四种植物生长调节剂在杂交水稻制繁种上的应用
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摘要
杂种优势是生物界存在的普遍现象，利用杂种优势提高农作物产量和质量是现代农业科学技术突出成就之一，而制繁种是杂种优势引入生产利用中最关键的步骤。植物生长调节剂在杂交水稻制繁种中有广泛的应用，并能显著地提高杂交水稻的制种质量和产量。本研究以水稻不育系野败型珍汕97A、威20A、矮败型协青早A，印尼水田谷型Ⅱ-32A，温光敏型不育系培矮64S以及相应的保持系为不育系的繁殖材料，以明恢63等为恢复系，研究的四种植物生长调节剂对杂交水稻不育系的繁种和杂交水稻制种上的应用，主要结果如下：
1．在杂交水稻制繁种中不育系穗期施用不同剂量赤霉素(GA3，俗名“九二○”)对产量和种子质量产生明显效应。杂交水稻制繁种的结实率和产量随着赤霉素用量增加而提高，到一定量时达最高值，不同不育系间的峰值有差异，珍汕97A、协青早A为180g／hm~2、威20A为225g／hm~2、Ⅱ32A为315g／hm~2、培矮64S为675g／hm~2的用量时达最高，超过此用量，结实率和产量反而开始下降。种子的千粒重与赤霉素的用量呈线性反相关。不育系穗期喷施赤霉素，促使种子内赤霉素含量提高、ABA含量降低及α-淀粉酶活性提高，不但明显提高了发育种子的发芽力，而且使收获前种子的早萌程度显著提高，从而引起种子的耐藏性下降，赤霉素用量愈大，下降幅度愈明显。因此，为提高杂交水稻制繁种产量而使用高剂量赤霉素，是杂交水稻种子播种时品质较差的主要原因之一。
2．制种乐(原名“九二○”增效剂)为不含赤霉素成份的复合型植物生长调节剂。制种乐应用于杂交水稻制繁种，可增加植株对外源赤霉素的吸收和激素间的协同作用，减少赤霉素用量50％左右，降低成本；提早不育系花时30min以上，同时又能显著提高柱头外露率和异交结实率，进一步增加制繁种产量10％左右；减轻穗上发芽程度(芽谷率下降20％)，提高种子耐藏性和播种品质。起
到了既能提高产量又可改善种子品质的综合功效的作用。
3.根据杂交水稻种子生产中穗上发芽的遗传效应和表现特性，合理使用
外源抑制物质是控制穗上发芽，提高种子播种品质的有效途径。“穗萌抑制剂”
(15)是由30%青鲜素和60%抑制性有机酸组成的复合型植物生长调节剂。在母
本乳熟末期—黄熟初期施用1 song/h耐(有效浓度1000协酬g)能有效地控制杂
交水稻制繁种种子的穗萌现象，对不育系的外观性状无不良影响，收获后的种
子在贮藏2个月后发芽力能恢复正常。根据田间试验数据和生化分析，穗萌抑
制剂控制种子早萌的作用机理，基本上可以归结于消除或拮抗始穗期外源施用
的赤霉素对发育种子萌发生理的诱导作用。
4.稻粒黑粉病是杂交水稻种子生产中的特殊病害，对种子的产量和质量
以及商品性危害极大。克黑净是一种植物生长促进剂与高效杀菌剂的复配制剂，
是防治稻粒黑粉病的新型特效药，综合防效明显高于其它常规杀菌剂多菌灵、
粉锈宁等，它在显著控制黑粉病的同时(防治效果达so%以上)，又能改善不育
系的生理状态，提高异交结实率，增加制繁种产量5%。其最适喷施期是在母本
齐德后3d(盛花期)，最佳用量为主剂1 800岁h矿+助剂375ml/ hmZ，投入产
出比最高。
Heterosis is a universal phenomenon in the living nature. Utilization of heterosis is one of notable achievements to improve crop yields and quality in modern agricultural Science & Technology, and the hybrid seed production and multiplication is the most key step in heterosis utilization introduced into crop production. Plant growth regulators have wide application and have markedly increased in yield and quality in seed production and multiplication of hybrid rice. Using WA types (wild-abortion type) Zhen-Shan 97A, Wei20A, DA types Xieqingcao A, YinNinShuiTianGuoXing II -32A, Thermo-sensitivity sterile type PeiAi 64S and their corresponding maintainer lines as CMS line breeding materials, MingHui63 type as restorer line, the application of four plant growth regulators on seed multiplication of sterile lines and seed production in hybrid rice were studied in this paper. The results were as follows:
1. Using different dose of GA3 conduced a significant effect on yield and seed quality during tassel stage of sterile line in seed production and multiplication of hybrid rice. The seed setting percentage and output enhanced with the increased treatments of GAs and arrived at the top value at a certain dose. Results revealed that the peak value was various among different sterile lines. ZhenShan97A and XieQinCaoA were 180g/hm2, Wei20A was 225g/hm2, II32A was 315 g/hm2, while AiPei64S reached its top value at 675g/hm2. Over this dose, the seed setting percentage and yield would decrease instead. It is obtained that the weight per 1000 grains has opposite linear correlation with the dose of GA3. Spraying GA3 during tassel stage of sterile line helped to increase the endogenesis GA3 content, a-amylase activity and reduce ABA
contents in seeds. The results showed that not only the seed germination was increased significantly but also the seed establishment was evidently unproved before harvest, which led to the decline of seed storability. The larger dosage of GA3 used, the more evident decline range was showed. The study indicated that using high dosage of GAi in order to increase hybrid rice seed production and multiplication is one of the leading causes to make the worse quality of the hybrid rice seeds in sowing.
2. ZhiZhongLe (its old name is "902" synergist) is a kind of compound plant growth regulators without GA3 ingredient. It helped plants to absorb exogenous GA3 and enhance cooperative roles among hormones, which can decreased the dose of GA3 used the field about 50% and reduce the cost of hybrid seed production. Furthermore, the ZhiZhongeLe can move up the flowering period by 30 min, and increased the outcrossing rate, which will increase the yields of seed production and multiplication by 10%, while spike germination were abated (decreased by 20%). The seed storability and sow traits were obviously unproved. It is concluded that ZhiZhongLe helps to increase yields, improve comprehensive advantages of seed characters as well.
3. According to the inheritance effect and performance characteristics of spike germination during the seed production of hybrid rice. Reasonable using of exogenous inhibitors was an effective method to control spike germination and improve seed sowing quality. "Spike Germination Inhibitor" (IS) is a type of compound plant growth regulators made up with 30% maleic hydrazide and 60% inhibit organic acids. Spraying 1800 g/hm2 (effective concentration was 1000ug/g) during the period from the end of milking stage to the beginning of maturing stage of inbred line can effectively restrain spike germination of hybrid rice seed production and multiplication, without bad effects on external property of sterile lines. The germinating power of harvested seeds can restore to normal in two months. According to field experiment data and chemical biochemical analysis, it came to the conclusion that the action mechanism of spike germination inhibitors restrain the seed advance germination on the whole dues to the elimination or resistance the physiological indu
1．在杂交水稻制繁种中不育系穗期施用不同剂量赤霉素(GA3，俗名“九二○”)对产量和种子质量产生明显效应。杂交水稻制繁种的结实率和产量随着赤霉素用量增加而提高，到一定量时达最高值，不同不育系间的峰值有差异，珍汕97A、协青早A为180g／hm~2、威20A为225g／hm~2、Ⅱ32A为315g／hm~2、培矮64S为675g／hm~2的用量时达最高，超过此用量，结实率和产量反而开始下降。种子的千粒重与赤霉素的用量呈线性反相关。不育系穗期喷施赤霉素，促使种子内赤霉素含量提高、ABA含量降低及α-淀粉酶活性提高，不但明显提高了发育种子的发芽力，而且使收获前种子的早萌程度显著提高，从而引起种子的耐藏性下降，赤霉素用量愈大，下降幅度愈明显。因此，为提高杂交水稻制繁种产量而使用高剂量赤霉素，是杂交水稻种子播种时品质较差的主要原因之一。
2．制种乐(原名“九二○”增效剂)为不含赤霉素成份的复合型植物生长调节剂。制种乐应用于杂交水稻制繁种，可增加植株对外源赤霉素的吸收和激素间的协同作用，减少赤霉素用量50％左右，降低成本；提早不育系花时30min以上，同时又能显著提高柱头外露率和异交结实率，进一步增加制繁种产量10％左右；减轻穗上发芽程度(芽谷率下降20％)，提高种子耐藏性和播种品质。起
到了既能提高产量又可改善种子品质的综合功效的作用。
3.根据杂交水稻种子生产中穗上发芽的遗传效应和表现特性，合理使用
外源抑制物质是控制穗上发芽，提高种子播种品质的有效途径。“穗萌抑制剂”
(15)是由30%青鲜素和60%抑制性有机酸组成的复合型植物生长调节剂。在母
本乳熟末期—黄熟初期施用1 song/h耐(有效浓度1000协酬g)能有效地控制杂
交水稻制繁种种子的穗萌现象，对不育系的外观性状无不良影响，收获后的种
子在贮藏2个月后发芽力能恢复正常。根据田间试验数据和生化分析，穗萌抑
制剂控制种子早萌的作用机理，基本上可以归结于消除或拮抗始穗期外源施用
的赤霉素对发育种子萌发生理的诱导作用。
4.稻粒黑粉病是杂交水稻种子生产中的特殊病害，对种子的产量和质量
以及商品性危害极大。克黑净是一种植物生长促进剂与高效杀菌剂的复配制剂，
是防治稻粒黑粉病的新型特效药，综合防效明显高于其它常规杀菌剂多菌灵、
粉锈宁等，它在显著控制黑粉病的同时(防治效果达so%以上)，又能改善不育
系的生理状态，提高异交结实率，增加制繁种产量5%。其最适喷施期是在母本
齐德后3d(盛花期)，最佳用量为主剂1 800岁h矿+助剂375ml/ hmZ，投入产
出比最高。
Heterosis is a universal phenomenon in the living nature. Utilization of heterosis is one of notable achievements to improve crop yields and quality in modern agricultural Science & Technology, and the hybrid seed production and multiplication is the most key step in heterosis utilization introduced into crop production. Plant growth regulators have wide application and have markedly increased in yield and quality in seed production and multiplication of hybrid rice. Using WA types (wild-abortion type) Zhen-Shan 97A, Wei20A, DA types Xieqingcao A, YinNinShuiTianGuoXing II -32A, Thermo-sensitivity sterile type PeiAi 64S and their corresponding maintainer lines as CMS line breeding materials, MingHui63 type as restorer line, the application of four plant growth regulators on seed multiplication of sterile lines and seed production in hybrid rice were studied in this paper. The results were as follows:
1. Using different dose of GA3 conduced a significant effect on yield and seed quality during tassel stage of sterile line in seed production and multiplication of hybrid rice. The seed setting percentage and output enhanced with the increased treatments of GAs and arrived at the top value at a certain dose. Results revealed that the peak value was various among different sterile lines. ZhenShan97A and XieQinCaoA were 180g/hm2, Wei20A was 225g/hm2, II32A was 315 g/hm2, while AiPei64S reached its top value at 675g/hm2. Over this dose, the seed setting percentage and yield would decrease instead. It is obtained that the weight per 1000 grains has opposite linear correlation with the dose of GA3. Spraying GA3 during tassel stage of sterile line helped to increase the endogenesis GA3 content, a-amylase activity and reduce ABA
contents in seeds. The results showed that not only the seed germination was increased significantly but also the seed establishment was evidently unproved before harvest, which led to the decline of seed storability. The larger dosage of GA3 used, the more evident decline range was showed. The study indicated that using high dosage of GAi in order to increase hybrid rice seed production and multiplication is one of the leading causes to make the worse quality of the hybrid rice seeds in sowing.
2. ZhiZhongLe (its old name is "902" synergist) is a kind of compound plant growth regulators without GA3 ingredient. It helped plants to absorb exogenous GA3 and enhance cooperative roles among hormones, which can decreased the dose of GA3 used the field about 50% and reduce the cost of hybrid seed production. Furthermore, the ZhiZhongeLe can move up the flowering period by 30 min, and increased the outcrossing rate, which will increase the yields of seed production and multiplication by 10%, while spike germination were abated (decreased by 20%). The seed storability and sow traits were obviously unproved. It is concluded that ZhiZhongLe helps to increase yields, improve comprehensive advantages of seed characters as well.
3. According to the inheritance effect and performance characteristics of spike germination during the seed production of hybrid rice. Reasonable using of exogenous inhibitors was an effective method to control spike germination and improve seed sowing quality. "Spike Germination Inhibitor" (IS) is a type of compound plant growth regulators made up with 30% maleic hydrazide and 60% inhibit organic acids. Spraying 1800 g/hm2 (effective concentration was 1000ug/g) during the period from the end of milking stage to the beginning of maturing stage of inbred line can effectively restrain spike germination of hybrid rice seed production and multiplication, without bad effects on external property of sterile lines. The germinating power of harvested seeds can restore to normal in two months. According to field experiment data and chemical biochemical analysis, it came to the conclusion that the action mechanism of spike germination inhibitors restrain the seed advance germination on the whole dues to the elimination or resistance the physiological indu
引文
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