鄭興飛,何立斌,張志清,彭小玲,徐得澤,胡中立,余金洪*
(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學院 糧食作物研究所,武漢 湖北 430064; 2.安徽豐大種業(yè)股份有限公司,合肥 安徽 230601;3.武漢大學生命科學學院 雜交水稻國家重點實驗室,武漢 湖北 430072)
不育系是水稻雜種優(yōu)勢利用的關鍵。然而,不育系培育周期長、難度大。隨著人民生活水平的提高,對稻米品質(zhì)也提出了更高的要求,要求雜交稻在保持高產(chǎn)的基礎上,還要兼顧品質(zhì)。已有研究表明,稻米糊化溫度、膠稠度等品質(zhì)性狀受細胞質(zhì)遺傳的影響較大[1]。因此,選育具備良好配合力的優(yōu)質(zhì)不育系,是培育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)雜交水稻新組合的重要基礎。華占作為新一代配組最多的恢復系,配合力好,綜合性狀優(yōu)良,截至2019年3月,以其為父本,已審定了87個雜交稻品種。武漢大學雜交水稻國家重點實驗室以抗倒優(yōu)質(zhì)溫敏核不育系武香S與華占雜交,經(jīng)過6年系統(tǒng)選育,成功培育了一個育性轉換溫度低、配合力高的溫敏核不育系,命名為華占S。該不育系于2017年8月通過安徽省農(nóng)作物品種審定委員會審定。
溫敏核不育系武香S有開花習性好,柱頭外露率高,抗性較強(抗稻瘟病為3級)、米質(zhì)優(yōu)(國標2級)等特點,但其植株較高,限制了其廣泛利用。華占是中國水稻研究所以引自馬來西亞的SC02-S6為基礎材料, 經(jīng)過反復測交與系統(tǒng)選育而成的恢復系,具有分蘗力強,米質(zhì)優(yōu),配合力高,穩(wěn)產(chǎn)性好等特點[2]。華占廣泛應用于雜交稻育種中,其配組的雜交稻組合對稻瘟病均表現(xiàn)出良好的抗性[3]。因此,將武香S與華占雜交,選育綜合兩者優(yōu)良性狀的不育株,經(jīng)系譜法選擇育成新的溫敏核不育系。
2012年正季在湖北省崇陽縣用優(yōu)質(zhì)溫敏核不育系武香S與華占雜交,當年冬季在海南種植F1,4行小區(qū)50株,套袋自交結實,混收種子300 g。2013年夏,種植F2群體1 500株,選擇優(yōu)良不育株,以華占為父本回交,當年在海南種植并收種。2014年,種植1 500株BC1F2,選擇優(yōu)良可育株系80株;海南種植BC1F3每個株系50個單株,從中選擇優(yōu)良可育單株100株。2015年種植100個BC1F4株系群體,每個株系100株,選敗育徹底的優(yōu)良不育單株25株,割茬再生收自交種子;海南種植BC1F5,每行50株,選優(yōu)良單株8株。2016年種植BC1F6株系8個,每個株系1 000株,分期播種,選性狀優(yōu)良的單株4株,并與自選恢復系廣泛測配,割茬再生,收自交種子;海南于BC1F7群體選優(yōu)良純合株系1個,性狀基本穩(wěn)定,定名為華占S,并進行繁種。2017年于鑒定圃觀察育性,種植雜交種,部分組合表現(xiàn)優(yōu)異。該不育系與武香S比較,株高稍高,播始歷期長5 d,稃尖無色(武香S為紫色),葉片顏色較淡,劍葉長窄 (表1)。
表1 華占S與武香S的比較
華占S不育期株高90 cm,穗長24.5 cm,每穗總粒數(shù)266粒,包頸粒數(shù)27粒,包頸粒率10.2%;單株成穗10~11個,千粒重25.5 g左右,谷粒長形,稃尖無色;劍葉較窄,長度略長,約為37.4 cm,寬度為1.8 cm,劍葉角度160°,葉色較淡,莖稈較粗,抗倒性好。
2016年在合肥分期播種觀察華占S自然條件下的育性動態(tài),自5月1日至6月30日,每10 d播1期共7期。從始穗開始,每隔1 d取5株各1個稻穗鏡檢花粉敗育情況。結果表明(表2),華占S不育期持續(xù)時間較長,育性轉換明顯。自8月1日至9月11日,鏡檢花粉敗育率為99.7%~100%。9月14日開始轉成可育,不育期持續(xù)時間達42 d。從8月1日開始至9月16日套袋自交,結果顯示,9月9日前套袋自交,均表現(xiàn)自交不結實;9月14日和9月16日套袋自交結實率分別為4.0%和18.5%,與花粉鏡檢結果一致。
表2 2016年華占S在合肥自然條件下育性表現(xiàn)
2017年在合肥重復進行華占S育性動態(tài)觀察,自4月21日至6月30日,每10 d播1期共8期。鏡檢花粉敗育率除8月31日為94.22%外,自7月30日至9月11日,為97.90%~100% (表3)。9月12日開始轉成可育,不育期長達46 d。從7月30日開始至9月16日套袋自交,結果9月6日前均表現(xiàn)自交不結實。9月14日和9月16日套袋自交結實率為5.5%和16.7%。兩年育性觀察結果表明,華占S育性穩(wěn)定,不育期達42 d以上,不育株率達100%。
表3 2017年華占S在合肥自然條件下育性表現(xiàn)
2016年冬在海南省陵水縣進行小面積繁殖,繁殖面積133.4 m2,11月20日播種,次年2月25日抽穗,播始歷期98 d,有效穗數(shù)210.0萬·hm-2,每穗總粒數(shù)173粒,每穗實粒數(shù)132粒,千粒重25.5 g,產(chǎn)量7 068 kg。表明華占S可繁性較好。
華占S在晴好天氣條件下,每日9:30—11:00時集中開花,午前花占80%以上,開花高峰期明顯;開穎時間長,開穎角度大,柱頭外露率81%,小面積制種異交結實率可達68.5%,制種產(chǎn)量高。
華占S米質(zhì)優(yōu)良。2020年對2019年海南繁殖的華占S稻米品質(zhì)進行了測定分析,糙米率80.2%,精米率72.5%,整精米率65.8%,粒長6.3 mm,長寬比3.2,堊白粒率7%,堊白度1.2%,透明度1級,堿消值3.5級,直鏈淀粉含量21.2%。
華占S配合力較好。2016—2017年在合肥用華占S與自選恢復系雜交,雜交組合均表現(xiàn)出熟期適中、穗形較大、結實率高、優(yōu)勢較強、米質(zhì)優(yōu)等特點。所配組合的667 m2有效穗數(shù)249萬~306萬·hm-2,每穗總粒數(shù)168.4~188.9粒,結實率81.5~85.1%,千粒重25.5~26.6 g,產(chǎn)量9 696~11 223 kg·hm-2,比對照Ⅱ優(yōu)838增產(chǎn)9.8~27.0%。
依據(jù)華占S的生育特性,其播始歷期一般為98 d。由于海南陵水地區(qū)11—12月氣溫仍較高,至12月中下旬才開始下降,進入1月有一段時間的低溫[4]。因此,為保證較高的不育系繁殖產(chǎn)量,在海南陵水的播種期應安排在10月低至11月初。
播種密度要適宜,秧田播種量為200 kg·hm-2。秧田確保平整,施用復合肥350 kg·hm-2作為底肥,在秧苗2葉1心時,追施尿素50 kg·hm-2,3葉期后淺水促分蘗,培育壯秧;移栽前6 d施尿素45 kg·hm-2作送嫁肥。注意移栽前大田要提前耙田與漚田,防止落粒谷生長。秧齡22~28 d即可移栽,移栽規(guī)格為16.6 cm×26.6 cm,并注意留操作行以便后期除雜等操作。
表4 華占S組配兩系雜交組合在合肥的優(yōu)勢表現(xiàn)
海南土壤多屬砂性土,肥水保持能力差,因此,施肥應采取多次少施原則。施用復合肥400 kg·hm-2、尿素120 kg·hm-2作為基肥;插秧后1周左右追施尿素65 kg·hm-2;分蘗期施復合肥75 kg·hm-2、尿素60 kg·hm-2以促分蘗。全生育期采用寸水活苗,淺水促分蘗,夠苗及時曬田。
在繁殖過程中,要采用空間與時間隔離,嚴格除雜。首先,繁殖基地應選擇在隔離條件好的地方,確保田里無落粒谷;在分蘗盛期,依據(jù)株葉形態(tài)等去除異形株;在始穗期,依據(jù)抽穗時間、粒型和稃尖顏色等嚴格除雜2~4次。保證種子純度。
水稻品種華占具有熟期轉色好,分蘗力強,配合力高等優(yōu)勢。目前,以華占作為恢復系,已經(jīng)組配成功了大量優(yōu)質(zhì)廣適型水稻新組合,但在抗倒性方面稍有不足。利用株型緊湊、稈壯優(yōu)質(zhì)溫敏核不育系武香S與華占雜交,培育成功的溫敏核不育系華占S,在利用華占優(yōu)質(zhì)、高配合力特性的基礎上,進一步提高了抗倒性,利于配制優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)品種,應用前景廣闊。