穗期抗高溫性的方法”［17］對供試材料抽穗揚花期抗高溫性進行鑒定。為使供試材料盡可能同期抽穗揚花，R谷-1、R6258、R362、R冬005和Ⅱ優838于5月20日播種，金優桂99和R21-1于5月25日播種。6月20日單本栽插，R谷-1、R6258、R362、R冬005和Ⅱ優838各種1行，每行種35株，其中32株種于鑒定區內接受高溫處理，另3株種于鑒定區外自然條件下，鑒定區兩邊各種一行保護行。

R谷-1、R6258、R362、R冬005和Ⅱ優838進入始穗初期后進行加熱處理。8月17日下午剪掉已開穎花，8月18日開始增溫處理。每天9：00左右將三面圍膜封閉，然后開始處理。增溫設置為：從9：30開始設為37℃，每隔30 min增加1℃，11：30增至41℃，維持41℃至14：30。連續處理至8月28日，共計11 d。增溫處理期間，溫控儀設置為每2 min記錄一次數據，每天14：30后關閉增溫裝置，15：00左右揭開三面圍膜恢復田間自然狀態。

成熟后分品種按單株種植順序收單株，進行考種，計算結實率。

2 結果與分析

表1 不同測溫點溫度變化（℃）

2.1 鑒定室溫度變化

8月18～28日9：30～14：30統計每個測溫點（感溫探頭位置）同一時刻平均溫度，處理期間鑒定區內從高溫端至低溫端平均溫度變化為35.0～40.0℃（表1），測溫點1～6平均溫差達5.0℃；從每測溫點單一時點平均溫度看，測溫點1最高達41.6℃、最低為36.3℃，測溫點6 為36.0℃，最低為32.7℃。處理期間鑒定區內形成了水稻抽穗揚花期抗高溫性鑒定要求的全部逆溫條件。高溫處理期間，大田平均氣溫為28.2℃，最高氣溫為33℃。

2.2 供試材料結實率變化趨勢

自然田間條件下，供試品系結實率均表現正常。采用5點移動平均法對處理區各品種結實率數據進行修勻，繪制9：30～14：30全逆溫條件下品種結實率變化趨勢曲線（圖1）。經連續11 d設定全逆溫溫度條件處理，各品系的結實率隨處理溫度升高而呈現明顯的空間差異，日最高處理溫度升高結實率下降。各品系在常溫條件下結實率均較高。隨著危害溫度增高，結實率出現不同的下降趨勢。在極端高溫區所有品系的結實率均較差，且降幅存在更大差異。R 谷-1、R6258與抗性CK品種Ⅱ優838結實率變化趨勢相似，R冬005與感性CK金優桂99下降快且降幅大，R21-1不但下降快且降幅最大。表明R谷-1、R6258遇高溫天氣具有與Ⅱ優838相似的結實性能。

圖1 品種結實率隨溫度變化趨勢

2.3 株行及品種間結實率差異顯著性

2.3.1 主體間效應檢驗 對結實率數據（p）經反正弦轉換（x = sin-1p）后作方差分析（SPSS19.0），供試品系間及株行間結實率均存在極顯著差異（表2）。

2.3.2 株行間結實率差異顯著性 對處理區各株行間平均結實率進行SSR法測驗，比較株行間平均數差異發現，株行間平均數大小除少數相鄰株間有波動外，多隨株行順序依次改變，相鄰若干個株行間差異不顯著。而相距數個株行平均數間出現顯著或極顯著的差異，這種差異的遞進與株行順序完全一致，即從低溫區向高溫區株行平均數大小遞減，差異性亦表現順次遞變規律，在高溫區表現尤為明顯，發生由量變到質變的變化規律。表明抽穗揚花期各品系不同序號的單株受到了不同溫度處理，呈現對不同溫度的反應而最終表現為不同的結實率。

2.3.3 供試品系間結實率差異 對水稻各品種間平均結實率進行比較發現（表3），經平均溫度35.0～40.0℃的全逆溫處理11 d后，各品種表現出不同的高溫結實性。結實率較高的Ⅱ優838、R谷-1及R6258間差異不顯著，與其他品系間差異極顯著，說明R谷-1、R6258與Ⅱ優838在抽穗揚花期具有相似的抗高溫性，極顯著強于其他品系。R362、R冬005、金優桂99 （CK2）及R21-1間也存在顯著差異。

表2 品系間及株行間結實率變異的方差分析

表3 水稻各品種間差異顯著性

2.4 供試品系抗高溫性參數

從表4可以看出，5個水稻供試品系的標準抗性RHTS均小于1，說明供試品系抽穗揚花期遇異常高溫結實性受到一定程度的影響，相對基本結實率（80%）R谷-1、R6258結實率降幅在20%左右，與Ⅱ優838降幅相近，R362、R 冬005、金優桂99等降幅較大、達33%～56%。與CK品種Ⅱ優838高溫下結實性變化比較，R谷-1、R6258的RHTc值分別為0.98、0.95，說明R谷-1、R6258的抗高溫性與Ⅱ優838相同（差異不顯著，表3），對抽穗揚花期高溫脅迫有很強的抗性；其他品系的RHTc值為0.81～0.51，抽穗揚花期對高溫脅迫的抗性明顯更差。

表4 水稻各品種抗高溫性參數

3 結論與討論

本研究采用抗高溫性全逆境鑒定技術，研究水稻新品系抽穗揚花期在異常高溫條件下的結實率變化，評價其抗高溫性，以Ⅱ優838為抗性對照，在抽穗揚花期全逆溫條件下處理11 d后發現，R谷-1、R6258的結實性與Ⅱ優838差異不顯著，抗性參數值與Ⅱ優838相近，蘇鵬等［14］對Ⅱ優838在內的10份水稻材料在自然高溫區驗證其耐高溫性，結果表明，Ⅱ優 838耐熱性最好，表明品系R谷-1、R6258具有高抗抽穗揚花期異常高溫的優良特性。楊梯豐等［11］研究表明在秈稻資源中有更大的機會獲得強耐熱性的稻種資源，R谷-1、R6258均為秈型恢復系，可用作水稻抽穗揚花期抗高溫新品種選育的抗性種質資源。解決水稻異常高溫危害最經濟有效的辦法是選育抗高溫性強的水稻品種。當前生產上推廣的水稻品種以雜交稻為主，選育抗高溫性強的水稻品種首先應選育抗高溫性強的優良品系用作雜交稻親本。

R谷-1、R6258是新育成的恢復系，具有較好的農藝性狀和異交特性。R6258株高適中，作恢復系分蘗能力強、抽穗開花期長、穎花數量多、花粉量大、散粉順暢，高抗稻瘟病，以R6258為恢復系已配組育成新品種。R谷-1株高適中，干物質量較大，單株粒重較大，分蘗力較強，高抗稻飛虱，已用于雜交配組。

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［17］黎世齡，羅筱平，陳云風，等.“鑒定水稻抗高溫性的方法”［P］. 中國專利：ZL201410176298. 1，2014-07-06.

（責任編輯 白雪娜）

Screening of high temperature resistant strains of rice during heading and flowering period

CHEN Yun-feng，LI Shi-ling，LUO Xiao-ping，LI Ru-yi，GUAN Di-fa，WU Qing-jiao
（College of Life Science and Resources and Environment，Yichun University，Yichun 336000，China）

In order to know the high temperature resistance of R6258，Rgu-1 and other new recovery varieties during heading and flowering period，we studied the seed setting rate of new rice lines under the condition of abnormal high temperature during heading and flowering stage，by high temperature resistance identification technology. The results showed that after treatment for 11 d at more than 35℃ in flowering stage ，there were significant differences in seed setting rate among rice varieties and among lines. For standard resistance parameter，there was the order of RHTs Ⅱyou 838，Rgu-1，R6258，R362，Rdong 005，Jinyougui 99，R21-1；for the competition resistance parameters，there was the order of RHTCⅡyou 838，Rgu-1，R6258，R362，Rdong 005，R21-1，Jinyougui 99. The seed setting rate of Rgu-1 and R6258 was not significantly different from Ⅱyou 838，while significantly higher than that of Jinyougui 99. The resistance parameters of Rgu-1 were 0.801 and 0.976，of R6258 were 0.788 and 0.947，were similar to these of Ⅱyou 838 （0.808 and 1），indicating that Rgu-1 and R6258 had strong resistance to high temperature during heading and flowering period. Rice line Rgu-1 and R6258 can be used as resistant germplasm resources for breeding resistant rice varieties.

rice；high temperature tolerance；strain screening

S511.034

A

1004-874X（2017）02-0001-05

2016-10-05

江西省科技計劃項目（20133BBF60069）；宜春市科技創新“六個一”工程科技支撐計劃項目（2015006）

陳云風（1982-），女，碩士，副教授，E-mail：cyf19820926@163.com

陳云風，黎世齡，羅筱平，等. 水稻抽穗揚花期抗高溫品系篩選試驗［J］.廣東農業科學，2017，44（2）：1-5.