CN107047160B - 一种耐高温水稻的鉴定方法及其在育种中的应用 - Google Patents

一种耐高温水稻的鉴定方法及其在育种中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及作物鉴定方法，具体是一种耐高温水稻的鉴定方法，其为每期播种待鉴定水稻品种和耐高温对照品种，分期播种育秧，后插植至大田，每期各品种的始穗期、齐穗期和成熟期若有较大波动，则待鉴定品种对高温的耐受性为弱，否则根据是否遭遇极端高温天气来选择评判方法：若所有品种均有任一期在极端高温天气期间有始穗的，则每个品种选遭遇极端高温天气的该期选当日始穗的20个有效穗，在稻谷基本黄熟时考种，根据结实率及与对照的比较进行评价；若未遭遇极端天气，则各品种每个播期选取5蔸有效穗进行室内考种，记录最大值、最小值、平均值，以此为依据进行评价。本发明耐高温水稻的鉴定方法科学选用评价标准，适于大量品种耐高温的鉴定。

Description

一种耐高温水稻的鉴定方法及其在育种中的应用
技术领域
本发明涉及作物鉴定方法，具体是一种耐高温水稻的鉴定方法及其在育种中的应用。
背景技术
水稻是中国最主要的粮食作物之一，但随着生产条件的改善和产量水平的提高，气候因素尤其是高温对水稻生产的影响越来越大。前人研究表明水稻高温伤害主要发生在开花期35℃以上高温会引起花器官发育不良和授粉行为障碍，包括阻碍花药开裂、花粉萌发以及花粉管伸长，导致结实率显著降低造成水稻大幅度减产。异常高温频繁危害水稻结实，引起了各方面的关注。面对一时无法改变的天气状况，人们自然而然地想到了选育与筛选穗期耐高温能力强的品种应用于水稻生产。水稻品种穗期耐高温能力一般以其在高温下结实的高低来判定，目前鉴定方式主要有3种：(1)人工气候室方式；(2)田间人工增温方式；(3)大田分期播种方式。
人工气候室方式是利用人工增温设备在室内对水稻样本进行人工高温处理，成熟后取处理稻穗考察结实率。人工气候室方式可以创造高温条件，能够开展一些与温度有关的试验，但对于进行水稻品种高温结实性鉴定来说，受到试验空间小，不能适应大批量品种和较大样本的比较鉴定，只适宜少量品种进行小样本试验；室内的空气湿度、光照、空气组成成分、较强的空气流动都与水稻大田自然生长环境有大的差异。
田间人工增温方式是在田间自然条件下，利用人工增温设施，在近设施一定区域内制造高温处理水稻品种，同样在成熟后取处理稻穗考察结实率。对所有试验品种增加温度时间不一致难掌控、各试验品种穗层高度不一致，不易均匀一致。而且成本偏高，一般育种人员无法承受。
大田分期播种方式在大田进行，无需设施，试验地基本不受限制，可以对大批量品种的大样本进行试验，试验环境更接近于生产实际。但传统的大田分期播种在完全自然条件下，试验所需的高温气象条件往往难以得到满足，或者当季不出现高温天气，或者高温天气与试验品种抽穗扬花期不吻合，往往得不到鉴定结果。如果未遇到高温，主要需要参比对照品种和评价标准。因此还有待更深入的研究。
发明内容
针对传统的大田分期播种高温鉴定方法存在的缺点，本发明提供一种耐高温水稻的鉴定方法及其在育种中的应用。
本发明提供的耐高温水稻的鉴定方法，包括如下步骤：
1)每期播种待鉴定水稻品种和耐高温对照品种，分期播种育秧，后插植至大田；
2)记录每期各品种的始穗期、齐穗期和成熟期，若与各品种正常的始穗期、齐穗期和成熟期相比有较大波动，则待鉴定品种对高温的耐受性为弱，否则连续记录7月1日-9月30日的大田温度，若出现连续3日大田日平均气温33℃以上和/或日最高气温在37.5℃以上的极端高温天气，且所有品种均有在极端高温天气期间内有任一期始穗，则以方法A进行评判，否则以方法B进行评判；
方法A为：每个品种选抽穗期遇上极端高温天气的一期，将始穗期当日始穗的20个有效穗挂牌，并于稻谷基本黄熟时进行室内考种，调查待鉴定水稻品种挂牌稻穗的结实率X和耐高温对照品种挂牌稻穗的结实率Y；评判的标准按表1执行：
表1方法A对高温的耐受性的评价标准
Figure BDA0001255433560000021
Figure BDA0001255433560000031
方法B为：稻谷基本黄熟时，各品种每个播期选取5蔸有效穗进行室内考种，分别调查待鉴定水稻品种各播期的结实率，并记录最大值为Mmax，最小值为Mmin，同时调查耐高温对照品种所有播期平均结实率N；评判的标准按表2执行：
表2方法B对高温的耐受性的评价标准
Figure BDA0001255433560000032
其中，步骤1)所述分期播种，根据当地气候条件确定最早的播种期和每期间隔，优选每隔5天播种一期，更优选分期安排如表3所示：
表3分期播种安排表
Figure BDA0001255433560000033
其中，所述耐高温对照品种优选为汕优63(闽审稻1984001)。
其中，所述插植，以4.5-5.5叶为宜(大约播后20天)。
其中，所述插植，规格为每个品种插5行，每行20蔸，每蔸插两粒谷的苗。
其中，所述插植，每个品种周围设置保护行。
其中，所述稻谷基本黄熟时，约为抽穗后25-30天。
其中，所述挂牌，牌上标注品种名称、播种日期与始穗日期。
本发明还提供所述耐高温水稻的鉴定方法在耐高温水稻育种中的应用，其为在水稻育种过程中进行耐高温水稻的鉴定，淘汰对高温的耐受性一般或弱的育种材料，在同等条件下优先选择对高温的耐受强的育种材料。
本发明耐高温水稻的鉴定方法，具有以下优点：
1、适于大量品种耐高温的鉴定。
2、本发明科学选用评价标准。
3、该方法主用于水稻抽穗杨花期间的耐高温特性。
4、采用大田简易鉴定方法，不需要复杂的仪器设备。
5、本发明科学设计了合理的播种时间。
6、本发明设定了对照品种，效果易评价。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
实施例1对2013年湖南部分中稻品种进行耐高温特性鉴定
本次鉴定的待鉴定晚稻品种为龙两优981、Y两优1号、Y两优1176、岳优888、两优3568、湘优99、高优7号、高优8号共8个湖南中稻品种。
选定对照品种：选用汕优63作为耐高温对照品种。
科学分期播种育秧：共分8期播种，从4月15日开始，每隔5天播种，见表3。同日播种待8个鉴定水稻品种和汕优63，采用一般常规水育秧管理。
表3分期播种安排表
Figure BDA0001255433560000041
合理插植规格与密度:每个品种插5行，每行20蔸，共100蔸，密度20cm×20cm。周围设置保护行，播后20天插秧，每蔸插两粒谷的苗。
适时挂牌:每个品种选取当天始穗的20个有效穗进行挂牌，牌上标注品种名称、播种日期与始穗日期。
气温与结实率数据记载:(A)详细记载试验田7月1日-9月30日三个月的大田日最高气温、日平均气温。(B)记载每期各品种与对照品种的始穗期、齐穗期和成熟期。(C)各期品种抽穗后25天，稻谷基本黄熟时，各品种每个播期选取5蔸有效穗进行室内考种，调查结实率。(D)所有挂牌稻穗进行室内考种，调查结实率。
选择方式评价品种：每期各品种的始穗期、齐穗期和成熟期与各正常的始穗期、齐穗期和成熟期相比均无较大波动，根据试验田从记载的7月1日-9月30日三个月的田间的最高气温、日平均气温中选用评价标准。播种的所有品种从挂牌日起均有一期都遇到了平均气温在33℃以上或最高气温在37.5℃以上连续3天的极端高温，具体见表4，采用方法A(标准见表1)。评价结果见表5。
表4极端高温记载情况
日期 平均气温 最高气温
8月15日 32℃ 38℃
8月16日 34℃ 39℃
8月17日 33℃ 38℃
8月18日 32℃ 38℃
表5结果评价
Figure BDA0001255433560000051
实施例2对2014年湖南部分中稻试验材料进行耐高温特性鉴定
本次鉴定的待鉴定晚稻品种为创1、创2、创3、创4、创5、创6、创7、创8、Y两优1号共9个湖南中稻新材料。
选定对照品种：选用汕优63作为耐高温对照品种。
科学分期播种育秧：共分8期播种，从4月15日开始，每隔5天播种，播期安排同实施例1表3。同日播种待8个鉴定水稻品种和汕优63，采用一般常规水育秧管理。
合理插植规格与密度:每个品种插5行，每行20蔸，共100蔸，密度20cm×20cm。周围设置保护行，播后20天插秧，每蔸插两粒谷的苗。
适时挂牌:每个品种选取当天始穗的20个有效穗进行挂牌，牌上标注品种名称、播种日期与始穗日期。
气温与结实率数据记载:(A)详细记载试验田7月1日-9月30日三个月的最高气温、日平均气温。(B)记载每期各试验与对照品种的始穗期、齐穗期和成熟期。(C)各期品种抽穗后30天，稻谷基本黄熟时，各品种每个播期选取5蔸有效穗进行室内考种，调查结实率，见表6。
选择方式评价品种：每期各品种的始穗期、齐穗期和成熟期与各正常的始穗期、齐穗期和成熟期相比均无较大波动，根据记载，7月1日-9月30日三个月的田间的日最高气温、日平均气温，挂牌品种未遇到平均气温在33℃以上或最高气温在37.5℃以上连续3天的极端气温，采用方法B(标准见表2)。评价结果见表7。
表6每个播期每品种选取5蔸有效穗统计结实率
Figure BDA0001255433560000061
Figure BDA0001255433560000071
表12：结果评价
Figure BDA0001255433560000072
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种耐高温水稻的鉴定方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)每期播种待鉴定水稻品种和耐高温对照品种，分期播种育秧，每隔5天播种一期，后插植至大田；
2)记录每期各待鉴定水稻品种的始穗期、齐穗期和成熟期，若与各待鉴定水稻品种正常的始穗期、齐穗期和成熟期相比有较大波动，则待鉴定品种对高温的耐受性为弱，否则连续记录7月1日-9月30日的大田温度，若出现连续3日大田日平均气温33℃以上和/或日最高气温在37.5℃以上的极端高温天气，且所有品种均有在极端高温天气期间内有任一期始穗，则以方法A进行评判，否则以方法B进行评判；
方法A为：每个品种选抽穗期遇上极端高温天气的一期，将始穗期当日始穗的20个有效穗挂牌，并于稻谷基本黄熟时进行室内考种，调查待鉴定水稻品种挂牌稻穗的结实率X和耐高温对照品种挂牌稻穗的结实率Y；评判的标准按表1执行：
表1 方法A对高温的耐受性的评价标准
结实率调查结果 评价结果 X≥80％；或X＜80％，且X-Y＞5％ 强 70％≤X＜80％，且-5％≤X-Y≤5％ 中 X＜70％，且-5％≤X-Y≤5％ 一般 X＜70％，且X-Y＜-5％ 弱
方法B为：稻谷基本黄熟时，各待鉴定水稻品种每个播期选取5蔸有效穗进行室内考种，分别调查待鉴定水稻品种各播期的结实率，并记录最大值为Mmax，最小值为Mmin，同时调查耐高温对照品种所有播期平均结实率N；评判的标准按表2执行：
表2 方法B对高温的耐受性的评价标准
Figure FDA0002334022600000011
Figure FDA0002334022600000021
所述分期播种，分期安排如表3所示：
表3 分期播种安排表
期数 第一期 第二期 第三期 第四期 第五期 第六期 第七期 第八期 时间 4月15日 4月20日 4月25日 4月30日 5月5日 5月10日 5月15日 5月20日
。
2.如权利要求1所述的鉴定方法，其特征在于，所述耐高温对照品种为汕优63。
3.如权利要求1所述的鉴定方法，其特征在于，所述插植，规格为每个品种插5行，每行20蔸，每蔸插两粒谷的苗。
4.如权利要求1所述的鉴定方法，其特征在于，所述插植，每个品种周围设置保护行。
5.如权利要求1所述的鉴定方法，其特征在于，所述稻谷基本黄熟时，为抽穗后25-30天。
6.如权利要求1所述的鉴定方法，其特征在于，所述挂牌，牌上标注品种名称、播种日期与始穗日期。
7.权利要求1-6任一项所述的鉴定方法在耐高温水稻育种中的应用。
8.如权利要求7所述的应用，其为在水稻育种过程中以1-6任一项所述的鉴定方法进行耐高温水稻的鉴定，淘汰对高温的耐受性一般或弱的育种材料，在同等条件下优先选择对高温的耐受强的育种材料。
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