一种穗期耐低温双季晚稻的鉴定方法及其在育种中的应用

摘要

本发明涉及作物鉴定方法，具体是一种穗期耐低温双季晚稻的鉴定方法，其为每期播种待鉴定水稻品种和耐低温对照品种，每期各品种的始穗期、齐穗期和成熟期若有较大波动，或者品种最后1‑2期未能正常抽穗并成熟，则待鉴定品种对低温的耐受性为弱，否则根据是否遭遇极端低温天气来选择评判方法：若所有品种均有任一期在极端低温天气期间有始穗的，则每个品种选遭遇极端低温天气的该期选当日始穗的10个有效穗，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，以此进行评价。本发明穗期耐低温双季晚稻的鉴定方法科学选用评价标准，适于大量品种耐低温的鉴定。

说明书

技术领域

本发明涉及作物鉴定方法，具体是一种穗期耐低温双季晚稻的鉴定方法及其在育种中的应用。

背景技术

世界有1500万公顷以上的水稻受到低温威胁，有24个国家存在严重的水稻低温冷害问题，尤以日本、朝鲜和中国的东稻区为突出。在中国，每年因低温冷害使稻谷减产30～50亿公斤。低温冷害是影响水稻产量的主要气候因素，发生频繁并具有一定的群发性和周期性，成为水稻生产不稳定的重要原因。水稻是起源于热带的植物，喜温是其固有的遗传特性。由于不同品种的遗传背景不同，适宜的生态环境不同因此对低温的反应也有差异。尤其是在孕穗和开花阶段对温度的反应特别敏感，不适宜的温度可导致颖花败育，水稻品种耐障碍型低温冷害存在差异。抽穗扬花期是水稻对温度反应最敏感的时期之一。湖南双季稻区在晚稻生产中抽穗扬花期常受到“寒露风”低温影响，造成受精、灌浆受阻，导致空秕率增加、产量降低甚至失收，严威胁晚稻的安全生产。为了克服低温对水稻生产的不利影响，除了采取栽培措施外，选用穗期耐低温品种是减轻低温冷害最经济有效的措施。水稻品种穗期耐低温能力一般以其在低温下绝度与相对结实的高低来判定，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低温条件，能够开展一些与温度有关的试验，但对于进行水稻品种低温结实性鉴定来说，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。

田间人工降温方式是在田间自然条件下，利用人工降温设施，在近设施一定区域内制造低温处理水稻品种，同样在成熟后取处理稻穗考察结实率。对所有试验品种降低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，试验所需的低温气象条件往往难以得到满足，或者当季不出现低温天气，或者低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。如果未遇到低温，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低温鉴定方法存在的缺点，本发明提供一种穗期耐低温双季晚稻的鉴定方法及其在育种中的应用。

本发明提供的穗期耐低温双季晚稻的鉴定方法，包括如下步骤：

1)每期播种待鉴定水稻品种和穗期耐低温对照品种，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，或者品种最后1-2期未能正常抽穗并成熟，则待鉴定品种对低温的耐受性为弱，否则连续记录9月1日-10月30日的大田温度，若出现连续3日大田日平均气温21℃以下和/或连续5天日最高气温在18℃以下的极端低温天气，且所有品种均有在极端低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低温天气的一期，将始穗期当日始穗的10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和耐低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对低温的耐受性的评价标准

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M_max，最小值为M_min，同时调查耐低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对低温的耐受性的评价标准

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3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

其中，所述对照品种优选为湘晚籼12号(湘品审第307号)。

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，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。

本发明还提供所述穗期耐低温双季晚稻的鉴定方法在穗期耐低温双季晚稻育种中的应用，其为在水稻育种过程中进行穗期耐低温双季晚稻的鉴定，淘汰对低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低温的耐受强的育种材料。

本发明耐低温水稻的鉴定方法，具有以下优点：

1、适于湖南省双季晚稻大量品种耐低温的鉴定。

2、本发明科学选用评价标准。

3、该方法主用于双季晚稻抽穗杨花期间的耐低温特性。

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2014年湖南部分晚稻品种进行穗期耐低温特性鉴定

本次鉴定的待鉴定晚稻品种为五优308、五丰优T025、湘晚籼11号、玉针香、农香48、创香33、创香35、岳优9113、岳优3555、唐两优3号共10个湖南双季晚稻品种。

选定对照品种：选用湘晚籼12号作为穗期耐低温对照品种。

科学分期播种育秧：共分8期播种，从6月20日开始，每隔3天播种，见表3。同日播种待10个鉴定水稻品种和湘晚籼12号，采用一般常规水育秧管理。

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6月20日6月23日6月26日6月29日7月2日7月5日7月8日7月11日

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10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9月1日-10月30日两个月的大田日最低气温、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22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9月1日-10月30日三个月的田间的最低气温、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最低气温在18℃以下连续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

日期平均气温最低气温9月21日20℃15℃9月22日18℃14℃9月23日18℃15℃9月24日22℃17℃

表5结果评价

实施例2对2015年湖南部分双季晚稻育种材料进行耐低温特性鉴定

本次鉴定的待鉴定晚稻品种为香1、香3、香4、香6、利1、利2、利3、利4、慧两优8号、慧两优9号共10个湖南育种新材料。

选定对照品种：选用湘晚籼12号作为耐低温对照品种。

科学分期播种育秧：共分8期播种，从6月20日开始，每隔3天播种，播期安排同实施例1表3。同日播种待12个鉴定水稻品种和湘晚籼12号，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10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9月1日-10月30日两个月的最高气温、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28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，9月1日-10月30日两个月的田间的日最低气温、日平均气温，挂牌品种未遇到平均气温在21℃以上或最低气温在18℃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

表7：结果评价

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。