早花時(shí)高異交結(jié)實(shí)率滇型不育系粳216A的選育

呂桂蘭馬秀芳龐 秀商文奇李 睿李小婉王 錚張忠旭王先俱

(遼寧省水稻研究所,遼寧 沈陽 110101)

20世紀(jì)80年代遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所采用“秈粳架橋”技術(shù)把秈稻中的恢復(fù)基因引入粳稻中成功選育出C57并成功實(shí)現(xiàn)三系配套,開創(chuàng)北方雜交粳稻育種和應(yīng)用的先河[1]。遼寧省水稻研究所育成的不育系大多為BT類型不育系,如黎明A、秀嶺A、遼99A、5216A、粳139A等。由于雜交粳稻父本中恢復(fù)基因都是來自秈稻恢復(fù)系, BT類型粳稻不育系花時(shí)偏晚而大多數(shù)恢復(fù)系花時(shí)偏早,雜交稻制種時(shí)容易引起因花時(shí)不遇而減產(chǎn)甚至絕收[2],鄧華鳳研究表明粳稻三系中滇型不育系的開花高峰時(shí)段與父本吻合度要高于BT型,滇型粳三系不育系柱頭外露率高于BT型粳三系不育系[3]。在雜交粳稻制種時(shí)父母本花期相遇好調(diào)節(jié),花時(shí)相遇不好調(diào)節(jié);雜交稻制種難度大、產(chǎn)量低、成本高。遼寧水稻研究所把選育一般配合力高、開花習(xí)性好、早花時(shí)、異交結(jié)實(shí)率高、米質(zhì)優(yōu)、抗性強(qiáng)的不育系作為選育目標(biāo)。2016年陳亞君等選育的印水型優(yōu)質(zhì)粳稻不育系67A,滇型早花時(shí)粳稻三系不育系粳65A通過了遼寧省農(nóng)作物品種審定委員會鑒定,豐富了雜交粳稻育種不育系類型。遼寧省水稻研究所以花時(shí)早、異交結(jié)實(shí)率高、綜合性狀優(yōu)為育種目標(biāo),育成了粳216A。

1 選育經(jīng)過

遼寧省水稻研究所于2007年以人工制保方法,利用遼5216B與鹽豐47雜交;在F5后代中選擇株型理想、分蘗力強(qiáng)、米質(zhì)優(yōu)良的單株為父本(株系編號為216號),2009年以滇型不育系合系42A(云南農(nóng)大)為母本開始回交轉(zhuǎn)育,經(jīng)過沈陽及海南多世代的保持系自交穩(wěn)定和不育系回交轉(zhuǎn)育,于2013年篩選出農(nóng)藝性狀整齊、育性穩(wěn)定的保持系及不育系,到2015年不育系已達(dá)到BC10F1。該不育系開花習(xí)性好,花時(shí)早,異交率高,制(繁)種產(chǎn)量高,綜合性狀優(yōu),雜種優(yōu)勢強(qiáng)。2020年通過遼寧省農(nóng)作物品種委員會技術(shù)鑒并定名為粳216A,保持系為F18代,不育系為BC15F1。

2 特征特性

2.1 基本生育特性

2019年粳216A在沈陽4月20日播種,平均葉片數(shù)為15片,播始?xì)v期100 d,全生育期160 d。分蘗力強(qiáng),株高101 cm,成穗率高,平均穴有效穗數(shù)18.2個(gè),平均穗穎花數(shù)123個(gè),葉片淡綠,直立穗型,穗長16.9 cm,千粒重24.3 g成熟期穎殼金黃色,偏長粒型,無芒,米質(zhì)較優(yōu)。

2.2 育性表現(xiàn)及異交習(xí)性

粳216A 花粉敗育方式以圓敗和染敗為主。2016～2018連續(xù)3年群體觀察和海南異地鑒定不育株率100%,花粉鏡檢敗育率為99.95%,套袋自交不實(shí)率99.93%。粳216A 沈陽夏季晴天始花時(shí)在9:00時(shí),高峰花時(shí)在10:20～11:10,陰雨天氣往后推遲。穎殼薄,穎殼開穎角度大,柱頭外露率高,閉穎柱頭外露率為35.0%,自然異交結(jié)實(shí)率為46.9%,最高異交率可達(dá)51.6%,育性穩(wěn)定農(nóng)藝性狀優(yōu)良。不育系大面積繁殖每可達(dá)200 kg/667m2以上,大面積雜交制種產(chǎn)量一般可達(dá)200 kg/667m2以上。

2.3 可恢復(fù)性與配合力

粳216A分蘗力強(qiáng),米質(zhì)優(yōu),一般配合力和特殊配合力較強(qiáng),可恢復(fù)性較好。配制的強(qiáng)優(yōu)勢組合粳216優(yōu)34 2019～2020年參加了遼寧省區(qū)域試驗(yàn)(晚熟組),產(chǎn)量比對照金禾1號增產(chǎn)9.5%,結(jié)實(shí)率在79.9%以上(表1)。

表1 粳216A所配組合在遼寧省區(qū)域試驗(yàn)中的表現(xiàn)Table 1 Performance of the F1hybrids derived from Jing 216A in the regional trials of liaoning province

2.4 稻瘟病抗性

2016～2018年連續(xù)3年在遼寧省水稻研究所試驗(yàn)田進(jìn)行稻瘟病抗性鑒定,采用種植誘發(fā)株、自然誘發(fā)和噴施稻瘟病孢子等方法觀察鑒定。粳216A稻瘟病級均在5級以內(nèi)、稻瘟病抗性較好,抗紋枯病,稻曲病較輕。

2.5 稻米品質(zhì)

2019年10月收獲粳216A種子樣品經(jīng)農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心(杭州)檢測,出糙米率為82.2%,整精米率為70.4%,堊白粒率8%,堊白度為1.1%,透明度2級,堿消值7.0級,直鏈淀粉含量18.1%,膠稠度68 mm,蛋白質(zhì)含量為8.57%,粒長寬比1.9。

3 配組與應(yīng)用

雜交組合粳216優(yōu)34由粳216A和恢復(fù)系C34配組而成,屬于晚熟品種。2019～2020年參加遼寧省區(qū)域試驗(yàn)(晚熟組),2年平均產(chǎn)量620 kg/667m2比對照金禾1號增產(chǎn)9.5%;區(qū)試共試驗(yàn)12點(diǎn),其中11個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)增產(chǎn),高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性優(yōu)于對照金禾1號。2020年生產(chǎn)試驗(yàn)平均產(chǎn)量606.7 kg/667m2比對照增產(chǎn)9.6%,增產(chǎn)點(diǎn)比例100%。主要農(nóng)藝性狀:全生育期162 d,株型緊湊,葉片直立、莖稈粗壯、韌性好、分蘗力強(qiáng)不早衰,株高112.7cm,穗長18.5cm,穴有效穗數(shù)16.0個(gè),每穗總粒數(shù)147.3粒,結(jié)實(shí)率81.0%,千粒重26.9 g。2019年粳216優(yōu)34參加遼寧省區(qū)域試驗(yàn)苗期田間接種稻瘟病不同生理小種,鑒定穗頸瘟,粳216優(yōu)34稻瘟病綜合抗性指數(shù)1.7,稻瘟病損失最高級1級,田間抗紋枯病,輕感稻曲病,無倒伏。該組合制種產(chǎn)量高,2019年平均制種產(chǎn)量為 204 kg/667m2;不育系繁種產(chǎn)量為210 kg/667m2。該組合實(shí)現(xiàn)了大面積機(jī)械化制種,產(chǎn)量達(dá)到250 kg/667m2。為今后北方雜交粳稻實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展發(fā)揮了突破性的引領(lǐng)作用。

粳216優(yōu)06由粳216A和恢復(fù)系C2106配組而成,屬晚熟品種,適合在省內(nèi)東南沿海稻區(qū)種植;省外可在河北、陜西、新疆等地種植。2019～2020年在東港市、盤錦市、遼寧省水稻研究所3點(diǎn)進(jìn)行了品種比較試驗(yàn),小區(qū)面積約12.6m2,設(shè)3次重復(fù)。粳216優(yōu)06生育期162 d左右,株高106 cm,穗長20.3 cm,穴有效穗數(shù)18個(gè),每穗總粒數(shù)206粒,結(jié)實(shí)率92.1%,千粒重24.7 g,2年3點(diǎn)平均產(chǎn)量707 kg/667m2,比對照增產(chǎn)9.6%。

4 繁殖技術(shù)要點(diǎn)

4.1 調(diào)準(zhǔn)播插期

粳216A屬中晚熟不育系,在沈陽地區(qū)不育系和保持系同期播種(在4月20日左右大棚播種)、錯(cuò)期插秧。本田每667m2用種量15 kg左右,其中不育系12 kg,保持系3 kg。滇型不育系發(fā)育期不受胞質(zhì)影響,不育系和保持系基本同步發(fā)育,父母本一般在5月25日插秧,父母本秧齡35 d。繁種田粳216B和粳216A行比可采取2∶6,提高異交結(jié)實(shí)率增加繁種產(chǎn)量。

4.2 加強(qiáng)田間水肥管理,建立高產(chǎn)群體

粳216A理想株型,劍葉上舉,分蘗力強(qiáng),插秧田每667m2一次性施入有機(jī)農(nóng)家糞肥2 000 kg;每667m2施尿素30 kg,磷酸二銨15 kg和氯化鉀20 kg。施足底肥促使早生快發(fā)。氮肥插秧前施入40%,分蘗肥施25%,保蘗肥25%,穗肥施5%,粒肥施5%;磷酸二銨做底肥一次性施入;鉀肥分基肥和分蘗肥2次施入,以獲得充足的有效穗數(shù)。水分管理不宜長期深水灌溉,應(yīng)該干濕交替,水稻分蘗末期進(jìn)行曬田,減少無效分蘗;孕穗、抽穗、開花期保持水層5～6 cm;乳熟期稻成熟期,保持土壤濕潤。

4.3 合理施用“九二〇”,及時(shí)趕粉,提高異交結(jié)實(shí)率

粳216B和216A基本同步發(fā)育,在始穗期對保持系單獨(dú)噴施1次“九二〇”,用量8～10 g/667m2,以增加父本高度,有利于形成良好授粉態(tài)勢。父本開花散粉時(shí)及時(shí)人工趕粉,間隔半30 min干1次粉,每天趕粉3～4次,連續(xù)趕粉10 d左右。

4.4 嚴(yán)格去雜,保證種子純度

為了確保繁殖的種子純度,繁殖田要保證空間隔離,嚴(yán)格做好去雜工作。在整個(gè)繁殖過程中要多次嚴(yán)格去除田間雜株。分蘗期去除田間步道間的雜草和雜株,保證田間干凈無雜草;抽穗期去除母本行間的散粉單株和異型株,反復(fù)多次去雜;授粉結(jié)束后及時(shí)割除保持系;成熟期再次組織人員仔細(xì)查找去除雜株;收獲前進(jìn)行最后1次去除雜株。收獲種子時(shí)作業(yè)要嚴(yán)謹(jǐn),仔細(xì)認(rèn)真清理干凈脫谷機(jī),避免機(jī)械混雜,使用新的種子包裝袋封裝,不育系種子裝袋后封好封口,種子放置在通風(fēng)獨(dú)立空間減少和其它種子混雜的機(jī)會。