滇型晚粳不育系寧84A 的選育與應(yīng)用

黃宣，葉朝輝，金林燦，姜潔鋒，施賢波

(寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,浙江 寧波 315101)

水稻是全球三大主糧作物之一,也是我國主要的糧食作物,其產(chǎn)量安全對全人類具有重大意義。水稻分為粳稻和秈稻兩個亞種。據(jù)研究,水稻的雜種優(yōu)勢大小為:秈-粳交＞秈-秈交＞粳-粳交[1]。近年來,在“水稻雜種優(yōu)勢理論”和“秈粳雜交育種理論”等指導(dǎo)下,通過“粳不秈恢”[2]配組模式,利用秈粳亞種間雜種優(yōu)勢的育種技術(shù)有了實質(zhì)性的突破。寧波市農(nóng)科院、中國水稻研究所等單位選育的甬優(yōu)系列[3]、春優(yōu)系列[4]秈粳交品種先后通過審定并被大面積推廣應(yīng)用。秈粳亞種間雜交水稻雜種優(yōu)勢強,產(chǎn)量高,株型一般表現(xiàn)為高稈大穗,植株生長旺盛,但是也存在有效穗數(shù)少、部分品種葉色較深、后期轉(zhuǎn)色差、易感染稻曲病等問題[5-6]。因此,選育分蘗力強、葉色淡綠、米質(zhì)優(yōu)、綜合性狀優(yōu)良的粳型不育系對改良秈粳雜交水稻具有重要意義。筆者通過選用優(yōu)良親本進行雜交、定向選育、特性鑒定等技術(shù)手段選育出葉色淡綠、分蘗力強、綜合性狀較優(yōu)的滇型晚粳不育系寧84A。該不育系于2022 年通過浙江省農(nóng)作物品種審定委員會審定(浙審稻不育系2022007),為選育“粳不秈恢”亞種間雜交水稻奠定了良好的基礎(chǔ)。

1 選育經(jīng)過

2007 年春季在海南陵水以自育優(yōu)良中間材料鑒6(嘉花1 號//寧175/丙98-110)為母本、丙05-12 為父本進行雜交配組。2007 年秋季在寧波種植的F1表現(xiàn)較強的雜種優(yōu)勢,葉色淡綠,清秀抗病。2008 年將混收的F1種子在寧波種植,從F2代中盡可能多的選擇具有目標(biāo)性狀且綜合性狀優(yōu)良的單株。采用系譜法對F3～F5代進行選擇,單株留種,強化選擇壓力,并對米質(zhì)(堊白)、抗病、耐穗芽、抗倒伏、產(chǎn)量等多性狀進行加壓篩選,淘汰抗逆性差(穗發(fā)芽、倒伏等)的株系；在室內(nèi)篩選糙米外觀透明度高和堊白少的株系；通過稻瘟病圃自然誘發(fā)和白葉枯菌株人工接種選擇抗性好的株系。至2010年秋季,在寧波種植F6株系圃,品系定型,其田間長勢繁茂,生長清秀,分蘗力強,莖稈粗壯,后期轉(zhuǎn)色好,稻米品質(zhì)優(yōu),抗逆性好,耐穗發(fā)芽,攜帶抗稻瘟病基因Pi2、Pi54、Pit、Pib[7]等,還攜帶廣親和基因Sn5,定名為寧10-84[8]。2011 年春在海南基地利用寧10-84 品系優(yōu)選單株與滇型晚粳不育系甬粳2號A 測交；2011 年秋季在寧波種植成對測交F1,80%左右表現(xiàn)不育,在其中選擇株葉形態(tài)近似于父本的不育株為母本,在海南陵水和寧波進行連續(xù)成對回交,至2014 年秋回交至BC6F1代,不育系農(nóng)藝性狀和保持系基本一致,群體整齊,不育株率100%,不育性穩(wěn)定,定名為寧84A。2015 年進行人工小面積制繁種,2020 年所配組合寧優(yōu)1915 參加浙江省區(qū)試,2021 年參加浙江省品種審定委員會組織的不育系現(xiàn)場鑒定,2022 年通過浙江省主要農(nóng)作物品種審定。

2 主要特征特性

2.1 育性表現(xiàn)

寧84A 為滇型細(xì)胞質(zhì)不育系,屬于配子體不育類型,不育系花藥較保持系瘦小、呈淺乳黃色。寧84A 育性表現(xiàn)穩(wěn)定,經(jīng)多年多代套袋自交育性鑒定,自交結(jié)實率均為0。2021 年在寧波進行現(xiàn)場鑒定,對1 500 株群體進行考查,群體整齊一致,不育株率100%；隨機考查100 個套袋自交稻穗,自交結(jié)實率0；隨機抽取50 個稻穗的花粉鏡檢,花粉敗育率100%；不育花粉以染敗為主,染敗率達(dá)99.998%。

2.2 形態(tài)特征和農(nóng)藝性狀

寧84A 屬于中熟晚粳不育系,感光性較強,在寧波6 月初播種,6 月下旬移栽,9 月上旬始穗,播始?xì)v期93 d 左右,保持系歷期92 d 左右,不育系較保持系始穗遲1～2 d(表1)。寧84A 株型緊湊,作單季晚稻栽培平均株高90～95 cm,分蘗力較強,單株成穗數(shù)為15～16；田間長勢繁茂,劍葉短挺上舉,葉色淡綠,功能葉壽命長,不早衰；莖基部較粗壯,抗倒性好,直立穗,著粒緊密,每穗總粒數(shù)140 左右,對應(yīng)保持系寧84B 的千粒質(zhì)量為27 g；寧84A 穎尖為紫色,其所配雜交組合穎尖均為紫色。

表1 寧84B 與寧84A 歷年生育期表現(xiàn)Table 1 Growth period of Ning 84B and Ning 84A over the years

2.3 稻米品質(zhì)和抗性

寧84A 稻米品質(zhì)優(yōu)。據(jù)2021 年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心(杭州)米質(zhì)分析結(jié)果,寧84A 糙米率84.1%,精米率75.7%,整精米率71.9%,粒長5.1 mm,長寬比1.8,堊白度0.5%,堊白粒率2%,透明度1 級,膠稠度65 mm,堿消值7.0,直鏈淀粉含量15.2%。除膠稠度為部頒三級外,其他米質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到農(nóng)業(yè)行業(yè)《食用稻品種品質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)一級。

經(jīng)2021 年浙江省農(nóng)科院植保與微生物研究所抗性鑒定,寧84A 葉瘟平均6.7 級,最高8.0 級,感稻瘟??；白葉枯病3.3 級,表現(xiàn)為中抗白葉枯病。

2.4 異交特性

寧84A 的群體開花歷期12～15 d,單株開花歷期8～10 d,單穗開花歷期5～7 d；其感光性較強,抽穗期穩(wěn)定在9 月上中旬；花時較集中,一般10:30 始花,11:00—11:30 盛花,12:00 終花,保持系開花早于不育系25～35 min。寧84A 異交結(jié)實率中等,2021 年進行不育系現(xiàn)場鑒定,隨機抽取制種田3 叢29 個稻穗考查,總粒數(shù)6 032,實粒數(shù)1 950,異交結(jié)實率32.33%；其柱頭不外露,開穎角度為45°左右,通過開穎趕粉,能夠滿足大面積制種要求。

2.5 配合力及配組表現(xiàn)

寧84A 為滇型細(xì)胞質(zhì)晚粳不育系,綜合性狀好,不育性穩(wěn)定,攜帶廣親和基因,配合力強。利用寧84A 與秈粳中間型廣親和恢復(fù)系配制秈粳雜交稻組合,表現(xiàn)雜種優(yōu)勢強,米質(zhì)較優(yōu),抗倒性好,結(jié)實率高,葉色淡綠,后期轉(zhuǎn)色好。寧84A 所配雜交組合農(nóng)藝性狀表現(xiàn)整體偏粳,粒型長寬比為1.9～2.2。

2.5.1 寧優(yōu)126

寧84A 與廣親和中間型恢復(fù)系H126 所配組合寧優(yōu)126 于2014 年參加浙江省9410 晚稻聯(lián)合品比試驗(單季雜交稻組),其平均產(chǎn)量位列第1 位,達(dá)10 304.7 kg/hm2,比對照增產(chǎn)8.84%,差異顯著。全生育期168.2 d,株高114.9 cm,千粒質(zhì)量23.3 g,穗長20.2 cm,每穗總粒數(shù)267.6,實粒數(shù)215.3,結(jié)實率80.4%。據(jù)2014 年浙江省農(nóng)科院植微所鑒定,寧優(yōu)126 葉瘟0.2 級,穗瘟2.8 級,表現(xiàn)抗稻瘟病；白葉枯病5.8 級；褐稻虱9 級。米質(zhì)達(dá)到農(nóng)業(yè)行業(yè)《食用稻品種品質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)三級。

2.5.2 寧優(yōu)1915

寧84A 與廣親和中間型恢復(fù)系H1915 所配組合寧優(yōu)1915 參加2020—2021 年浙江省單季秈粳雜交稻區(qū)試,其平均產(chǎn)量10 198.5 kg/hm2,比對照減產(chǎn)3.2%。兩年省區(qū)試的平均全生育期154.0 d,比對照甬優(yōu)1540 長3.4 d。株高123.1 cm,千粒質(zhì)量24.4 g,有效穗172.5 萬/hm2,每穗總粒數(shù)326.5,實粒數(shù)267.4,結(jié)實率81.9%。2020—2021 年經(jīng)浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護與微生物研究所抗性鑒定,穗瘟損失率最高3 級,稻瘟病綜合指數(shù)4.1,為中感稻瘟??；白葉枯病最高7 級,為感白葉枯病；褐飛虱最高9 級,為高感褐飛虱。2020—2021 年,經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心(杭州)檢測,其直鏈淀粉含量16.0%,平均整精米率70.7%,長寬比2.1,堊白粒率18.0%,堊白度2.2%,透明度2 級,堿消值7 級,膠稠度72 mm,主要米質(zhì)指標(biāo)達(dá)到農(nóng)業(yè)行業(yè)《食用稻品種品質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)二級。

3 繁殖制種技術(shù)

3.1 確定適宜播期

在寧波繁殖制種,寧84A 應(yīng)在6 月上旬播種；寧84B 應(yīng)分兩期播種,第一期和不育系同期播種,第二期推遲5～7 d 播種,以保證不育系在開花期內(nèi)獲得充足花粉,確保繁種產(chǎn)量。雜交組合制種時應(yīng)根據(jù)恢復(fù)系抽穗期合理確定播種期。寧84A 感光性較強,抽穗期穩(wěn)定在9 月上旬?；謴?fù)系應(yīng)根據(jù)生育期分2 期播種,以確保父母本花期相遇。

3.2 合理密植，提高制繁種產(chǎn)量

寧84A 的秧齡應(yīng)控制在20～25 d,母本每穴1～2 本,父本每穴1 本。在保證基本苗的前提下,應(yīng)盡可能地增加母本有效穗數(shù),增大授粉群體。父母本行比以2 ∶8為宜。

3.3 提高異交結(jié)實率

制、繁種過程中,在父母本花期相遇的前提下,可采取以下輔助措施來提高結(jié)實率。一是割葉。破口期父、母本同時割去劍葉1/3～1/2。二是適量噴施“九二〇”。寧84A 對“九二〇”較為敏感,一般應(yīng)噴施45 g/hm2,即抽穗5%時噴20 g/hm2,次日再噴25 g/hm2。父本應(yīng)根據(jù)其對“九二〇”的敏感程度噴1～2 次,總施用量控制在150～200 g/hm2,確保父本株高高于母本,以利于授粉。三是及時趕粉。待母本開花高峰時,小面積用竹竿或者鼓風(fēng)機人工趕粉,大面積可用拖拉機拉繩索趕粉,每天趕粉3～4 次。

3.4 病蟲防治

秈粳雜交稻制種由于不育系、保持系、恢復(fù)系的生育進程、農(nóng)藝性狀差異,田間管理比普通水稻品種更為復(fù)雜,病蟲害情況相對于大田水稻生產(chǎn)更嚴(yán)重。根據(jù)寧84A 的特點,前期應(yīng)做好浸種催芽工作,應(yīng)選用不同浸種劑進行混配浸種,以提高對惡苗病及其他種傳病害的防治效果；中后期應(yīng)加強對螟蟲、褐稻虱、紋枯病、白葉枯病、稻瘟病等病蟲害的防治,以保證制種的產(chǎn)量。

3.5 去雜保純，確保種子質(zhì)量

為確保制種種子純度,應(yīng)做好隔離。可選擇和不育系花期相差25 d 以上或者四周1 km 范圍內(nèi)無同花期水稻種植的地塊,如有其他水稻品種種植應(yīng)做好物理隔離,以確保制種純度。做好田間去雜工作,移栽前應(yīng)確保種植田塊干凈,無上年的落田谷及新生稻苗。移栽后應(yīng)及時去除父母本異形株、母本散粉株,確保父母本材料的純正。收獲期應(yīng)嚴(yán)防混雜,徹底清理收割、脫粒機械,運輸和晾曬及烘干過程中要保證器具干凈,要單獨晾曬,防止鳥獸啄爬。

4 應(yīng)用前景

寧84A 綜合性狀好,不育性穩(wěn)定,配合力強,米質(zhì)優(yōu),葉色較淡,后期落色好,不早衰,對改良秈粳雜交水稻的品質(zhì)、產(chǎn)量、抗倒性、后期轉(zhuǎn)色均具有較好的利用前景。近年來,經(jīng)大量測交篩選,寧84A 與廣親和中間型恢復(fù)系H175、H126、H1915 等組合表現(xiàn)較強的雜種優(yōu)勢,部分組合產(chǎn)量、米質(zhì)表現(xiàn)突出,在秈粳亞種間雜交水稻育種研究領(lǐng)域具有一定的應(yīng)用價值。