周繼華,程燦,儲(chǔ)黃偉,牛付安,孫濱,羅忠永,曹黎明
(上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 作物育種栽培研究所,上海 201403)
水稻是上海地區(qū)的主要糧食作物,上海市民更偏愛(ài)食用粳米。自20世紀(jì)90年代起,上海雜交粳稻年種植面積一直穩(wěn)定在2萬(wàn)~3.33萬(wàn)hm2,占上海水稻種植面積的30%左右,雜交粳稻種植比例多年來(lái)一直處于全國(guó)最高水平[1-3]。目前上海地區(qū)主推種植的雜交粳稻為上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的花優(yōu)14和上海市閔行區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心選育的秋優(yōu)金豐,這2個(gè)組合在產(chǎn)量和抗性等方面都有不錯(cuò)的表現(xiàn)。經(jīng)過(guò)十多年的推廣應(yīng)用,其適口性一般、制種花時(shí)相遇較差、結(jié)實(shí)率及產(chǎn)量不穩(wěn)定等一系列問(wèn)題逐步顯現(xiàn)。稻瘟病是水稻的主要病害之一,稻瘟病的爆發(fā),會(huì)嚴(yán)重影響水稻的產(chǎn)量,甚至導(dǎo)致部分病害嚴(yán)重區(qū)域絕收。為了減輕稻瘟病對(duì)水稻生產(chǎn)的影響,育種家們開(kāi)始發(fā)掘并利用具有稻瘟病抗性的種質(zhì)資源。近年來(lái),隨著分子生物學(xué)的迅速發(fā)展,利用與已知抗病基因緊密連鎖的分子標(biāo)記進(jìn)行分子標(biāo)記輔助育種,逐漸成為抗病性育種的主要手段[4]。根據(jù)克隆的稻瘟病抗性基因與其感病等位基因的序列差異設(shè)計(jì)的功能性標(biāo)記,可以準(zhǔn)確、快速地檢測(cè)到水稻品系是否攜有抗稻瘟病基因,為鑒定抗稻瘟病種質(zhì)資源以及開(kāi)展抗稻瘟病的聚合育種工作帶來(lái)了新的契機(jī)[5]。申優(yōu)42是上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院通過(guò)常規(guī)育種與優(yōu)良基因聚合育種技術(shù)相結(jié)合選育的優(yōu)質(zhì)三系雜交粳稻新組合,該組合是以BT型粳稻不育系申21A和強(qiáng)優(yōu)勢(shì)粳稻恢復(fù)系繁42配組而成。具有米質(zhì)優(yōu)、抗病性強(qiáng)、適宜全程機(jī)械化制種(雙親同步機(jī)插或機(jī)直播)等特點(diǎn),于2020年5月通過(guò)上海市農(nóng)作物品種審定委員會(huì)初審,適合在上海市、浙北、蘇南和皖南地區(qū)推廣種植。
母本不育系申21A是以系統(tǒng)選系的株系申21與粳型BT型細(xì)胞質(zhì)不育系花A雜交、連續(xù)多代回交置換而成。2017年不育系育性穩(wěn)定,株高90 cm左右,株型緊湊,抗倒性強(qiáng),具有較強(qiáng)的感光性,播始?xì)v期102 d左右,分蘗力強(qiáng),劍葉挺,后期熟相清秀,穗型大而直立,著粒密度中等,每穗總粒數(shù)130粒左右,千粒重24 g;申21A開(kāi)花習(xí)性良好,開(kāi)花時(shí)間集中,晴天一般10:30至12:30開(kāi)花,繁制種異交結(jié)實(shí)率高,配合力強(qiáng),可恢復(fù)性好;通過(guò)對(duì)申21A進(jìn)行分子標(biāo)記基因型檢測(cè),除了攜有稻瘟病抗性基因Pib、Pi2、Pit、Pita等基因外[6],還聚合了5-UTR香味基因、Xa21白葉枯病抗性基因。于2018年10月通過(guò)上海市農(nóng)作物品種審定委員會(huì)專家的現(xiàn)場(chǎng)鑒定。
父本恢復(fù)系繁42是以申繁16與申恢254雜交后,經(jīng)多代自交選育而成。2017年恢復(fù)系農(nóng)藝性狀基本穩(wěn)定,株高110~115 cm,株型緊湊,播始?xì)v期102 d左右,穗大粒多,粒形較小,千粒重24 g左右,分蘗力中等,籽粒灌漿充實(shí)速度快,清稈活熟,后期熟相清秀,稻米外觀品質(zhì)較好;開(kāi)花習(xí)性好,穎花量大,花粉充足,易于全程機(jī)械化制種;對(duì)稻瘟病和白葉枯病等具有較強(qiáng)抗性。
2017年春在海南將申21A與繁24測(cè)交配組,正季上海的鑒定試驗(yàn)中小區(qū)折合產(chǎn)量8.46 t·hm-2,比雜交稻對(duì)照花優(yōu)14增產(chǎn)9.8%。表現(xiàn)中稈大穗、產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)強(qiáng)、清稈活熟、綜合抗性好,外觀米質(zhì)優(yōu)良。2018年推薦參加上海市雜交粳稻區(qū)域試驗(yàn),2019年同步參加上海市雜交粳稻區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn),綜合表現(xiàn)優(yōu)秀, 2020年5月通過(guò)上海市農(nóng)作物品種審定委員會(huì)初審。
雜交粳稻申優(yōu)42全生育期162.6 d,比對(duì)照花優(yōu)14提早0.7 d,株型適中,葉色綠,成穗率較高,穗型中等,結(jié)實(shí)率高,粒型中等,熟期轉(zhuǎn)色好。株高118.0 cm,穗長(zhǎng)18.2 cm,平均有效穗256.5萬(wàn)·hm-2,每穗總粒數(shù)168.3粒,結(jié)實(shí)率91.8%,千粒重27.8 g,一般產(chǎn)量9.75~10.5 t·hm-2。適合在上海及周邊地區(qū)作單季晚稻或早茬口雙季晚稻種植。
申優(yōu)42稻米品質(zhì)優(yōu)良,由上海市種子管理總站送樣,委托農(nóng)業(yè)農(nóng)村部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心檢測(cè)分析,糙米率82.7%、整精米率71.9%、堊白度0.8%、透明度1級(jí)、堿消值7.0級(jí)、膠稠度75 mm、直鏈淀粉含量17.6%、精米率74.4%,主要品質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)標(biāo)優(yōu)質(zhì)米1級(jí)標(biāo)準(zhǔn);依據(jù)NY/T593—2013標(biāo)準(zhǔn),申優(yōu)42符合優(yōu)質(zhì)2等食用粳稻品種品質(zhì)要求。
申優(yōu)42綜合抗性好,基于雜交稻雙親優(yōu)勢(shì)性狀基因互補(bǔ)原則,高效聚合了Pib、Pi2、Pit、Pita等稻瘟病抗性基因和Xa21白葉枯病抗性基因,2019年浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科企水稻聯(lián)合體長(zhǎng)江中下游單季晚粳稻試驗(yàn)抗性鑒定結(jié)果為:稻瘟病綜合指數(shù)3.9、條紋葉枯病3級(jí)、白葉枯病3級(jí)。該組合稈粗葉挺,抗倒性強(qiáng),適合進(jìn)行機(jī)械化生產(chǎn)。
雜交粳稻申優(yōu)42于2018—2019年參加上海市雜交粳稻區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)。2018年參加上海市雜交粳稻區(qū)域試驗(yàn),平均產(chǎn)量9.80 t·hm-2,比對(duì)照花優(yōu)14增產(chǎn)8.8%,增產(chǎn)極顯著;2019年續(xù)試,平均產(chǎn)量9.99 t·hm-2,比花優(yōu)14增產(chǎn)0.3%;2019年參加上海市雜交粳稻生產(chǎn)試驗(yàn),平均產(chǎn)量10.04 t·hm-2,比花優(yōu)14增產(chǎn)0.5%,奉賢區(qū)生產(chǎn)試驗(yàn)平均產(chǎn)量9.95 t·hm-2,比對(duì)照花優(yōu)14增產(chǎn)3.0%。
2018—2019年申優(yōu)42在浙江、安徽、上海奉賢等地進(jìn)行7個(gè)點(diǎn)的鑒定示范種植,2018年平均產(chǎn)量為10.86 t·hm-2,比對(duì)照花優(yōu)14增產(chǎn)12.2%;2019年平均產(chǎn)量10.43 t·hm-2,比對(duì)照花優(yōu)14增產(chǎn)5.3%(表1)。2019年申優(yōu)42參加浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科企水稻聯(lián)合體長(zhǎng)江中下游單季晚粳試驗(yàn),平均產(chǎn)量9.37 t·hm-2,與對(duì)照嘉優(yōu)5號(hào)相當(dāng),米質(zhì)、綜合抗性均優(yōu)于對(duì)照(表2),2020年繼續(xù)參加試驗(yàn)。
表1 2018—2019年雜交粳稻申優(yōu)42多點(diǎn)鑒定產(chǎn)量表現(xiàn)
表2 2019年申優(yōu)42參加浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科企水稻聯(lián)合體長(zhǎng)江中下游單季晚粳試驗(yàn)表現(xiàn)
申優(yōu)42作小苗機(jī)插栽培,建議在5月中下旬播種,每塑盤(pán)播干谷90~100 g,大田用秧300盤(pán)·hm-2,秧齡18~20 d,葉齡至3~3.5葉及時(shí)移栽,每穴苗數(shù)2~3株,基本苗60~75萬(wàn)·hm-2;作直播稻栽培,建議在6月上旬播種,用種量37.5 kg·hm-2左右,基本苗控制在75萬(wàn)·hm-2左右。合理施肥,施足基肥,追施分蘗肥,控制前期無(wú)效分蘗。大田總施純氮量270~300 kg·hm-2,增加磷鉀肥, N∶P∶K以1∶0.5∶0.75為宜;分蘗肥一般移栽1周后施用,施BB肥375 kg·hm-2,隔1周左右再施尿素112.5 kg·hm-2、氯化鉀 225 kg·hm-2,以促進(jìn)早期分蘗,確保中期穩(wěn)長(zhǎng)[7];為提高稻米的食味品質(zhì),灌漿期要減少穗肥的使用,8月上旬可根據(jù)苗情長(zhǎng)勢(shì),施尿素75 kg·hm-2左右作穗肥。在不同階段控制灌水量,調(diào)節(jié)間歇脫水時(shí)間,改善植株根系的生長(zhǎng)環(huán)境。
父本繁42和母本申21A的播始?xì)v期基本一致,因此,申優(yōu)42適宜全程機(jī)械化制種(雙親同步機(jī)直播或機(jī)插秧)。機(jī)插秧于5月中下旬播種,每塑盤(pán)播干谷90 g,秧齡18 d左右,父母本同步移栽,行比為2∶6~2∶8,行株距為25 cm×12 cm,每穴2~3株種子苗,母本基本苗60萬(wàn)~75萬(wàn)·hm-2。機(jī)直播于5月下旬或6月上旬播種,父母本同時(shí)播種。制種田在擱田時(shí)采用輕擱、分次擱。定期剝查父母本幼穗分化進(jìn)程,預(yù)測(cè)花期,及時(shí)采取花期調(diào)節(jié)措施?;ㄆ谡{(diào)節(jié)一般采用肥調(diào)和水調(diào)[8],在始穗前2~3 d對(duì)父母本進(jìn)行割葉,一般割去劍葉2/3,以減少授粉障礙,提高母本結(jié)實(shí)率。當(dāng)父本始穗達(dá)到5%時(shí),父本單獨(dú)噴施赤霉素90 g·hm-2,父母本抽穗達(dá)10%時(shí)普打赤霉素90 g·hm-2[9]。始穗后進(jìn)行拖拉機(jī)輔助授粉。各制種環(huán)節(jié)(移栽前、分蘗期、割葉前、花期、灌漿期、父本收獲后)嚴(yán)格去雜,保證純度。制種田母本需要適時(shí)提早收獲,以保證雜交種的發(fā)芽率。