





中国农业科学 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (10): 1867-1877.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2025.10.001
• 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学 • 下一篇
杜思琪(
), 温育纶(
), 宁力兴, 尹晓雨, 王淑芬, 宋海燕, 王兆海, 李炜星, 廖江林(
)
收稿日期:2024-11-18
接受日期:2024-12-30
出版日期:2025-05-16
发布日期:2025-05-21
通信作者:
联系方式:
杜思琪,E-mail:sqdu22622023@163.com。温育纶,E-mail:yuekre@163.com。杜思琪和温育纶为同等贡献作者。
基金资助:
DU SiQi(
), WEN YuLun(
), NING LiXing, YIN XiaoYu, WANG ShuFen, SONG HaiYan, WANG ZhaoHai, LI WeiXing, LIAO JiangLin(
)
Received:2024-11-18
Accepted:2024-12-30
Published:2025-05-16
Online:2025-05-21
摘要:
【目的】分析开花期高温对不同基因型籼稻的花粉粒吸胀膨大、花药开裂、花粉粒残留和雌蕊柱头捕获花粉粒数量等开花授粉性状的影响,解析开花期高温诱导水稻颖花不育的原因。【方法】不同基因型籼稻种质通过错期播种种植于江西南昌,使高温处理在8月上旬的自然高温条件下同期开花、冠层处气温36.5―37.8 ℃,使适温对照在9月中旬的适温条件下同期开花、冠层处气温30.8―32.5 ℃。调查并比较高温对不同基因型籼稻的颖花育性、花粉粒吸胀膨大、花药开裂、花粉粒残留、雌蕊柱头捕获花粉粒数量等开花授粉性状的影响。【结果】水稻在高温条件下开花时,供试种质江西吉安丝苗、粤香占和黄广油占等表现高温钝感,颖花育性分别为91.6%、89.2%和87.9%;而水稻种质珍富、玉针香、IR64和密阳46则表现高温敏感,颖花育性依次为55.2%、60.3%、61.1%和73.2%,极显著或显著低于对照。高温敏感种质珍富、玉针香、IR64和密阳46在高温条件下开花时的花粉粒吸胀膨大率依次为1.99%、1.16%、1.12%和2.70%,极显著小于对照;而其余供试种质在高温和适温条件下的花粉粒吸胀膨大率无显著差异。高温条件下,高温敏感种质珍富、玉针香、IR64和密阳46的花药裂口长度相对花药总长度的百分率为66.0%、45.4%、48.7%和63.6%,极显著或显著小于对照,花药中花粉粒残留量也明显多于对照;而其他供试种质在高温和适温下的花药裂口长度与花粉粒残留量均无明显差异。高温条件下,高温敏感种质的雌蕊单个柱头捕获花粉粒数量平均为20粒,极显著低于对照;而其余供试种质在高温和适温条件下捕获的花粉粒数量无显著差异。【结论】开花期高温抑制水稻花粉粒吸胀膨大、影响花药正常开裂、增加花粉粒“黏性”,从而阻碍花粉粒从花药中散落至雌蕊柱头,减少雌蕊柱头捕获有效花粉粒数量,造成水稻颖花不育而降低结实率。
杜思琪, 温育纶, 宁力兴, 尹晓雨, 王淑芬, 宋海燕, 王兆海, 李炜星, 廖江林. 开花期高温对不同基因型籼稻开花授粉的影响[J]. 中国农业科学, 2025, 58(10): 1867-1877.
DU SiQi, WEN YuLun, NING LiXing, YIN XiaoYu, WANG ShuFen, SONG HaiYan, WANG ZhaoHai, LI WeiXing, LIAO JiangLin. Effects on Pollen Release Related Traits of the Differential Genotypes Indica by High-Temperature Stress at Anthesis[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2025, 58(10): 1867-1877.
表1
水稻在高温和适温环境下开花时的开花授粉相关性状"
| 水稻种质名称 Germplasm name | 开花时间段的 冠层处平均气温 Average canopy temperature (℃) | 平均可育颖花率 Average spikelet fertility rate (%) | 花粉粒吸胀膨大率 Pollen grain swelling rate (%) | 花药裂口长度相对花药总长度的百分比 Percentage of the anther dehiscence to anther length (%) | 柱头捕获花粉粒数量 Pollen grain number on stigma | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| T | C | T | C | T | C | T | C | T | C | |||||
| 江西吉安丝苗 JiangxiJi’ansimiao | 37.3 | 32.7 | 91.6±2.1 | 92.4±1.7 | 13.25±0.13 | 11.39±0.11 | 84.3±1.7 | 85.5±1.9 | 34.4±0.5 | 39.8±0.7 | ||||
| 粤香占 Yuexiangzhan | 37.3 | 32.7 | 89.2±1.2 | 93.8±2.0 | 7.31±0.06 | 9.78±0.08 | 82.8±1.5 | 87.2±1.8 | 35.4±0.9 | 65.4±1.3 | ||||
| 黄广油占 Huangguangyouzhan | 37.2 | 32.4 | 87.9±1.3 | 91.3±1.8 | 6.75±0.03 | 6.81±0.04 | 85.1±1.7 | 84.0±1.7 | 33.6±0.7 | 35.4±0.9 | ||||
| 华占 Huazhan | 37.2 | 32.4 | 86.9±1.1 | 91.8±1.8 | 6.35±0.02 | 5.70±0.04 | 78.2±1.4 | 81.8±1.5 | 31.6±0.5 | 32.6±0.7 | ||||
| 浓香39 Nongxiang39 | 37.1 | 32.3 | 86.3±1.3 | 91.8±2.0 | 7.88±0.05 | 6.97±0.06 | 79.1±1.3 | 78.6±1.4 | 31.8±0.4 | 52.2±1.3 | ||||
| 华丝占 Huasizhan | 37.1 | 32.3 | 85.9±1.4 | 87.8±0.9 | 8.53±0.07 | 9.34±0.08 | 79.4±1.3 | 79.6±1.5 | 39.6±0.7 | 56.4±1.2 | ||||
| 七银占 Qiyinzhan | 37.1 | 32.3 | 85.2±1.2 | 88.3±1.1 | 6.27±0.04 | 7.84±0.05 | 78.6±1.2 | 77.2±1.4 | 35.8±0.9 | 46.4±1.3 | ||||
| 广新占 Guangxinzhan | 37.1 | 32.3 | 82.9±1.0 | 92.1±1.7 | 7.15±0.04 | 10.17±0.12 | 77.8±1.3 | 76.1±1.1 | 33.2±0.6 | 37.0±0.9 | ||||
| 黄籼占 Huangxianzhan | 37.3 | 32.7 | 82.9±0.8 | 94.6±1.9 | 6.30±0.03 | 6.71±0.05 | 82.2±1.4 | 84.2±1.6 | 35.0±0.9 | 41.0±1.3 | ||||
| 美香占2号 Meixiangzhan2 | 37.2 | 32.4 | 82.8±0.9 | 88.6±1.6 | 7.16±0.03 | 5.65±0.03 | 83.0±1.1 | 83.3±1.6 | 38.6±0.9 | 36.0±0.6 | ||||
| 19香 19xiang | 36.9 | 32.2 | 81.5±0.9 | 83.1±1.2 | 8.75±0.05 | 7.08±0.06 | 81.2±1.3 | 84.3±1.7 | 32.6±0.5 | 58.0±1.6 | ||||
| 密阳46 Miyang46 | 37.1 | 32.3 | 73.2±1.0* | 87.6±1.3 | 2.70±0.03** | 8.74±0.06 | 63.6±1.0* | 80.5±1.5 | 20.6±0.3** | 51.2±1.7 | ||||
| IR64 International rice 64 | 36.9 | 32.2 | 61.1±0.9** | 89.4±1.5 | 1.12±0.02** | 10.83±0.11 | 48.7±0.7** | 85.1±1.6 | 20.0±0.3** | 54.2±1.3 | ||||
| 玉针香 Yuzhenxiang | 37.1 | 32.3 | 60.3±0.9** | 80.4±1.2 | 1.16±0.02** | 7.72±0.04 | 45.4±0.8** | 82.8±1.5 | 20.0±0.3** | 36.8±0.7 | ||||
| 珍富 Zhenfu | 36.9 | 32.2 | 55.2±0.7** | 82.5±1.1 | 1.99±0.03** | 12.80±0.11 | 66.0±0.9* | 85.2±1.6 | 21.2±0.4** | 51.4±1.7 | ||||
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