秈型紫色兩系雜交稻坤兩優(yōu)3號(hào)的選育與應(yīng)用

李偉榮 何章飛 韋慶元 蒙將昆 汪 海 何國松 農(nóng) 生

(1.廣西恒茂農(nóng)業(yè)科技有限公司, 南寧 530007； 2.南寧市恒茂種業(yè)科學(xué)研究院, 南寧 530007；3.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所, 南寧 530007)

有色稻是指糙米種皮帶有紅色、紫色、黑色等顏色的水稻, 主要由不同色素在水稻種子的種皮沉積而使糙米呈現(xiàn)出不同的色澤[1-2]。研究發(fā)現(xiàn),紅米、黑米、紫米含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸、植物脂肪、纖維素和人體必需的礦物質(zhì),如Fe、Zn、Ca等,以及豐富的維生素B族和維生素D、E,尤其是含有一般稻米缺乏的維生素C、胡蘿卜素等,集食用、藥用于一身[3]。隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,人民生活水平顯著提高,保健化功能化食品受到人們極大關(guān)注,紅米、紫米、黑米等有色米及其加工制品也越來越受到大眾的青睞[4]。鑒于有色稻特殊的品質(zhì)及營養(yǎng)保健價(jià)值,有著較大的市場潛力,國內(nèi)各育種單位一直致力于有色稻選育和推廣工作,取得了一定的進(jìn)展,但缺乏大面積推廣應(yīng)用品種[1,5]。針對市場需求,南寧市恒茂種業(yè)科學(xué)研究院自2008年開始著手進(jìn)行紫色稻雜種優(yōu)勢利用的研究,經(jīng)多年選育與選配,在兩系配套方面取得重大進(jìn)展，所育成坤兩優(yōu)3號(hào)于2018年5月通過廣西壯族自治區(qū)農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定,審定編號(hào)：桂審稻2018111號(hào)。

1 選育經(jīng)過

母本坤S是2011年晚稻在南寧用Y 58 S為母本,廣西武鳴農(nóng)家紫色稻為父本雜交,在高溫條件下選擇目標(biāo)不育株,人工低溫冷灌處理或自然短日低溫下自交結(jié)實(shí),經(jīng)5年9代定向選育出農(nóng)藝性狀優(yōu)良、可繁性較好、異交結(jié)實(shí)率高、配合力強(qiáng)、種皮紫色的溫敏核不育系。該不育系所配組組合農(nóng)藝性狀優(yōu)良、產(chǎn)量高、綜合抗性較強(qiáng)、適應(yīng)性廣、種皮紫黑色。2016年11月通過廣西壯族自治區(qū)農(nóng)作物品種審定委員會(huì)組織的田間技術(shù)鑒定(鑒定編號(hào)：桂農(nóng)品審鑒(稻)2017009號(hào))。

父本恒恢3號(hào)是2008年晚稻用F 28207(來源于測 253/R 71104)與F 28214[來源于R 1972/R 72162(抗瘟材料)]有性雜交,2009年早稻至2013年早稻在南寧按系譜法經(jīng)9代選育后,選出株型適中、分蘗力中強(qiáng)、繁茂性好、群體較穩(wěn)定、性狀趨于一致的優(yōu)良株系 Y 42038,后定名為恒恢3號(hào)[6]。

2013年晚稻用Y 42038與坤S(F5)進(jìn)行初測,2014年早稻進(jìn)行復(fù)測、試制種,2014年晚稻株行進(jìn)行產(chǎn)量試驗(yàn)、制種,2015年早稻進(jìn)行品比試驗(yàn),2015年晚稻進(jìn)行品比和多點(diǎn)試驗(yàn),坤S/Y 42038表現(xiàn)雜種優(yōu)勢強(qiáng)、綜合農(nóng)藝性狀好、田間抗性好、種皮紫黑色。2016年以坤S/Y 42038為名稱參加廣西水稻區(qū)試,2017年進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn),2018年5月通過廣西壯族自治區(qū)農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定(定名為坤兩優(yōu)3號(hào))。

2 產(chǎn)量表現(xiàn)

2015年晚稻在桂南多點(diǎn)品比試驗(yàn),平均產(chǎn)量7.64 t·hm-2,比對照豐田優(yōu)553增產(chǎn)4.6%。2016年參加桂南晚秈特種稻組區(qū)試,平均產(chǎn)量7.53 t·hm-2,比對照豐田優(yōu)553減產(chǎn) 1.76%；2017年生產(chǎn)試驗(yàn),桂南早稻平均產(chǎn)量8.33 t·hm-2,比對照特優(yōu) 7118增產(chǎn)1.33%,晚稻平均產(chǎn)量7.31 t·hm-2,比豐田優(yōu)553減產(chǎn)0.33%；一季稻平均產(chǎn)量8.05 t·hm-2,比對照深兩優(yōu)5814減產(chǎn)1.06%。

時(shí)間 地點(diǎn) 世代 選育措施

2011年晚稻(南寧)Y58S×廣西武鳴農(nóng)家紫色稻 收獲雜交種子12粒

↓

2012年冬(海南)F1混收F1代種子

↓

2012年早稻(南寧)F2低溫處理，擇優(yōu)選收糙米紫色的120個(gè)單株

↓

2012年晚稻(南寧)F3優(yōu)選株系割蔸38株

2012年冬(海南) 海南再生，收獲38個(gè)單株種子

↓

2013年早稻(南寧)F4低溫處理，選收糙米紫色的43個(gè)單株種子

↓

2013年晚稻(南寧)F5低溫處理，選收糙米紫色40個(gè)單株種子

↓

2014年早稻(南寧)F6低溫處理，選收糙米紫色的19個(gè)單株種子。初測試驗(yàn)

↓

2014年晚稻(南寧)F7優(yōu)選L42175株系低溫處理，收獲11個(gè)單株種子。復(fù)測交試驗(yàn)

↓

2015年早稻(南寧)F8優(yōu)選兩個(gè)株系20個(gè)單株低溫處理，收獲5個(gè)單株種子，其余混收作試制用種。測

交、產(chǎn)比試驗(yàn)

↓

2015年晚稻(南寧)F9優(yōu)選單株和混合株群體表現(xiàn)穩(wěn)定一致的L52146、L52147、L52148、L52150四個(gè)

株系為入選株系，選定L52146株系，暫定名為：坤S

圖1坤S選育系譜圖

時(shí)間 地點(diǎn) 世代 選育措施

2008年晚稻(南寧)F28207×F28214收獲雜交種子6粒

(測253/R71104) ↓ {R1972/R72162(抗瘟材料)}

2009年早稻(南寧)F1種植6株，混收

↓

2009年晚稻(南寧)F2種植5000株，成熟后選擇農(nóng)藝性狀優(yōu)良單株32株

↓

2010年早稻(南寧)F3種植32個(gè)株系，擇優(yōu)選15個(gè)單株

↓

2010年晚稻(南寧)F4種植15個(gè)株系，擇優(yōu)選10個(gè)單株

↓

2011年早稻(南寧)F5種植10個(gè)株系，擇優(yōu)4個(gè)株系與佳A、Y58S等初測，并優(yōu)選6個(gè)單株

↓

2011年晚稻(南寧)F6種植6個(gè)株系，擇優(yōu)4個(gè)株系與深08S、Y58S等續(xù)測，成熟后優(yōu)選4個(gè)單株

↓

2012年早稻(南寧)F7種植4個(gè)株系，種植測交F1，廣泛與深08S、Y58S等續(xù)測，優(yōu)選3個(gè)單株

↓

2012年晚稻(南寧)F8種植3個(gè)株系，種植測交F1，優(yōu)選其中R31228株系與深08S、和620S、

Y58S、豐田A、蘭A等兩系三系不育系復(fù)測交，成熟后優(yōu)選2個(gè)單株

↓

2013年早稻(南寧)F9種植2個(gè)株系(形成Y32040和Y32041株系)，種植測交F1，廣泛與廣占

63-4S、望S、L32467S等兩系不育系測交。各優(yōu)選1個(gè)單株

↓

2013年晚稻(南寧)F10種植2個(gè)株系，種植測交F1，原編號(hào)Y32040株系與L32467S測交優(yōu)勢明

顯。與L32467S(2014年早編號(hào)XL41016S)復(fù)測。優(yōu)選2個(gè)單株

↓

2014年早稻(南寧)F11種植2個(gè)株系(編號(hào)為Y42038Y42039)， 種植測交F1，XL41016S/Y32040

雜種優(yōu)明顯；用Y2038與XL41016S等不同株系少量試制種；優(yōu)選1個(gè)單株

↓

2014年晚稻(南寧)L42175S×F12繁殖Y42038株系；并與坤S不同株系小面積試制,(L42175S為坤S于2014年晚造株系編號(hào))

↓

2015年早稻(南寧)L42175S×F13南寧進(jìn)行產(chǎn)量比較試驗(yàn)，L42175S/Y42038組合表現(xiàn)突出，并用該株系與

和L42175S制種；株系繁殖

↓

2015年晚稻(南寧)L42175S×F13廣西進(jìn)行多點(diǎn)品比試驗(yàn)，該組合表現(xiàn)突出，并用該株系與和L42175S制種；

株系繁殖；Y42038相應(yīng)株系Y52026暫定名為：恒恢3號(hào)；L42175S暫定

名為：坤S;坤S/恒恢3號(hào)暫定名為：坤兩優(yōu)3號(hào)

圖2恒恢3號(hào)(Y42038)及坤兩優(yōu)3號(hào)(坤S/Y42038)選育系譜圖

表1 2016年坤兩優(yōu)3號(hào)在桂南晚稻區(qū)試中的產(chǎn)量和生育期

試點(diǎn)產(chǎn)量/(t·hm-2)產(chǎn)量比對照±/%生育期/d生育期比對照±/d排名南寧8.162.55122+16玉林7.79-4.09112-16田陽7.39-5.77119+513藤縣7.66-4.41116-211上思7.23-6.47122+013博白6.959.45112+08平均值7.53-1.76117.2+0.513

表2 2017年坤兩優(yōu)3號(hào)在桂南生產(chǎn)試驗(yàn)中的產(chǎn)量和生育期

試點(diǎn) 早 稻 產(chǎn)量/(t·hm-2)產(chǎn)量比對照±/%生育期/d生育期比對照±/d南寧8.91 -0.83 125+2田陽8.95 0.07 138+3上思8.38 2.13 127+0玉林7.44 2.50 125+1博白8.15 1.89 116+1桂平7.80 3.83 129+1藤縣8.65 0.47 134+4平均值8.33 1.33 127.7 +1.7試點(diǎn) 晚 稻 產(chǎn)量/(t·hm-2)產(chǎn)量比對照±/%生育期/d生育期比對照±/d南寧7.510.90 116-1田陽7.800.14 120+0上思7.666.59 121+0玉林6.56-8.20 116+0博白7.211.69 111+0桂平7.23-2.43 115-1藤縣7.18-1.05 118+3平均值7.31-0.33 116.7 +0.1

表3 2017年坤兩優(yōu)3號(hào)在一季稻生產(chǎn)試驗(yàn)中的產(chǎn)量和生育期

試點(diǎn) 產(chǎn)量/(t·hm-2)產(chǎn)量比對照±/%生育期/d生育期比對照±/d樂業(yè)9.290.03 155+0靖西7.41-8.52 137+0融水8.640.35 131-3靈川7.630.07 128-4資源7.283.22 134-5平均值8.05-1.06 137-2.4

3 特征特性

3.1 生育期

坤兩優(yōu)3號(hào)為感溫遲熟品種,在桂南種植,早稻全生育期127.7 d,比對照特優(yōu)7118長1.7 d,晚稻全生育期117.2 d,比對照豐田優(yōu)553長0.5 d；一季稻種植,全生育期137.0 d,比對照深兩優(yōu)5814短2.4 d。

3.2 農(nóng)藝性狀

株型適中,分蘗力較強(qiáng),繁茂性好,葉姿中后期上舉,劍葉稍內(nèi)卷呈復(fù)瓦狀,葉色濃綠,葉鞘、葉耳、柱頭紫色,稃尖紫色,谷殼灰褐色,部分短芒,種皮紫黑色。平均株高117.7 cm,穗長24.8 cm,每穗總粒數(shù)176.4粒,結(jié)實(shí)率83.6%,千粒重22.7 g,谷粒長9.1 mm,長寬比3.5。

3.3 稻米品質(zhì)

2016年經(jīng)農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心測定,坤兩優(yōu)3號(hào)糙米率80.4%，精米率71.7%、整精米率68.3%,粒長6.3 mm,長寬比3.0,堿消值 7.0 級,膠稠度82 mm,直鏈淀粉含量11.6%,糯粘混合型,糯∶粘比1∶3。

3.4 抗 性

2016—2017年廣西區(qū)試抗性鑒定結(jié)果,抗性評價(jià)為中感稻瘟病、中感～高感白葉枯??；2年稻瘟病綜合指數(shù)分別為5.5、4.5,穗瘟損失率13.9%,穗瘟損失率最高級5級，白葉枯病 7～9 級。

4 適宜種植區(qū)域

桂南稻作區(qū)作早、晚稻種植，桂中北稻作區(qū)作一季稻種植,其他稻作區(qū)可根據(jù)試驗(yàn)示范生育期選擇適宜的季節(jié)種植。

5 栽培技術(shù)要點(diǎn)

5.1 適時(shí)播種,培育壯秧

桂南早稻2月底3月上旬播種,桂中北一季稻5月初播種,桂南晚稻7月15日前播種。桂南早稻、桂中北一季稻種植大田用種15.0 kg·hm-2,桂南晚稻種植大田用種18.8 kg·hm-2,秧田播種量150～180 kg·hm-2,拋秧每公頃用塑料軟盤750～900盤,勻播濕潤育秧,合理秧田肥水管理和病蟲害防治,培育帶蘗壯秧。

5.2 及時(shí)移栽，合理栽插

桂南早稻、桂中北一季稻插栽秧齡5.0～5.5葉,拋栽秧齡3.0～4.0葉；桂南晚稻插栽秧齡4.5～5.0葉,拋栽秧齡2.5～3.5葉。桂南早稻、桂中北一季稻插栽密度20 cm×26.6 cm,插18.8萬蔸·hm-2,每穴2粒谷苗淺插,或拋秧19.5萬穴·hm-2左右。桂南晚稻插栽密度16.7 cm×23.3 cm,插22.5萬蔸·hm-2,每穴2粒谷苗淺插,或拋秧22.5萬穴·hm-2左右。

5.3 加強(qiáng)肥水管理及病蟲害防治

施肥以有機(jī)肥為主,氮磷鉀配合,總施肥量純氮180～195 kg·hm-2,N∶P∶K 按1∶0.5∶1,采用前促中穩(wěn)后補(bǔ)施肥方法。前期淺水插(拋)秧,寸水返青,淺灌促分蘗,中期夠苗曬田控制無效分蘗,分蘗高峰后及時(shí)排水露田,開始拔節(jié)孕穗復(fù)跑馬水濕潤,倒2葉平劍葉露針至揚(yáng)花期保持田間有淺水,保證幼穗分化及抽穗對水分的需求,后期干濕交替,不可斷水過早。根據(jù)當(dāng)?shù)刂脖２块T病蟲害測報(bào)和大田苗情,結(jié)合肥水管理及時(shí)科學(xué)用藥防治稻瘟病、白葉枯病,稻飛虱及螟蟲類等主要病蟲害。

6 種子生產(chǎn)技術(shù)要點(diǎn)

6.1 合理安排播差期

經(jīng)多年試制種,在廣西選擇桂中北中稻和桂南晚稻安排制種,均可確保氣溫滿足母本坤S完全敗育。桂中北稻制種第1期父本6月12日左右播種,第2期父本于第1期父本播種第8天后播種,母本于第1期父本播種第13天后播種；桂南晚稻制種第1期父本7月15日左右播種,第2期父本于第1期父本播種第7天后播種,母本于第1期父本播種第10天后播種。

6.2 用足親本種子

母本一般用種量為30.0 kg·hm-2、父本一般用種量為5.3 kg·hm-2，插足基本苗,確保父母本足夠有效穗數(shù)。

6.3 “920”噴施技術(shù)

一般“920”用量315 g·hm-2,在見穗30%～40%時(shí)開始噴施,分4次連續(xù)噴施，每次用量分別為90,120,90,15 g·hm-2,第1次單噴母本,第2、3次父母本同噴,第4次單噴父本,使父本比母本高20～25 cm,形成良好的授粉姿態(tài),利于授粉結(jié)實(shí)[7]。

6.4 做好隔離,確保種子質(zhì)量

坤S柱頭外露率高、活力強(qiáng),異交結(jié)實(shí)率高,容易串粉混雜,應(yīng)嚴(yán)格做好隔離,空間隔離選距種植非制種親本田塊250 m以上,時(shí)間隔離抽穗期相隔25 d以上。做好不同時(shí)期除雜工作,及時(shí)徹底除去雜株,適時(shí)收割,單收、單曬、單存放,防止機(jī)械混雜,確保種子質(zhì)量。