王林友,王建軍*,呂向朝,祁永斌,張禮霞,宋建
(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 作物與核技術(shù)利用研究所,浙江 杭州 310021; 2.浙江雨輝農(nóng)業(yè)科技有限公司,浙江 杭州 310051)
浙優(yōu)21(原名浙優(yōu)1121)系浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物與核技術(shù)利用研究所利用自選晚粳稻不育系浙04A和自選偏秈型恢復(fù)系浙恢F1121配組而成的秈粳雜交稻新組合,2016年通過浙江省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定(浙審稻2016015),2016—2017年通過農(nóng)業(yè)部超級(jí)稻產(chǎn)量測(cè)產(chǎn)驗(yàn)收,適宜在浙江省及周邊相似稻區(qū)作單季晚稻種植。多年推廣應(yīng)用證明,浙優(yōu)21集高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆、優(yōu)良株型、熟相清秀于一體,應(yīng)用前景廣闊。
浙優(yōu)21為粳母/秈父型組合,由于父本屬秈稻,開花比屬粳稻的母本早,且母本浙04A柱頭不外露,導(dǎo)致父母本花時(shí)不遇;另外,粳母/秈父型配組方式其父母本分屬感溫和感光兩種類型,受制于父母本雙親感光感溫類型的不同,在制種過程中容易受天氣變化而導(dǎo)致花期不遇。上述兩點(diǎn)帶來秈粳雜交稻制種異交結(jié)實(shí)率低,制種產(chǎn)量低、種子質(zhì)量差、種子供不應(yīng)求和種子價(jià)格偏高,嚴(yán)重限制了秈粳雜交稻的發(fā)展。
本課題組聯(lián)合浙江雨輝農(nóng)業(yè)科技有限公司從2013年開始即對(duì)浙優(yōu)21的制種技術(shù)開展研究,采用從單項(xiàng)田間試驗(yàn)到多項(xiàng)技術(shù)集成、從小規(guī)模多點(diǎn)田間試驗(yàn)到大規(guī)模制種研發(fā)方式,開展了小面積、多氣候、多生態(tài)、分季節(jié)制種研究,重點(diǎn)加強(qiáng)了氣象條件和生態(tài)環(huán)境變化對(duì)花期及花時(shí)的影響、花期預(yù)測(cè)及花時(shí)花期調(diào)控技術(shù)、九二○噴施方法、行比及栽培技術(shù)、趕粉時(shí)間和方式等關(guān)鍵技術(shù)的研究,通過多年的觀察、試驗(yàn)及摸索,在掌握父母本特征特性和制種關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合制種田的栽、肥、水、化、保等具體條件進(jìn)行全程精確栽培技術(shù)的研發(fā),經(jīng)過技術(shù)改進(jìn)并不斷完善,現(xiàn)已掌握了浙優(yōu)21的制種技術(shù)?,F(xiàn)將浙優(yōu)21的父母本特征特性和高產(chǎn)高效制種技術(shù)總結(jié)如下,為今后制種工作提供指導(dǎo)意見。
浙04A為浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物與核技術(shù)利用研究培育的BT型晚粳稻三系不育系,于2007年10月通過了浙江省品審委不育系鑒定(浙育鑒2008001)。浙04A綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良,在杭州地區(qū)作單季晚稻栽培,株高90 cm左右,長相清秀,葉色翠綠,株型緊湊,莖稈粗壯,葉片寬挺,劍葉直立,分蘗力中等,著粒較密,每穗總穎花數(shù)150粒左右,穗長17.6 cm,為密穗型晚粳稻不育系;不育性穩(wěn)定,花粉敗育徹底,以染敗為主,為BT型配子體胞質(zhì)不育系;具有優(yōu)質(zhì)抗病、花時(shí)早、異交率高、株型緊湊和配合力強(qiáng)等特點(diǎn)。
浙04A感光性強(qiáng),年度間生育期穩(wěn)定,屬中早熟晚粳稻不育系,在杭州從4月底至6月上旬分期播種,播種期相差40 d,始穗期相差9 d,對(duì)光周期反應(yīng)明顯,有效積溫對(duì)生長未見明顯促進(jìn)作用。在杭州5月下旬播種,播始?xì)v期為90 d。在杭州夏季正常天氣條件下,浙04A平均始花時(shí)間約為10:10,盛花期在10:50—11:20,午前花比例87.9%,始花至終花一般歷時(shí)1.5~2.0 h,比一般秈稻恢復(fù)系花時(shí)遲約30 min。浙04A稻穗露出葉鞘即開始開花,見穗期與開花期無明顯時(shí)差,單穗開花歷期3~4 d,單株開花歷期5~7 d,群體開花歷期8~10 d,花期集中整齊,開花歷期短[1-2]。
父本浙恢F1121是以粗稈大穗、緊湊型秈稻恢復(fù)系H815與早熟、廣親和秈稻恢復(fù)系H715配組,運(yùn)用常規(guī)雜交育種技術(shù)結(jié)合SSR、InDel等分子標(biāo)記方法把廣親和基因、大穗粗稈基因、理想株型基因等有機(jī)地聚合到一塊。浙恢F1121表現(xiàn)出較好的廣親和性、強(qiáng)配合力、粗稈大穗等特點(diǎn),于2010年定型,經(jīng)程氏指數(shù)和秈粳InDel標(biāo)記檢測(cè),判別為偏秈,屬中熟中秈恢復(fù)系,在杭州5月底播種,8月25日前后始穗,播始?xì)v期約85 d;株高約119 cm,株型緊湊,莖稈粗壯;穗形大,著粒密,結(jié)實(shí)率高,灌漿均勻且速度快,谷粒油亮,粒形橢圓形;分蘗力偏弱,葉片較長,葉色深綠;花時(shí)早而集中,散粉通暢,花粉量足;中感稻瘟病、米質(zhì)優(yōu)。在杭州夏季正常天氣條件下,浙恢F1121平均始花時(shí)間約為09:50,盛花期在10:20—10:50,始花至終花一般歷時(shí)1.0~1.5 h,花時(shí)一般比浙04A早30 min,稻穗露出葉鞘即開始開花,見穗期與開花期無明顯時(shí)差,單穗開花歷期3~4 d,單株開花歷期5~7 d,群體開花歷期8~10 d,花期集中整齊,開花歷期短。
經(jīng)多年摸索,浙優(yōu)21不適合在緯度太低的地區(qū)制種,選擇在26°~31°N的地區(qū)相對(duì)比較合適,且高溫高濕靜風(fēng)的小氣候環(huán)境容易獲取高產(chǎn)。為保證雜交種的純度,在選擇制種田時(shí),要有比較好的隔離條件,最好選擇自然隔離較好的獨(dú)立田塊,且要求前作最好不要為水稻。沒有上述條件的,則要求空間隔離在100 m以上,不到100 m的需用父本進(jìn)行隔離,做到鄰近制種田的1~2塊田全部用父本進(jìn)行隔離,或采用時(shí)間隔離,錯(cuò)開花期。制種田必須是排灌方便、土壤肥力較好的田塊,防止因土壤肥力差而造成父母本花期不遇,影響制種產(chǎn)量。
制種有收無收看父母本花期是否相遇,若花期不遇,構(gòu)建最好的母本苗架,擁有非常充足花粉量的父本,都是徒勞。保證雙親花期相遇是最重要的技術(shù)關(guān)鍵,因而需要根據(jù)雙親的光溫反應(yīng)及當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件安排好合適的播差期。父本浙恢F1121是偏秈型恢復(fù)系,生育期主要由有效積溫決定,在浙北地區(qū)夏制,應(yīng)分2期播種,確保母本花期全程有充足的花粉,第1期父本播期6月3日,第2期父本播期6月10日,于6月30日同期移栽;母本浙04A是感光型晚粳稻品種,生育期主要受光周期影響,宜于5月20日播種,6月15日移栽,母本秧齡為25 d,父母本播差為-13~-20 d。預(yù)期父本于8月30日始穗,母本于9月2日始穗,父本比母本早始穗3 d,盛花期相遇良好。
獲取制種高產(chǎn)的一個(gè)重要因素是父本花粉量充足,同時(shí)構(gòu)建好母本高產(chǎn)苗架。因而育好父母本秧苗是取得浙優(yōu)21制種高產(chǎn)的前提。爭多穗須先爭苗,一要稀播勻播,父本秧田播種量為225 kg·hm-2左右,用種量4.5~6.0 kg·hm-2,母本秧田播種量為300 kg·hm-2左右,用種量22.5~30.0 kg·hm-2。二是加強(qiáng)秧田肥料施用,播種前施碳酸氫銨600~750 kg·hm-2;出苗后,3葉1心時(shí)施尿素112.5 kg·hm-2作斷奶肥;拔秧前3~4 d施尿素150 kg·hm-2作起身肥,秧齡控制在25 d以內(nèi),培育好壯秧。
父本浙優(yōu)21分蘗偏弱,花粉量不足,這是制約制種產(chǎn)量的一個(gè)重要因素。除了采用超稀播、施重肥培育壯苗外,種植上更要保證要有一定的基本苗,父母本的行比采用1∶8為宜,母本行株距為16.5 cm×20.0 cm,3~4本插;父本株距為25.0 cm,與母本相隔25.0 cm為宜,多本插。
根據(jù)親本的需肥特性及確保父母本花期相遇的要求,在保證發(fā)好苗,爭足穗前提下,施肥應(yīng)掌握底肥足、追肥早、后期控的原則。基肥施碳酸氫銨600 kg·hm-2,過磷酸鈣300 kg·hm-2,鉀肥150 kg·hm-2;母本插種后4~7 d,追尿素150 kg·hm-2,氯化鉀112.5 kg·hm-2;長出1片新葉時(shí),再追尿素150 kg·hm-2,氯化鉀112.5 kg·hm-2;父本移栽后5 d,與母本同施尿素37.5 kg·hm-2,氯化鉀7.5 kg·hm-2;母本幼穗分化第6期即劍葉半張時(shí),看苗色施肥,色淺則用尿素112.5 kg·hm-2,色深則用尿素60 kg·hm-2。要求母本最高苗達(dá)到375萬·hm-2,爭取有240~270萬·hm-2有效穗。
父本浙恢F1121對(duì)水分的反應(yīng)比較敏感,應(yīng)在發(fā)好苗的基礎(chǔ)上管好水漿。在達(dá)到父母本穗數(shù)苗后及時(shí)擱田,以輕擱為主,逐漸擱干田,但要防止擱過頭,以防父本抽穗推遲;在灌漿結(jié)實(shí)階段,為增加千粒重,注意經(jīng)常灌跑馬水。
浙優(yōu)21是粳不秈恢型組合,父本屬于感溫型,生育期受積溫決定,母本則感光性強(qiáng),生育期比較穩(wěn)定,因而浙優(yōu)21制種易受環(huán)境變化導(dǎo)致花期不遇,要根據(jù)天氣變化在幼穗分化第4期前預(yù)測(cè)花期。浙優(yōu)21制種的花期預(yù)測(cè),主要采用幼穗發(fā)育法,根據(jù)父母本幼穗分化的進(jìn)度來預(yù)測(cè)花期相遇情況。在母本始穗前30 d即7月底開始對(duì)父母本進(jìn)行幼穗剝查,隔天剝查不同類型田塊的父母本幼穗分化進(jìn)度:幼穗分化第2~3期,父本要比母本早1~2期;幼穗分化第4期后,基本持平或父本略早。若發(fā)現(xiàn)花期不遇,采取“以促為主,以控為輔”的原則及時(shí)開展調(diào)控措施,以調(diào)控父本為主,母本為輔。若父本偏早,放水曬田,控制發(fā)育;父本偏遲,灌深水,并對(duì)母本偏施肥,促父、控母。浙優(yōu)21制種,獲得較高異交率的前提,是讓母本在盛花期獲得充足的花粉,母本花期短、花期集中,且邊抽穗邊開花,父本穗形大,分蘗力偏弱,穗層不整齊,父本剛始穗時(shí)花粉量不足,因而制種技術(shù)上要讓父本比母本早2~3 d始穗,且保證兩期父本的盛花期保持一定的跨度,確保雙親盛花期高峰相遇,這是奪取高產(chǎn)的重要技術(shù)關(guān)鍵。
九二○的合理施用是制種的關(guān)鍵。制種農(nóng)戶有句話:九二○打得好,小稻變大稻;九二○打不好,大稻變小稻。合理施用九二○不但能確保父母本盛花期相遇、提高異交結(jié)實(shí)率,還能創(chuàng)造良好的授粉空間。父本長勢(shì)繁茂,上3葉較長,在破口前對(duì)劍葉輕割;母本劍葉短小不用割葉。全田九二○用量約為360~450 g·hm-2,分3次噴施:母本始穗15%時(shí)全田噴180 g·hm-2,第2 d再噴180 g·hm-2,第4 d看父母本生長情況,決定是否加噴90 g·hm-2。由于浙優(yōu)21的母本開花遲,且柱頭不外露,授粉時(shí)要以母本開花來確定趕粉時(shí)間,一般以母本開花達(dá)70%以上時(shí)方可進(jìn)行第1次趕粉,由于父本開花比母本約早30 min,所以趕粉要迅速及時(shí),一般采用拖拉機(jī)拉繩法,保證已開花的父本花粉的活力,當(dāng)天趕粉2~3次,直至父本無花粉。
浙優(yōu)21制種除了采用時(shí)間和空間隔離,嚴(yán)防竄粉外,全生育期均要嚴(yán)格開展除雜工作,從植株形態(tài)、始穗時(shí)間、葉型葉色、稃色粒型等入手,嚴(yán)格去雜。噴施九二○前重點(diǎn)去除父本行雜株。在始穗期集中精力拔除混雜于母本中的保持系,一般保持系較不育系早始穗2~3 d,且花粉粗黃,在午后比較容易鑒別;在灌漿期,重點(diǎn)對(duì)母本去雜,拔除先沉頭、結(jié)實(shí)特別好的雜株;收割前首先割除父本,注意清除趕粉時(shí)折斷在母本中的父本穗子。翻曬時(shí)注意防止機(jī)械混雜。