程 燦 曹黎明 周繼華 儲黃偉 牛付安 孫 濱 羅忠永 歸連發(fā)
(上海市農業(yè)科學院作物育種栽培研究所,上海 201403)
關鍵字:優(yōu)質;雜交粳稻;申優(yōu)27;特征特性
目前中國的粳稻種植面積已達880 萬hm2,其中雜交粳稻占粳稻種植面積比例3%左右,相對雜交秈稻80%的占比,還有很大的發(fā)展空間[1]。上海雜交粳稻自20 世紀90 年代起,年種植面積一直穩(wěn)定在2.0 萬~3.3 萬hm2,其雜交粳稻種植面積占水稻總面積比例達30%以上,一直處于全國最高水平[2]。目前本地區(qū)生產上主推的花優(yōu)14、秋優(yōu)金豐等雜交粳稻組合適口性一般、制種花時相遇較差、生育期偏遲、結實率及產量不穩(wěn)定,因此急需培育優(yōu)質抗病、機械化繁制種產量高、早熟、穩(wěn)產的雜交粳稻新組合。上海市農業(yè)科學院作物育種栽培研究所利用分子標記輔助選擇、南繁北育、生態(tài)加壓篩選加快育種進程,建立雙親優(yōu)質且品質差異較小,抗性基因可聚合互補的雜交粳稻“雙親雙優(yōu)、抗性互補”選育技術[3-4],有效解決優(yōu)質和抗性的協(xié)調統(tǒng)一問題,成功育成了優(yōu)質、抗病、早熟、穩(wěn)產、適宜機械化繁制種的雜交粳稻新組合申優(yōu)27。該組合雜種優(yōu)勢強,一般產量為9.00~9.75t/hm2,高產示范方產量可達10.5t/hm2以上,2019 年7 月通過上海市農作物品種審定委員會審定,適合在上海、蘇南、浙北、皖南等地作單季晚稻或早茬口雙季晚稻種植,目前已通過浙江省引種登記試驗,在長江中下游地區(qū)推廣種植。
1.1 不育系選育母本不育系申10A 為BT 型雜交粳稻不育系,是由98110 系選株系申10 與BT 型粳稻不育系寒豐A 回交轉育而成,播始歷期103d,中稈大穗,株高95~100cm,每穗總粒數140 粒左右,千粒重25g,感光性較強,株型緊湊,分蘗力中等,葉色深,劍葉挺,穗型較大,后期熟相好;稻米外觀透明,品質主要指標均達國標1 等;稻瘟病抗性基因,對稻瘟病有較強抗性[5];育性穩(wěn)定,不育株率100%,經鏡檢,花粉敗育率為100%,開花習性好,花時集中,盛花時間集中在10:30-12:00,穎花開穎角度大,異交結實率高達60.9%以上,繁制種產量高;2016 年10 月13日通過上海市品種審定委員會專家現(xiàn)場鑒定。
1.2 恢復系選育父本恢復系申恢26 是以P28 與繁9 雜交后經多代系統(tǒng)選育而成,2014 年恢復系基本穩(wěn)定,株高110~115cm,播始歷期105d 左右,株型緊湊,葉色綠,穗較大,粒型中等,著粒密,分蘗力強,籽粒灌漿速度快,清稈活熟,后期熟相清秀,千粒重27g 左右,外觀透明,品質主要指標均達到國標1 級標準;開花習性好,盛花期持續(xù)天數達8~10d,盛花時間集中在10:40-12:30,群體花粉量大,易于機械化制種;聚合了Pi9、Pi54、Pia等稻瘟病抗性基因[5]和白葉枯病抗性基因Xa21,因此該恢復系對稻瘟病和白葉枯病有較強抗性。
1.3 新組合選育2015 年春在海南以優(yōu)質、抗病雜交粳稻主要親本申10A、申恢26 等構建雜種優(yōu)勢群,廣泛測配;正季在上海市農業(yè)科學院莊行試驗站開展測配新組合的小區(qū)鑒定試驗,其中申10A×申恢26 小區(qū)折合每667m2產量為778.8kg,比對照花優(yōu)14增產8.8%,表現(xiàn)株葉型好、熟期早、優(yōu)質、抗?。?016 年小面積制種并繼續(xù)小區(qū)鑒定試驗,折合每667m2產量為767.1kg,比對照花優(yōu)14 增產5.3%;2017-2018 年推薦參加上海市雜交粳稻區(qū)域和生產試驗,并同步開展長江中下游地區(qū)的不同生態(tài)區(qū)域的多點鑒定及抗病性評價。通過雜交粳稻“雙親雙優(yōu)、抗性互補”選育技術及生態(tài)加壓篩選,成功育成雜交粳稻新組合申優(yōu)27,2019 年通過上海市農作物品種審定委員會審定(審定編號:滬審稻2019001)。
2.1 區(qū)域生產試驗表現(xiàn)優(yōu)質雜交粳稻新組合申優(yōu)27 于2017-2018 年參加上海市雜交粳稻組區(qū)域試驗和生產試驗;2017 年區(qū)域試驗平均產量為10.00t/hm2,比對照花優(yōu)14 增產11.8%,增產極顯著;2018 年續(xù)試,平均產量為10.82t/hm2,比花優(yōu)14 增產20.0%,增產極顯著;2018 年生產試驗平均產量為10.43t/hm2,比花優(yōu)14 增產13.9%,增產顯著;區(qū)域生產試驗平均產量為10.42t/hm2,比對照花優(yōu)14增產15.2%。
2.2 多點鑒定和示范表現(xiàn)2017-2018 年該組合在浙江、安徽、崇明、浦東、奉賢潘墊、莊行試驗站、上實集團等地多點鑒定示范種植,2017 年平均產量為9.39t/hm2,比對照花優(yōu)14 增產10.9%;2018年平均產量為10.95t/hm2,比對照花優(yōu)14 增產13.2%;2018 年市農科院生產示范種植,產量達到9.77t/hm2,比生產主推品種花優(yōu)14 增產8.5%,早熟4d,灌漿速度快,青稈活熟;2018 年參加隆平高科聯(lián)合體單季晚粳篩選試驗,產量達到10.46t/hm2,比對照嘉優(yōu)5 號增產4.4%,綜合評價為高產、優(yōu)質品種。2019 年通過浙江省引種登記試驗,平均產量為10.47t/hm2,比對照品種秀水134 增產12.4%,產量幅度為10.31~10.72t/hm2,5 個試驗點均比對照品種增產,增產幅度為10.0%~15.7%。
3.1 主要農藝性狀全生育期150d 左右,比對照花優(yōu)14 早熟8d,株高115cm 左右,株葉型緊湊,葉片挺直,葉色綠,分蘗力強,成穗率較高,穗型較大,著粒密,粒型中等,谷粒橢圓,籽粒灌漿速度快,熟期轉色好;有效穗240 萬~270 萬/hm2,每穗總粒數160~170 粒,結實率90%以上,千粒重26g。
3.2 米質稻米品質優(yōu)良,由上海市農業(yè)技術推廣服務中心送樣,委托農業(yè)部稻米及制品質量檢驗檢測中心(杭州)分析,糙米率83.8%、精米率74.2%、整精米率69.4%、透明度1 級、堿消值7.0 級、直鏈淀粉含量15.4%、膠稠度71mm,主要品質指標均達國標優(yōu)質米1 級標準;依據NY/T593-2013 標準,申優(yōu)27 符合優(yōu)質二等食用粳稻品種品質。
3.3 抗性通過雜交粳稻雙親抗性互補,新組合申優(yōu)27 高效聚合了Pi54、Pib、Pita、Pi9、Pia等5個稻瘟病抗性主效基因和白葉枯病抗性基因Xa21,保證了該組合具有比較廣譜的稻瘟病和白葉枯病抗性[5];經浙江省農業(yè)科學院植物保護與微生物研究所2019 年抗性鑒定,稻瘟病苗葉瘟平均2.3 級,穗瘟發(fā)病率平均7.7 級,穗瘟損失率平均3.0 級,稻瘟病綜合指數為4.7。該組合莖稈粗稈、青稈活熟,抗倒性較強,適宜機械化生產。
4.1 適時早播、合理密植雜交粳稻新組合申優(yōu)27 作小苗機插栽培,宜在5 月中下旬播種,每hm2用種量30kg;作直播稻栽培,6 月上旬播種,用種量37.5kg。小苗機插稻,每塑盤播量干谷90g,每hm2大田育300 只塑盤[6],秧齡18d,葉齡3~3.5葉及時移栽,適宜行株距30cm×13.2cm,每hm2植25.5 萬穴左右,每穴苗數3~4 株,基本苗75 萬~90 萬,高峰苗控制在375 萬左右。
4.2 肥料運籌肥料運籌上以控氮增磷鉀為原則,施足基肥,早施追肥。大田每667m2總施純氮量18kg,N∶P∶K 之比力爭達1∶0.5∶0.75。分蘗肥一般要求施用2~3 次,移栽后5~7d,每hm2施BB 肥375kg 作返青肥,隔7~10d 再施尿素112.5kg、氯化鉀225kg,增施第3 次分蘗肥,尿素75kg,以增加早期分蘗,確保中期穩(wěn)長。合理水漿管理,好氣灌溉,增加間歇脫水時間,改善根系的生長環(huán)境,做到青稈活熟。
雜交粳稻新組合申優(yōu)27 制種雙親花時基本一致,花期相遇良好,易于機械化制種;2018 年制種異交結實率52.6%,產量達到3.2t/hm2,2019 年制種異交結實率60.9%,產量達到3.26t/hm2;通過近2 年的制種技術摸索,形成了該組合的制種關鍵技術。
5.1 合理安排親本播差期為促使制種父母本盛花期全相遇,通過雜交粳稻申優(yōu)27 雙親的生物學特性研究,安排父本申恢26 于5 月15 日、22 日分2期播種,母本申10A 于6 月1 日播種。父本大田育秧,每hm2播種量225kg,蓋薄膜。母本秧盤播種,90g 干谷/盤。
5.2 構建適宜的機械化制種群體結構機插秧母本秧齡18d 左右移栽,機插完母本后人工移栽父本,父母本行比為2∶6 或2∶8,行株距為25cm×13cm,每穴3~4 株種子苗,母本基本苗60 萬~90 萬株/hm2。
5.3 結合花期調節(jié),進行制種田水肥管理深水活棵、淺水分蘗[7],返青后,即保持淺水或土壤飽和水狀態(tài),促進秧苗扎根和分蘗[8]。施肥的總原則是有利于高質量群體的形成和雙親平穩(wěn)生長,施足基肥,早追肥,促進早分蘗,保證在移栽后25~30d 母本每hm2最高苗達到 300 萬~330 萬苗,父本達到 90萬~105 萬苗。每hm2施基肥BB 肥375kg,移栽后5~7d 施返青肥尿素150kg,移栽后12~15d 施分蘗肥尿素187.5kg 和氯化鉀75kg,移栽后20d 再施分蘗肥尿素37.5kg 和復合肥150kg;擱田措施為先輕擱再重擱;8 月5 日左右偏施母本尿素225kg,3d 后開始持續(xù)灌深水,抑制母本發(fā)育進度。
5.4 機械割葉、噴施赤霉素及機械輔助趕粉在始穗前2~3d 對制種親本進行機械(園林修割機)割葉[9],割去劍葉2/3,減少授粉障礙,提高母本授粉幾率。父本始穗5%時,每hm2單打赤霉素75~90g,父母本抽穗10%時統(tǒng)打赤霉素90g。始穗后進行機械輔助授粉,一般晴天10:30-11:00 開始趕花粉,單趟不來回,隔20~30min 1 次,至母本閉穎,陰雨天也正常趕花粉。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)嚴格去雜,保證純度。制種田宜適時提早收獲,以保證發(fā)芽率。