高品質(zhì)、高配合力不育系旌3A的創(chuàng)制與應(yīng)用

楊 莉，蔣開鋒，秦 儉，張 濤，楊乾華，曹應(yīng)江，李賡覓，李昭祥，羅 婧，高 磊，游書梅，郭小蛟，萬先齊，鄭家奎*

(1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻高粱研究所/農(nóng)業(yè)部西南水稻生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 德陽 618000;2． 國(guó)家水稻改良中心瀘州分中心，四川 瀘州 646100)

水稻作為世界上最重要的糧食作物之一，是全球一半以上人口的主食和熱量來源[1]，也是我國(guó)第一大糧食作物和主要口糧。水稻生產(chǎn)不僅擔(dān)負(fù)確保我國(guó)糧食安全的重任，肩負(fù)實(shí)現(xiàn)種糧增效、稻農(nóng)增收和全面推進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)的重大使命,也是新階段我國(guó)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的中心任務(wù)之一[2]。隨著人民生活水平的提高以及稻米產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，市場(chǎng)上對(duì)高檔優(yōu)質(zhì)米品種需求較大。一方面要在人口增長(zhǎng)、耕地減少、自然災(zāi)害頻發(fā)等情況下保證我國(guó)糧食總產(chǎn)量，另一方面要不斷滿足人們對(duì)食用稻米品質(zhì)的更高要求。基于國(guó)情，周開達(dá)院士指出了 “優(yōu)質(zhì)化是我國(guó)雜交水稻發(fā)展的必由之路”[3]。在20 世紀(jì)90 年代后，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城鄉(xiāng)人民消費(fèi)水平的不斷提高，對(duì)稻米的需求也發(fā)生了根本變化，但由于長(zhǎng)期“重量輕質(zhì)”育種目標(biāo)的導(dǎo)向，用于配制優(yōu)質(zhì)雜交稻的親本材料缺乏，大面積推廣的雜交稻組合的米質(zhì)普遍較差。三系雜交稻品質(zhì)主要存在堊白粒率高、堊白度大和整精米率低等問題，其技術(shù)瓶頸主要在于不育系的品質(zhì)[4]。

項(xiàng)目組通過對(duì)優(yōu)質(zhì)水稻種質(zhì)資源的收集、精準(zhǔn)鑒定篩選和育種價(jià)值評(píng)價(jià)，選用優(yōu)質(zhì)香稻保持系親本雜交，在川南瀘州、川西北德陽和海南，加大選擇壓，對(duì)中低世代進(jìn)行大粒與碾米和外觀品質(zhì)的定向選擇。在高世代回交穩(wěn)定株系中，注重株型與經(jīng)濟(jì)性狀的選擇，結(jié)合南繁北育異季加代快速穩(wěn)定、配合力跟蹤鑒定等定選株系，創(chuàng)制出高配合力、優(yōu)質(zhì)不育系“旌3A”，于2014年通過四川省技術(shù)鑒定。

1 旌3A選育過程

2000年，在瀘州用優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻“勝泰1號(hào)”與優(yōu)質(zhì)、香型保持系“瀘香90B”雜交，同年海南秋冬季開始，通過瀘州或德陽和海南秋冬季的加代選擇(每年度種2～3季)，根據(jù)分蘗力、株葉型、穗粒型、開花習(xí)性、花粉量大小和柱頭外露率高低等一般農(nóng)藝經(jīng)濟(jì)性狀的常規(guī)系譜選擇(F5后進(jìn)行保持力測(cè)定和成對(duì)回交轉(zhuǎn)育選育)。同時(shí)，對(duì)分離世代入選的單株種子打成糙米，對(duì)堊白性狀、整米率進(jìn)行選擇。2009年發(fā)現(xiàn)株系號(hào)為4646的不育系和保持系(株系號(hào)4645)已經(jīng)穩(wěn)定(保持系F15，不育系B9F1),在剪穎混回繁殖的同時(shí)，與成恢177、成恢727、瀘恢H103等恢復(fù)系配組雜交稻F1。2010年測(cè)配組合的優(yōu)勢(shì)鑒定結(jié)果表明，所配組合分蘗力強(qiáng)，優(yōu)勢(shì)明顯，外觀和食味品質(zhì)好。2010年同時(shí)在瀘縣小面積繁殖(編號(hào)為09正4646A)。2014年通過四川省技術(shù)鑒定，正式定名為“旌3A”。2019年獲植物新品種權(quán)(品種權(quán)號(hào)：CNA20150880.4)。

2 旌3A的農(nóng)藝性狀、育性及異交習(xí)性

旌3A株高80cm左右，葉鞘綠色，柱頭白色，稃尖和節(jié)間桿黃色，葉色綠，分蘗力強(qiáng)，株型緊散適中，莖桿韌性好。穗長(zhǎng)23cm，穗平著粒180粒左右，保持系千粒重25g左右，中長(zhǎng)粒型。德陽春播，主莖葉片數(shù)為14～15葉，播抽天數(shù)85d，比“珍汕97A”長(zhǎng)12d左右?！办?A”花藥水浸狀，花粉鏡檢敗育徹底，套袋自交結(jié)實(shí)率為0.00%，花粉以典敗為主，不育度100%。

“旌3A”柱頭外露率高，在未噴施“920”的情況下觀察，柱頭外露率達(dá)90%，其中雙外露率75%左右，異交習(xí)性好，繁殖、制種產(chǎn)量高。

3 旌3A的產(chǎn)量配合力

到2021年為止，“旌3A”共組配“旌優(yōu)華珍”“旌3優(yōu)177”等21個(gè)雜交稻組合通過審定，區(qū)域包括長(zhǎng)江上游和中下游，其中國(guó)家審定17個(gè)，各組合產(chǎn)量表現(xiàn)見表1。比對(duì)照增產(chǎn)8%以上組合1個(gè)，增產(chǎn)5%以上的組合13個(gè)，平均產(chǎn)量9493.95kg/hm2，平均增產(chǎn)幅度為5.4%?！办?A”所配組合整體上表現(xiàn)為穗多、穗大粒多，有效穗平均229.07萬/hm2，穗平均著粒數(shù)198.35粒，結(jié)實(shí)率高，平均83.79%。表明“旌3A”產(chǎn)量配合力高。

表1 旌3A所配組合的區(qū)試產(chǎn)量表現(xiàn)

2015年“旌3優(yōu)177”在綿竹定量機(jī)直播，經(jīng)測(cè)產(chǎn)驗(yàn)收產(chǎn)量784.4kg/667m2。2016年漢源示范，驗(yàn)收產(chǎn)量985.52kg/667m2。2018～2019年，國(guó)審優(yōu)質(zhì)二級(jí)米品種“旌優(yōu)華珍”在四川省中江縣、漢源縣實(shí)施百畝示范，經(jīng)專家組測(cè)產(chǎn)驗(yàn)收，平均產(chǎn)量分別為875.6kg/667m2、902.1kg/667m2，2020年被農(nóng)業(yè)部認(rèn)定為超級(jí)稻。

4 旌3A所配組合米質(zhì)表現(xiàn)

“旌3A”所配組合普遍米質(zhì)較好，具有整精米率高(21個(gè)組合平均61.6%，最高的品種“旌3優(yōu)177”達(dá)到69.04%)，堊白度低(21個(gè)組合平均2.91%，最低的僅0.8%)，膠稠度較高(21個(gè)組合平均為75.6mm)等特點(diǎn)。21個(gè)組合中17個(gè)為優(yōu)質(zhì)稻，優(yōu)質(zhì)率80.95%，其中優(yōu)質(zhì)二級(jí)米品種4個(gè)。

表2 旌3A所配組合的米質(zhì)表現(xiàn)

5 旌3A的繁殖制種

“旌3A”遺傳性狀和不育性穩(wěn)定，在四川春播，播始?xì)v期85d左右，生產(chǎn)上繁殖、制種可據(jù)此并結(jié)合當(dāng)?shù)爻Ｄ隁鉁刈兓屠戆才挪テ?。“?A”屬大穗型品種，穗平均著粒180粒左右，花期略長(zhǎng)，繁殖、制種安排兩期父本以增加產(chǎn)量?！办?A”分蘗力強(qiáng)，植株較高，劍葉稍長(zhǎng)，需控制氮肥用量以免生長(zhǎng)過旺影響授粉?！办?A”包頸中等，對(duì)“九二0”反應(yīng)中等，可在抽穗20%時(shí)均勻噴施一次“九二0”，用量以180～225 g/hm2為宜。

2016年“旌3A”在四川綿陽梓潼百畝連片繁殖，經(jīng)專家組測(cè)產(chǎn)驗(yàn)收，高產(chǎn)田塊產(chǎn)量達(dá)290.9kg/667m2。