杜士云 吳爽 王守海 王輝 徐廣德
摘要 皖2305S是以水稻光溫敏核不育中間品系2301S/CBB23F14為母本,與自育品系1892S/3401F6雜交,選育而成的秈型光溫敏核不育系。該不育系含有抗白葉枯病基因Xa23,不育起點(diǎn)溫度低,不育性穩(wěn)定,易繁殖制種,配合力好,在合肥自然條件下穩(wěn)定不育期為30d,2013年通過安徽省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)的技術(shù)鑒定,所配組合2305S/華占進(jìn)入湖北省早熟中稻區(qū)域試驗(yàn)。
關(guān)鍵詞 水稻;秈型光溫敏核不育系;2305S;選育
中圖分類號(hào) S.511文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611(2021)07-0043-03
AbstractWan2305S,derivedfromthecrossbetweenanintermediatephotoperiodandthermosensitivegenicmalesterile(PTGMS)line2301S/CBB23F14andanintermediaterestorermaterialfrom1892S/3401F6,isanewphotoperiodandthermosensitivegenicmalesterile(PTGMS)lineinIndicarice,withbacterialblightresistancegeneXa23.Ithasalowcriticalsterilityinducingtemperatureandstablemalesterility.Italsoshowshighcombiningabilityandiseasytoconductmultiplicationandhybridseedproduction.UndernaturalconditionsinAnhui,2305Shasastablesterileperiodofabout30d.ItwastechnicallyidentifiedbytheCropVarietyAppraisalCommitteeofAnhuiProvincein2013.Combination2305S/HuazhanwastestedintheregionaltrialformidseasonearlyIndicariceinHubeiProvince.
KeywordsRice;IndicaPTGMSline;2305S;Breeding
作者簡介 杜士云(1973—),女,安徽壽縣人,副研究員,碩士,從事水稻遺傳育種研究。
水稻白葉枯病是世界性的水稻細(xì)菌病害,也是限制我國水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要因子之一[1]。該病害在世界各水稻產(chǎn)區(qū)均有發(fā)生,尤其在中國、日本和印度發(fā)生最為嚴(yán)重[2]。中國南方和長江中、下游稻區(qū)水稻白葉枯病常年流行,一般減產(chǎn)10%~30%,發(fā)生嚴(yán)重時(shí)減產(chǎn)可達(dá)50%以上[3]。
防治水稻白葉枯病最經(jīng)濟(jì)有效的手段就是利用白葉枯病抗性基因培育抗病品種。Xa23是從我國普通野生稻種鑒定出的一個(gè)優(yōu)良抗白葉枯病基因,是一個(gè)廣譜持久抗水稻白葉枯病基因,Xa23對現(xiàn)有國內(nèi)外白葉枯病鑒別菌系,如菲律賓小種1~10、中國致病型小種1~7和日本小種1~3都表現(xiàn)高抗,且完全顯性、全生育期抗病[4],因此該基因被廣泛應(yīng)用于水稻白葉枯病抗性改良[5-8]。
2305S是以自育的含有Xa23基因的秈稻溫敏核不育中間品系2301S/CBB23F14為母本,與自育品系1892S/3401F6雜交,輔助用分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù),經(jīng)5年8代選擇育成的秈稻溫敏核不育系皖2305S(簡稱2305S)。該不育系含有Xa23基因,接種鑒定白葉枯病1級(jí)、稻瘟病7級(jí),在合肥穩(wěn)定不育期30d以上。2013年通過安徽省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)的技術(shù)鑒定。鑒于此,筆者介紹了水稻秈型光溫敏核不育系皖2305S的選育過程、特征特性、配組表現(xiàn)、繁殖和制種技術(shù)要點(diǎn)。
1選育過程
2008年冬季海南陵水,以自育的秈稻溫敏核不育中間品系2301S/CBB23F14為母本,與自育品系1892S/3401F6雜交,收獲雜交種90粒;2009年夏季合肥,獲得雜交種苗52株,種植44株,表現(xiàn)全不育,選擇不育單株11株,割茬再生收獲自交種;2009年冬季海南陵水,種植F2株系11個(gè),選可育單株13株;2010年夏合肥,種植F3株系13個(gè),選不育單株15株,割茬再生收獲自交種;2010年冬季海南陵水,種植F4株系15個(gè),入選可育單株17株;2011年夏季合肥,種植F5株系17個(gè),優(yōu)選不育單株12株,割茬再生收獲自交種;2011年冬季海南陵水,種植F6株系12個(gè),優(yōu)選結(jié)實(shí)單株20株。2012年夏合肥,種植F7株系20個(gè),其中ΩS2386株系表現(xiàn)優(yōu)異入選,割茬再生混收自交種,定名皖2305S。2012年冬季海南陵水進(jìn)行隔離繁殖,生產(chǎn)不育系種子,并進(jìn)一步開展2305S的分期播種、組合測配及試制種等相關(guān)試驗(yàn)。2013年通過華中農(nóng)業(yè)大學(xué)人工光溫育性鑒定試驗(yàn),2013年通過安徽省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)的技術(shù)鑒定。
2特征特性
2.1主要形態(tài)特征
水稻2305S不育系株型緊湊,植株較矮,莖稈粗壯。稃尖、柱頭無色,葉鞘綠色。劍葉直立、較長、內(nèi)卷。穗頂端穎花偶有短芒。在合肥5月1日播種,7月24日始穗,播始?xì)v期84d,單粒種子苗移栽,栽插密度13.3cm×16.7cm,單穴穗數(shù)5.7個(gè),穗數(shù)256.5萬/hm2,株高72.1cm,穗長20.7cm,每穗穎花234朵,劍葉長26.4cm,寬1.8cm,劍葉葉枕至穗頸節(jié)長度為8.8cm,包頸度42.5%,包頸粒率21.8%。主莖15.1葉。5月25日播種,8月11日始穗,播始?xì)v期78d,主莖14.6葉。
2.2育性表現(xiàn)
2.2.1合肥自然條件下分期播種的育性表現(xiàn)。
2012年在合肥進(jìn)行了分期播栽試驗(yàn),從5月1日開始,至7月11日結(jié)束,間隔10d播1期,共播了8期。鏡檢套袋期為7月23日至9月21日。2305S從7月23日至8月31日抽穗,表現(xiàn)雄性不育,鏡檢花粉敗育率為99.56%~100%,平均99.97%,套袋自交結(jié)實(shí)率0~0.18%,平均0.01%。穩(wěn)定不育期為40d。
2013年在合肥進(jìn)行了分期播栽試驗(yàn),從4月21日開始,至7月11日結(jié)束,間隔10d播1期,共播了9期。鏡檢套袋期為7月17日至9月22日。2305S從7月17日至9月11日抽穗,表現(xiàn)雄性不育,鏡檢花粉敗育率為99.83%~100%,平均99.97%,套袋自交不結(jié)實(shí)。穩(wěn)定不育期為57d。
2.2.2人工氣候箱鑒定結(jié)果。
2013年在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院進(jìn)行人工光溫育性鑒定試驗(yàn),結(jié)果表明,2305S在14.5h+25.0℃、12.5h+25.0℃和自然光溫3種處理?xiàng)l件下,自交結(jié)實(shí)率均為0;而在14.5h+23.0℃處理?xiàng)l件下,花粉敗育率為99.51%,自交結(jié)實(shí)率僅為0.27%。這說明2305S為秈型溫敏型核不育系,在長日下的不育起點(diǎn)溫度為23.0℃左右,可以分別在長江中下游和海南安全進(jìn)行夏制和冬繁。
2.3異交特性
2305S開花習(xí)性較好,未施用“九二零”,柱頭外露率78.1%,其中雙外露率44.3%,單外露率33.8%。抽穗當(dāng)天或第2天就開花,盛花期在見穗后4~6d,單株開花7d左右,開花高峰期:晴天在10:00—12:00,遇陰雨天氣相應(yīng)延遲。小面積制種異交結(jié)實(shí)率48.7%左右。
2.4稻米品質(zhì)及抗性
經(jīng)檢測,2305S精米率71.6%,千粒重25.1g,稻谷長7.3mm,寬2.9mm,長寬比2.5,直鏈淀粉含量16.1%。
2012年經(jīng)安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所接種鑒定,2305S白葉枯病1級(jí)、稻瘟病7級(jí)。2305S中含有來源于水稻CBB23中的抗白葉枯病Xa23基因,其Xa23基因PCR檢測見圖1,分子標(biāo)記引物為RM206,陽性對照為含有抗白葉枯病Xa23基因的水稻CBB23,陰性對照為安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所選育的秈型光溫敏不育系1892S[9]和2301S[10]及常規(guī)恢復(fù)系水稻3401。
3配組表現(xiàn)
2305S配合力較強(qiáng),以皖2305S為母本與一般秈稻品系測交,多數(shù)組合表現(xiàn)熟期適宜,穗粒數(shù)多,結(jié)實(shí)率高,米質(zhì)優(yōu)良,雜種優(yōu)勢強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
所配組合2305S/華占參加湖北省種業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合體測試早熟中稻區(qū)試,優(yōu)勢突出。2017年平均產(chǎn)量10.02t/hm2,比對照增產(chǎn)15.03%,差異極顯著,居第1位。田間表現(xiàn)株型適中,性狀整齊,劍葉長挺,有效穗較多,植株較矮,稃尖無色。中抗白葉枯病,中抗稻瘟病,稻瘟病綜合指數(shù)2.8,全生育期112.9d,米質(zhì)主要理化指標(biāo)達(dá)到國標(biāo)二級(jí)優(yōu)質(zhì)稻谷質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。2018年,平均產(chǎn)量9.94t/hm2,比對照增產(chǎn)14.30%,差異極顯著,居第1位??拱兹~枯病,中抗稻瘟病,稻瘟病綜合指數(shù)3.1。全生育期110.7d,米質(zhì)主要理化指標(biāo)達(dá)到國標(biāo)二級(jí)優(yōu)質(zhì)稻谷質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
4繁殖技術(shù)要點(diǎn)
2305S育性轉(zhuǎn)換臨界溫度小于24℃,在安徽或湖北秋季9月中下旬抽穗,一般可正常結(jié)實(shí),但因?yàn)榍锛練鉁氐牟环€(wěn)定性,具有一定的風(fēng)險(xiǎn),一般利用海南冬季自然短日低溫條件進(jìn)行繁種,將育性轉(zhuǎn)換敏感期安排在日平均氣溫低于23℃的時(shí)段,即可安全繁種。2305S海南冬繁時(shí),花期宜安排在3月上中旬。2305S在海南陵水的自然光溫條件下,11月底左右播種,3月上中旬始穗。繁殖田要求隔離條件好、灌溉條件好、無其他品種落粒谷生長。注意肥水管理,及時(shí)防治病蟲害和除雜,及時(shí)收曬,保證種子純度和質(zhì)量。
5制種技術(shù)要點(diǎn)
為確保制種安全,2305S制種主要注意以下幾點(diǎn):一是選定適宜的制種季節(jié)和制種基地,合理安排播插期,避免前期低溫和后期低溫導(dǎo)致可育的情況。2305S育性轉(zhuǎn)換起點(diǎn)溫度低于24.0℃,育性穩(wěn)定,在安徽穩(wěn)定不育期超過40d。如在安徽夏制,2305S的抽穗揚(yáng)花期宜在8月10—20日,根據(jù)2305S的生育特性,播期宜安排在5月中下旬。二是適時(shí)適量酌情噴施“九二零”。2305S對“九二零”不敏感,建議母本幼穗在破口3%前開始啟動(dòng)噴灑“九二零”1次,一般用量為45~75g/hm2。始噴指標(biāo)抽穗15%左右,分3次按“前輕、中重、后補(bǔ)”的原則噴施,一般用量為450~600g/hm2。三是稀播壯秧,搭好豐產(chǎn)苗架。2305S開花習(xí)性好,受粉能力強(qiáng),異交結(jié)實(shí)率高。分蘗力強(qiáng),成穗率高,通過增加母本用種量、稀播勻播、培育多蘗壯秧、適齡移栽、插足基本苗、一次性施肥等措施,培育出有效穗多、穗層整齊的苗穗群體,從而奪取高產(chǎn)。另外,需選好制種田;確定父母本適宜的播差期,及時(shí)調(diào)節(jié)花期,確保父母本盛花期相遇;科學(xué)肥水管理;防治病蟲害,防雜保純,嚴(yán)格防止生物學(xué)混雜和機(jī)械混雜,確保種子純度和質(zhì)量。
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