摘要:智兩優(yōu)黃占絲苗是湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所和安徽五星農(nóng)業(yè)科技有限公司合作利用不育系EK1S和恢復(fù)系黃占絲苗配組選育成的豐產(chǎn)、耐熱雜交中秈稻新組合。該組合綜合表現(xiàn)出產(chǎn)量較高、株型適中、抗倒性較強,尤為突出的是該組合為強耐熱型水稻。2022年該組合通過國家農(nóng)作物品種審定委員會審定。
關(guān)鍵詞:雜交水稻;中秈稻新組合;智兩優(yōu)黃占絲苗;耐熱;選育
中圖分類號:S511.2+1;S311;S322" " " " "文獻標識碼:A
文章編號:0439-8114(2024)12-0001-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.12.001 開放科學(xué)(資源服務(wù))標識碼(OSID):
Breeding of a new mid-season indica hybrid rice combination Zhiliangyou Huangzhansimiao with high heat tolerance
CAI Hai-ya1, DONG Hua-lin1, XU Yao-ting2, YOU Ai-qing1, JIN Wei-bing1,3, HE Yong-gang1, XU Yan-hao1,
SUN Xiao-qiong3, ZHONG Yu-ping3, FANG Jian-jun3, JIAO Chun-hai1, WU Bo1,3
(1.Institute of Food Crops, Hubei Academy of Agricultural Sciences/ Hubei Key Laboratory of Food Crop Germplasm and Genetic Improvement, Wuhan" 430064, China; 2.Anhui Wuxing Agricultural Science and Technology Co., Ltd., Hefei" 230011, China; 3.Hubei Huichuzhi Biotechnology Co., Ltd., Wuhan" 430064, China)
Abstract: Zhiliangyou Huangzhansimiao, a new mid-season indica hybrid rice cultivar with high yield and heat tolerance, was cultivated by Institute of Food Crops, Hubei Academy of Agricultural Sciences and Anhui Wuxing Agricultural Science and Technology Co., Ltd. This cultivar was combined by the sterile line EK1S and the restorer line Huangzhansimiao. It showed high and stable yield, moderate plant type, lodging resistance and high heat tolerance in the field. In 2022, the combination was approved by the National Crop Variety Approval Committee.
Key words: hybrid rice; mid-season indica combination; Zhiliangyou Huangzhansimiao; heat tolerance; breeding
收稿日期:2024-06-21
基金項目:湖北省種業(yè)高質(zhì)量發(fā)展資金項目“水稻抗逆種質(zhì)資源篩選新技術(shù)新裝備研究及廣適性品種選育”(HBZY2023B001-06)
作者簡介:蔡海亞(1979-),男,山東濟寧人,研究員,博士,主要從事水稻種質(zhì)資源研究,(電話)13476281115(電子信箱)ytchy@126.com;通信作者,焦春海,研究員,主要從事作物種質(zhì)資源研究,(電子信箱)Jiaoch@hotmail.com;吳 波,助理研究員,主要從事水稻育種研究,(電子信箱)120721798@qq.com。
水稻(Oryza sativa L.)是中國的主要糧食作物,是全國60%以上人群的主食[1],因此保障水稻高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)對保障中國糧食安全具有重要意義。位于長江中下游地區(qū)的江蘇、安徽、江西、湖北、湖南和浙江六省是中國三大主要糧食作物(水稻、小麥和玉米)的重要產(chǎn)區(qū),其糧食作物產(chǎn)量占全國糧食作物總產(chǎn)量的1/4左右,其中水稻種植面積和產(chǎn)量均占全國1/3以上[2]。水稻抽穗至開花期對高溫極敏感,這一時期若遭遇極端高溫,將嚴重影響其生長[3,4],不僅會降低結(jié)實率,還會降低產(chǎn)量和品質(zhì)[5]。長江中下游地處亞熱帶和溫帶過渡區(qū),地理位置比較特殊,受西太平洋副熱帶高壓和亞熱帶季風的雙重影響,易出現(xiàn)極端高溫天氣,而此時水稻一般處于孕穗、抽穗期,極易遭遇高溫熱害[4,5]。
隨著全球氣候愈加極端、惡劣,高溫熱害將成為威脅糧食生產(chǎn)的主要問題。因此,提升水稻品種的耐熱性已成為未來優(yōu)質(zhì)水稻育種工作的重要方向。湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所長期從事耐熱水稻資源篩選、水稻耐熱基因挖掘鑒定以及耐熱水稻新品種培育相關(guān)研究工作,為緩解高溫熱害對水稻帶來的影響,聯(lián)合安徽五星農(nóng)業(yè)科技有限公司共同選育出抽穗揚花期耐熱等級1級的強耐熱型水稻新組合智兩優(yōu)黃占絲苗,并于2022年通過國家農(nóng)作物品種審定委員會審定。
1 選育經(jīng)過
1.1 母本EK1S的選育
湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所以秈稻光溫敏核不育系E農(nóng)2S[廣占63-4S//廣占63-4S/R061(9311/B5-10)]為母本,以Q09-39[(密矮64S/IR661)/(9311/IR4770-79-13-14)/(9311//T63/9311)]為父本,2009年3月在海南省通過兩親本雜交獲得F1,同年在武漢市正季種植F1,2010年4月在海南篩選F2群體,成熟期選擇目標性狀優(yōu)良單株46株。通過在武漢市和海南省往返循環(huán)穿梭育種加代,2013年春季在海南省于F7中篩選出綜合農(nóng)藝性狀穩(wěn)定株QF156S。在武漢市經(jīng)2年冷水育性鑒定(低溫處理溫度22.8~23.2 ℃,處理7~10 d)得出,最終花粉敗育度均達99.9%以上。選取綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)異株系繁殖并在湖北省試制種,將篩選目標單株命名為EK1S。
1.2 父本黃占絲苗的選育
2011年春季,安徽五星農(nóng)業(yè)科技有限公司在海南省以黃華占(黃新占/豐華占)為母本、苿莉絲苗(茉莉新占/豐絲占)為父本雜交,獲得F1。同年在安徽省種植F1獲得F2群體。2012年在海南省種植F2群體,在群體中選擇豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗倒性強的目標單株35個。經(jīng)多代選擇,2014年在合肥市選取田間編號為W201406的株系并命名為黃占絲苗。
1.3 組合智兩優(yōu)黃占絲苗的選配
2015年湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所和安徽五星農(nóng)業(yè)科技有限公司以EK1S為母本,以黃占絲苗為父本,在海南省測交配組。同年在武漢市和合肥市正季觀察組合優(yōu)勢,并試制種。2016年參加小區(qū)品比試驗,組合表現(xiàn)株型適度松散,生長勢旺盛,莖稈粗壯抗倒伏,葉色濃綠,劍葉直立不下垂,后期轉(zhuǎn)色順暢。2017—2018年多點評比試驗結(jié)果表明,各試驗點產(chǎn)量較高、抗倒性強、抗病性好、后期轉(zhuǎn)色順暢,稻米品質(zhì)優(yōu)異。2022年通過國家農(nóng)作物品種審定委員會審定(國審稻20220197)。
2 特征特性
2.1 生育期及主要農(nóng)藝性狀
智兩優(yōu)黃占絲苗2019—2021年參加了長江中下游中秈稻遲熟組聯(lián)合體試驗,結(jié)果表明,該品種具有株型適度松散、抗倒性好、分蘗力強等特點。由表1可知,智兩優(yōu)黃占絲苗全生育期2年平均128.9 d,比對照品種豐兩優(yōu)4號早熟7.1 d;2年株高平均為108.0 cm,較適中;分蘗率與對照品種相當,達508.4%;2年有效穗平均為258.0萬個/hm2,穗長平均為24.1 cm;每穗總粒數(shù)平均為193.8粒,結(jié)實率平均為83.8%,千粒重平均為23.7 g。
2.2 產(chǎn)量表現(xiàn)
2019—2020年長江中下游中秈稻遲熟組聯(lián)合體試驗結(jié)果(表2)表明,2019年17個試驗點中除襄陽、會同外,其余15個點均增產(chǎn);2020年除孝感、會同外,其余15個點均增產(chǎn);2年增產(chǎn)點比例均為88.2%,分別比對照品種豐兩優(yōu)4號增產(chǎn)3.36%、4.51%,17個點2年平均產(chǎn)量為9 440.46 kg/hm2;2021年生產(chǎn)試驗結(jié)果(表3)表明,除了宜城點外,其余5個點均表現(xiàn)出增產(chǎn),最高點九江比對照增產(chǎn)9.73%,6個點產(chǎn)量平均值比對照品種豐兩優(yōu)4號增產(chǎn)5.57%,增產(chǎn)點占比為83.3%,平均產(chǎn)量達9 315.6 kg/hm2,因此,該品種屬于高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、廣適性品種。
2.3 稻米品質(zhì)
2019年在安徽日輝生物科技有限公司、蕪湖市三山區(qū)農(nóng)技推廣站、信陽農(nóng)林學(xué)院取樣,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(武漢)檢測,該品種各主要參數(shù)指標均優(yōu)于對照品種豐兩優(yōu)4號,如加工品質(zhì)方面,2年的精米率、整精米率等均優(yōu)于對照品種,其中精米率71.2%,整精米率66.8%;在外觀品質(zhì)方面,堊白粒率、堊白度均低于對照品種,2年均值分別為23.0%和6.4%(表4)。其余品質(zhì)性狀中,品種長寬比3.1,透明度1.0級,直鏈淀粉含量16.2%,堿消值6.5級,膠稠度60.7 mm。2019年檢測結(jié)果表明,該品種品質(zhì)整體達到農(nóng)業(yè)行業(yè)《食用稻品種品質(zhì)》(NY/T 593—2013)標準3級,2020年為普通等級,對照品種2年均為普通等級。
2.4 抗性表現(xiàn)
浙江、湖南、湖北等6個省份2年稻瘟病鑒定結(jié)果(表5)表明,2年稻瘟病抗性綜合指數(shù)分別為3.9和3.8,達到中抗等級,抗性水平優(yōu)于對照品種;湖南省水稻研究所白葉枯抗性鑒定結(jié)果表明,2年白葉枯抗性等級分別為5級和7級,中感白葉枯??;中國水稻研究所稻作技術(shù)研究與發(fā)展中心稻飛虱抗性鑒定結(jié)果表明,2年稻飛虱抗性等級分別為7級和9級,抗性水平分別為感和高感;2021年安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所抽穗開花期耐熱抗性鑒定表明,抽穗揚花期耐熱級別1級,為強耐熱型水稻品種,為長江中下游稻區(qū)抵御高溫熱害提供了新的生產(chǎn)品種。
2.5 適宜種植區(qū)域
經(jīng)聯(lián)合體區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗,強耐熱雜交稻新組合智兩優(yōu)黃占絲苗適宜在除武陵山區(qū)外的湖北省、湖南省種植;另外還可以在長江流域中稻區(qū)如安徽省、江西省、江蘇省、浙江省種植;在河南省南部稻瘟病輕發(fā)區(qū)也可以作一季中稻種植。
3 種植關(guān)鍵技術(shù)
3.1 適時播種,培育壯秧,做好定植密度
智兩優(yōu)黃占絲苗在長江中下游作一季中稻種植應(yīng)于4月中下旬至5月上旬播種,種子用強氯精進行浸種消毒,秧田用種量一般不超過225 kg/hm2,大田用種量15~22 kg/hm2,秧苗兩葉一心時追施60 kg/hm2尿素,確保培育壯秧,秧齡一般在25 d左右,應(yīng)適時移栽,秧齡不宜過長;栽插密度25.5萬~27.0 萬穴/hm2,每穴栽2~3粒谷苗。
3.2 肥水管理
底肥一般一次施足,氮、磷、鉀肥合理配施。中等肥力田塊一般施用450~600 kg/hm2復(fù)合肥,保證基底肥力。栽秧后5~7 d施用45%復(fù)合肥和尿素各 75 kg/hm2。在水分管理上,要淺水插秧、寸水返青、薄水發(fā)根促分蘗,總莖蘗數(shù)達360萬~405萬個/hm2時要及時排水曬田。孕穗至齊穗期保證田間有水,齊穗后堅持間歇灌溉、干濕交替、濕潤管理的原則,保持田間濕潤至成熟。
3.3 綜合防治病蟲害
病蟲害以預(yù)防為主,尤其注意防治稻飛虱、螟蟲等蟲害,重點加強對稻瘟病、紋枯病、白葉枯病、稻曲病、螟蟲等主要病蟲害的防治。抽穗期連續(xù)陰雨天氣極易引發(fā)稻瘟病和稻曲病,因此這種情況下重點加強兩種病害防治。稻瘟病重發(fā)區(qū),在破口前和齊穗后應(yīng)加強穗頸瘟的防治。
3.4 適時收割
為保證稻米的最佳品質(zhì),應(yīng)在大田90%成熟期左右適時收割,從而避免過熟導(dǎo)致的品質(zhì)降低。
4 制種技術(shù)要點
4.1 合理安排播種期和播差期
智兩優(yōu)黃占絲苗制種時要根據(jù)母本育性敏感期選擇安全可靠的播期。在長江中下游制種時父母本播期相差14 d,一期父本4月15日左右播種,母本" "4月29日,二期父本與一期父本播期相距7 d,父母本花期基本可以相遇。
4.2 合理密植,確定栽插行比
父母本的行比為1∶8~1∶10,父本株距20 cm,兩期2株相間栽插,插雙行,中間留工作通道30 cm;母本株距13.3 cm、行距16.7 cm,每穴插3~4株,基本苗180萬~225萬株/hm2。
4.3 科學(xué)肥水管理,促進平衡生長發(fā)育
大田建議重施基肥,基肥占總量的70%,其余30%用于追肥。40%復(fù)合肥總用量為750~900 kg/hm2。在水分管理方面遵循淺水插秧、寸水返青、薄水分蘗、苗夠曬田的原則。
4.4 及時預(yù)測和調(diào)整父母本花期
一般通過調(diào)查幼穗發(fā)育進程或葉齡預(yù)測花期,如果幼穗發(fā)育初期父母本同期則不需調(diào)節(jié),保證一期父本早于母本1 d始穗。如果父母本花期差異較大,應(yīng)盡早采取措施進行花期調(diào)節(jié)。一般可通過基本苗數(shù)量、秧齡、肥料等農(nóng)藝措施調(diào)節(jié),也可以利用植物生長調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié),如噴施赤霉素、多效唑等;另外根據(jù)田間實際情況還可以采取拔苞抽穗、割劍葉等調(diào)節(jié)父本或母本花期[6]。
4.5 適時適量噴施“九二〇”,做好人工輔助授粉
田間抽穗約15%時噴施“九二〇”,總用量約720 g/hm2(父本用量為母本的2倍),其中第一天噴施450 g/hm2,第三天噴施270 g/hm2。
4.6 病蟲防治
重點防穗頸瘟和稻粒黑粉病,防蟲同一般制種田操作。
參考文獻:
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