超大穗型水稻R1126及其组合穗颈输导组织与籽粒灌浆结实的关系

doi:10.3969/j.issn.1001-7216.2014.04.010

摘要/Abstract

摘要： 以汕优63为对照，对超大穗型水稻父本R1126及所配4个组合产量、籽粒灌浆充实特性和穗颈输导组织特征进行分析。结果表明，R1126所配的杂交组合产量比汕优63高7.43%~24.23%，每穗总粒数和实粒数的增加是其增产的主要途径。R1126所配杂交组合穗颈粗度、茎壁面积、茎壁面积与节间横切面积之比、维管束数目、维管束总面积、韧皮部总面积、韧皮部总面积与维管束总面积之比和输导组织活性均高于汕优63,其颖花数/维管束面积、颖花数/韧皮部面积、总库容/维管束面积、总库容/韧皮部面积、实粒重/维管束面积、实粒重/韧皮部面积均低于汕优63，有机质向穗部的转运也较通畅，强、弱势粒籽粒灌浆起始生长势（R0）大、最大灌浆速率（GRmax）和平均灌浆速率（GRmean）高，达到最大灌浆速率的时间（Tmax）早，活跃灌浆期（D）和有效灌浆期（T99）短，籽粒灌浆迅速，动态合理，强、弱势粒(SG、IG)生长终值量（A）差值小，籽粒充实良好。相关分析表明，颖花数/韧皮部面积、总库容/韧皮部面积、实粒重/韧皮部面积与强、弱势粒的GRmax和GRmean负相关，与谷粒充实率负相关，与D、T99和Tmax正相关；输导组织活性与强、弱势粒GRmax和GRmean显著或极显著正相关，与谷粒充实率正相关，与D、T99和Tmax正相关。穗颈输导组织与籽粒灌浆结实关系密切，改善穗颈输导组织特性有利于籽粒灌浆结实。

关键词: 水稻, 超大穗R1126, 穗颈输导组织, 灌浆结实

Abstract: The grain yield, the characteristics of conducting tissue in the first internode and their relations with the grainfilling were analyzed by using four hybrid rice combinations derived from R1126 as materials and Shanyou 63 as a control. The results showed that the grain yield of the four hybrid rice combinations was 7.43% to 24.23% higher than that of Shanyou 63. Increased total grain number and filled grain number per panicle attributed to yield increase. Compared with Shangyou 63, hybrid rice combinations derived from R1126 had advantages in the neck diameter, area of stem wall, ration of stem wall to cross, No. of vascular bundles（VB）, total area of VB, total area of phloem,the ratio of VB area to phloem area as well as conducting tissue activity, while had lower ratio of spikelet number to area of VB, ratio of spikelet number to area of phloem, ratio of total sink to area of VB， ratio of total sink to area of phloem，ratio of full grain weight to area of VB, ratio of full grain weight to area of phloem, and the organic material transfer to panicle was fluency. The derived hybrid rice combinations were characterized by greater initial grainfilling potential (R0), maximum grainfilling rate (GRmax) and mean grainfilling rate（GRmean）, earlier maximum grainfilling rate (Tmax) , shorter active grainfilling period (D) and effective grainfilling time (T99), faster grain filling and reasonable filling dynamics, smaller dvalue of final weight of a kernel (A) between superior and inferior grains, which contributed to good grainfilling. The correlation analysis showed that the ration of spikelet number, grain weight, total sink capacity to area of phloem were negatively correlated with GRmax and GRmean of SG and IG, and grainfilling rate. And D,T99 , Tmax were positively correlated with them as well as conducting tissue activity. Conducting tissue in the first internode had closed relationship with grainfilling, improving its characteristics could be beneficial to grain filling.

Key words: rice, large panicle restore line 1126, conducting tissue in the first internode, grain filling

中图分类号:

周红英,张桂莲,肖应辉,唐文邦,陈立云*. 超大穗型水稻R1126及其组合穗颈输导组织与籽粒灌浆结实的关系[J]. 中国水稻科学, 2014, 28(4): 411-418.

ZHOU Hongying, ZHANG Guilian, XIAO Yinghui, TANG Wenbang, CHEN Liyun*. Relationship Between the Conducting Tissue in the First Internode and the Grainfilling of Super Large Panicle Rice Restore Line R1126 and Its Derived Combinations[J]. Chinese Journal of Rice Science, 2014, 28(4): 411-418.

参考文献

\[1\]Horie T, Shiraiwa T, Homma K, et al. Can yields of lowland rice resume the increases that they showed in the 1980s? Crop Sci, 1999, 36:15521559.

\[2\]Peng S, Gassman K G, Sheehy J,et al. Yield potential trends of tropical rice since release of IR8 and the challenge of increasing rice yield potential. Crop Sci, 2003, 39:14321437.

\[3\]朱德峰,程式华,张玉屏,等.全球水稻生产现状与制约因素分析.中国农业科学, 2010, 43(3): 474479.

\[4\]陈温福,徐正进.水稻超高产育种理论与方法.北京.北京科学出版社, 2008： 910.

\[5\]杨仁崔,杨惠杰.国际水稻研究所新株型稻研究进展.杂交水稻,1998, 13(5): 2931.

\[6\]袁隆平.超级杂交水稻育种研究的进展. 中国稻米, 2008(1): 13.

\[7\]程式华.中国超级稻育种研究的创新与发展. 沈阳农业大学学报,2007, 28(5): 647651.

\[8\]吴桂成,张洪程,钱银飞,等.粳型超级稻产量构成因素协同规律及超高产特征的研究.中国农业科学, 2010, 43(2): 266276.

\[9\]彭桂峰,李义珍,杨高群. 两系杂交稻培矮64S/E32的超高产特性与栽培研究.Ⅰ：超高产的决定因素.杂交水稻，2010,15: 9596.

\[10\]曹显祖,朱庆森,杨建昌,等.江苏中籼品种产量源库关系与株型演变特征的研究(摘要)//凌启鸿.稻麦研究新进展.南京:东南大学出版社,1991:114115.

\[11\]黄育民,陈启锋,李义珍.我国水稻品种改良过程库源特征的变化.福建农业大学学报,1998,27(3):271278.

\[12\]张耗,谈桂露,薛亚光,等.江苏省粳稻品种近60年演进过程中产量与形态生理特征的变化.作物学报,2010,36(1):133140.

\[13\]Gendua P A, Yamamoto Y, Miyazaki A, et al. Responses of yielding ability, sink size and percentage of filled grains to the cultivation practices in a Chinese largepanicletype rice cultivar, Yangdao 4. Plant Prod Sci, 2009, 12(2): 243256.

\[14\]Gendua P A, Yamamoto Y, Miyazaki A,et al. Effects of the tillering nodes on the main stem of a Chinese largepanicletype rice cultivar, Yangdao 4, on the growth and yieldrelated characteristics in relation to cropping season. Plant Biotechnol J, 2009, 12(2): 257266.

\[15\]Yang L X, Huang J Y, Yang H J, et al. The impact of freeair CO2 enrichment (FACE) and N supply on yield formation of rice crops with large panicle. Field Crops Res, 2006, 98: 141150.

\[16\]Li M, Tang D, Wang K J, et al.Mutations in the Fbox gene larger panicle improve the panicle architecture and enhance the grain yield in rice. Plant Biotechnol J, 2011, 9(9): 10021013.

\[17\]杨建昌,朱庆森,王志琴,等.亚种间杂交稻光合特性及物质积累与运转的研究.作物学报,1997, 23(1):8288.

\[18\]庄宝华,林菲,洪植潘.两系亚种间杂交稻结实生理调节的研究.中国水稻科学, 2004, 18(2): 111114.

\[19\]徐正进,陈温福,曹洪任,等.水稻穗颈维管束数与穗部性状关系的研究. 作物学报, 1998, 24(1): 4754.

\[20\]邓启云,马国辉.亚种间杂交水稻维管束性状及其与籽粒充实度关系的初步研究.湖南农学院学报，1992， 12(2): 711.

\[21\]马均,马文波,周开达,等.水稻不同穗型品种穗颈节间组织与籽粒充实特性的研究.作物学报, 2002, 28(2):215220.

\[22\]刘立军,谢光辉. 稻穗颖花开花日序对籽粒胚乳细胞数和米质的影响.中国水稻科学, 2001,15(2):119124.

\[23\]袁继超,丁志勇,俄胜哲，等. 源库关系对水稻籽粒灌浆特性的影响.西南农业学报，2005，18（1）：1519.

\[24\]程旺大,张国平,姚海根，等.密穗型水稻品种的籽粒灌浆特性研究.作物学报，2003，29（6）：841846.

\[25\]谢光辉,杨建昌,王志琴,等. 水稻籽粒灌浆特性及其与籽粒生理活性的关系.作物学报, 2001,27(5):557565.

\[26\]黄璜.水稻穗颈节间组织与颖花数的关系.作物学报,1998, 24(2):193200.

\[27\]屠乃美，周文新，黄见良，等. 水稻灌浆结实期减源疏库对源库关系的影响.中国水稻科学,1998,12(增刊):2128.

\[28\]朱庆森,曹显祖,骆亦其.水稻籽粒灌浆的生长分析.作物学报, 1988, 14(3): 182193.

\[29\]顾世梁,朱庆森,杨建昌,等. 水稻材料籽粒灌浆特性的分析.作物学报, 2001, 27(1): 714.

\[30\]朱庆森,王志琴,张祖建,等. 水稻籽粒充实程度的指标研究.江苏农学院学报,1995, 16(2): 14.

\[31\]Yang J C, Zhang J H. Grain filling problem in filling problem in “super” rice. J Exp Bot, 2010, 61:15.

\[32\]Zhang H, Tan G L, Yang L N,et al. Hormones in the grains and roots in relation to postanthesis development of inferior and superior spikelets in japonica/indica hybrid rice. Plant Physiol Biochem, 2009, 47:195204.

\[33\]陈锦清.稻穗各部位维管束影响谷粒发育成熟的研究.浙江农业大学学报,1983, 9(2):145158.

\[34\]明东风,马均,马文波,等.水稻不同穗型品种穗部枝梗维管束与籽粒充实特性的研究.西南农业学报， 2004(04):409412.

\[35\]马均，周开达.亚种间重穗型杂交稻穗颈维管束与穗部性状的关系.西南农业学报，2001,14(3):15.

\[36\]徐正进,陈温福,曹洪任,等.水稻穗颈维管束与穗部性状关系的研究.作物学报,1998,24(1):4757.

[1]	任志奇, 薛可欣, 董铮, 李小湘, 黎用朝, 郭玉静, 刘文强, 郭梁, 盛新年, 刘之熙, 潘孝武. 水稻外卷叶突变体ocl1的鉴定及基因定位[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(4): 337-346.
[2]	肖乐铨, 李雷, 戴伟民, 强胜, 宋小玲. 转cry2A/bar*基因水稻与杂草稻杂交后代的苗期生长特性[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(4): 347-358.
[3]	李刚, 高清松, 李伟, 张雯霞, 王健, 程保山, 王迪, 高浩, 徐卫军, 陈红旗, 纪剑辉. 定向敲除SD1基因提高水稻的抗倒性和稻瘟病抗性[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(4): 359-367.
[4]	汪胜勇, 陈宇航, 陈会丽, 黄钰杰, 张啸天, 丁双成, 王宏伟. 水稻减数分裂期高温对苯丙烷类代谢及下游分支代谢途径的影响[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(4): 368-378.
[5]	董立强, 杨铁鑫, 李睿, 商文奇, 马亮, 李跃东, 隋国民. 株行距配置对超高产田水稻产量及根系形态生理特性的影响[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(4): 392-404.
[6]	韩聪, 何禹畅, 吴丽娟, 郏丽丽, 王磊, 鄂志国. 水稻碱性亮氨酸拉链(bZIP)蛋白家族功能研究进展[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(4): 436-448.
[7]	沈雨民, 陈明亮, 熊焕金, 熊文涛, 吴小燕, 肖叶青. 水稻内外稃异常发育突变体blg1 (beak like grain 1)的表型分析与精细定位[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(3): 225-232.
[8]	段敏, 谢留杰, 高秀莹, 唐海娟, 黄善军, 潘晓飚. 利用CRISPR/Cas9技术创制广亲和水稻温敏雄性不育系[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(3): 233-243.
[9]	程玲, 黄福钢, 邱一埔, 王心怡, 舒宛, 邱永福, 李发活. 籼稻材料570011抗褐飞虱基因的遗传分析及鉴定[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(3): 244-252.
[10]	王文婷, 马佳颖, 李光彦, 符卫蒙, 李沪波, 林洁, 陈婷婷, 奉保华, 陶龙兴, 符冠富, 秦叶波. 高温下不同施肥量对水稻产量品质形成的影响及其与能量代谢的关系分析[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(3): 253-264.
[11]	刘嫒桦, 李小坤. 不同肥料施用与稻米品质关系的整合分析[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(3): 276-284.
[12]	杨晓龙, 王彪, 汪本福, 张枝盛, 张作林, 杨蓝天, 程建平, 李阳. 不同水分管理方式对旱直播水稻产量和稻米品质的影响[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(3): 285-294.
[13]	魏晓东, 宋雪梅, 赵凌, 赵庆勇, 陈涛, 路凯, 朱镇, 黄胜东, 王才林, 张亚东. 硅锌肥及其施用方式对南粳46产量和稻米品质的影响[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(3): 295-306.
[14]	林聃, 江敏, 苗波, 郭萌, 石春林. 水稻高温热害模型研究及其在福建省的应用[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(3): 307-320.
[15]	郑承梅, 孙金秋, 刘梦杰, 杨永杰, 陆永良, 郭怡卿, 唐伟. 水稻田糠稷种子萌发和出苗特性及化学防除药剂筛选[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(3): 321-328.