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        抗稻瘟病香型恢復(fù)系鄂恢71的選育與應(yīng)用

        2022-02-10 13:29:48楊大兵杜雪樹(shù)夏明元萬(wàn)丙良戚華雄李進(jìn)波
        湖北農(nóng)業(yè)科學(xué) 2022年24期
        關(guān)鍵詞:穗長(zhǎng)稻瘟病區(qū)域試驗(yàn)

        胡 亮,楊大兵,杜雪樹(shù),夏明元,萬(wàn)丙良,戚華雄,李進(jìn)波,2

        (1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所/糧食作物種質(zhì)創(chuàng)新與遺傳改良湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,武漢 430064;2.湖北洪山實(shí)驗(yàn)室,武漢 430070)

        水稻(OryzasativaL.)是中國(guó)最重要的糧食作物之一,利用水稻雜種優(yōu)勢(shì)開(kāi)展雜交水稻的培育與利用是提高水稻單位面積產(chǎn)量最經(jīng)濟(jì)有效的途徑[1]。開(kāi)展配組產(chǎn)量高、抗性好、米質(zhì)優(yōu)的恢復(fù)系,如明恢63、蜀恢527、揚(yáng)稻6號(hào)(9311)及五山絲苗(R534)等骨干恢復(fù)系的選育與應(yīng)用更是選育強(qiáng)優(yōu)勢(shì)雜交組合的關(guān)鍵[2-5]。隨著人民生活水平的提高,優(yōu)質(zhì)稻米的市場(chǎng)需求也越來(lái)越大,其中,香型稻米的培育成為水稻提檔升級(jí)的重要途徑[6]。稻瘟病是中國(guó)水稻生產(chǎn)中的主要病害,也是中國(guó)水稻新品種審定中實(shí)行“一票否決制”的水稻病害,選用抗稻瘟病的優(yōu)良親本,是防治雜交水稻稻瘟病最經(jīng)濟(jì)、有效和環(huán)保的措施[7]。

        揚(yáng)稻6號(hào)是中國(guó)應(yīng)用面積最廣的恢復(fù)系之一,但稻瘟病抗性較差,且沒(méi)有香味[8,9]。本研究以揚(yáng)稻6號(hào)為骨干親本,通過(guò)分子標(biāo)記輔助選擇結(jié)合回交、復(fù)交等手段,將稻瘟病抗性基因Pi1、Pi2及香味基因frg聚合,育成抗稻瘟病香型恢復(fù)系鄂恢71,并組配了一批優(yōu)勢(shì)強(qiáng)、產(chǎn)量高、抗稻瘟病的優(yōu)良雜交稻組合[10,11]。對(duì)鄂恢71的選育過(guò)程、品種特征特性及其配組應(yīng)用情況進(jìn)行總結(jié),以期為該品種的推廣應(yīng)用提供參考。

        1 選育過(guò)程

        鄂恢71是以揚(yáng)稻6號(hào)為輪回親本,以攜帶稻瘟病抗性基因Pi1和Pi2的中間材料GD-7、攜帶香味基因fgr的恢復(fù)系豐香恢1號(hào)為供體親本,經(jīng)分子標(biāo)記輔助選擇結(jié)合稻瘟病抗性鑒定、表型鑒定選育而來(lái)的抗稻瘟病香型恢復(fù)系,具體選育過(guò)程見(jiàn)圖1。2008年夏季在武漢市以揚(yáng)稻6號(hào)為母本與GD-7(攜帶Pi1、Pi2)雜交,獲得F1種子;2009年春季在海南省陵水黎族自治縣種植F1,以揚(yáng)稻6號(hào)為輪回親本進(jìn)行回交,收獲BC1F1種子;2009年夏季在武漢市種植BC1F1,經(jīng)分子標(biāo)記檢測(cè),以攜帶Pi1和Pi2基因的陽(yáng)性單株為父本,繼續(xù)與揚(yáng)稻6號(hào)回交,收獲BC2F1種子;2010年春季在海南省種植BC2F1,經(jīng)分子標(biāo)記檢測(cè),收獲Pi1和Pi2基因均為陽(yáng)性雜合且表型與揚(yáng)稻6號(hào)相近單株的BC2F2種子;2010年夏季在武漢市種植BC2F2,經(jīng)分子標(biāo)記檢測(cè)和表型選擇,收獲同時(shí)攜帶Pi1和Pi2基因的純合單株BC2F3種子;2011年春季在海南省種植BC2F3,選擇綜合性狀優(yōu)良的株行單株,收獲BC2F4種子;2011年夏季在武漢市種植BC2F4,以綜合性狀優(yōu)良的單株為母本,以攜帶香味基因fgr的豐香恢1號(hào)為父本進(jìn)行雜交,收獲MF1(Multi-cross F1,復(fù)交F1)種子;2012年春季在海南省種植MF1,再以“揚(yáng)稻6號(hào)3/GD-7”的BC2F5株系(R007)內(nèi)單株為受體親本與MF1單株回交,收獲BC1F1種子;2012年夏季在武漢市種植BC1F1,單株選擇,收獲BC1F2種子;2013年在海南省種植BC1F2群體,單株選擇并收獲BC1F3種子;2013年夏季在武漢市種植BC1F3,挑選經(jīng)分子標(biāo)記檢測(cè)獲得Pi1、Pi2和fgr均為陽(yáng)性純合且農(nóng)藝性狀優(yōu)良的單株,收獲BC1F4種子;經(jīng)連續(xù)加代和綜合農(nóng)藝性狀選擇、抗性鑒定及品種比較試驗(yàn),于2015年夏季決選BC1F7株系(編號(hào)為15C1071),并暫命名為鄂恢71。

        圖1 鄂恢71選育流程

        2 品種特征特性

        2.1 農(nóng)藝性狀

        鄂恢71株型松散適中,莖稈粗壯,抗倒性強(qiáng)。在武漢市5月上旬播種,株高約120 cm,全生育期約124 d,穗長(zhǎng)約26 cm,每穗總粒數(shù)約200粒,千粒重約28.6 g。葉鞘、葉片均為綠色,劍葉中長(zhǎng)、寬、直立,谷粒長(zhǎng)形,稃尖無(wú)色,谷粒有香味。

        2.2 稻瘟病抗性

        在宜昌市農(nóng)業(yè)科學(xué)院和恩施州農(nóng)業(yè)科學(xué)院的稻瘟病自然誘發(fā)鑒定圃進(jìn)行稻瘟病抗性鑒定,結(jié)果表明,鄂恢71葉瘟病級(jí)3級(jí),穗頸瘟病級(jí)1級(jí),稻瘟病抗性綜合指數(shù)1.75,抗稻瘟病。其配制的雜交組合E兩優(yōu)2071(E農(nóng)2S/鄂恢71)和秧蓀1號(hào)(即E兩優(yōu)1071,E農(nóng)1S/鄂恢71)也表現(xiàn)出良好的稻瘟病抗性。其中,E兩優(yōu)2071在2018年和2019年的稻瘟病鑒定結(jié)果表明,其稻瘟病抗性綜合指數(shù)分別為2.7和2.9,表現(xiàn)為中抗稻瘟病,對(duì)照品種豐兩優(yōu)4號(hào)的稻瘟病抗性綜合指數(shù)分別為5.9和7.8,表現(xiàn)為感或高感稻瘟病。秧蓀1號(hào)在2019、2020年的稻瘟病鑒定結(jié)果表明,其稻瘟病抗性綜合指數(shù)分別為2.4和3.1,表現(xiàn)為中抗稻瘟病,對(duì)照品種天兩優(yōu)616的稻瘟病抗性綜合指數(shù)分別為8.3和8.7,表現(xiàn)為高感稻瘟病。另外,生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果表明,以鄂恢71配制的上述2個(gè)雜交水稻組合在湖北省各區(qū)域試驗(yàn)點(diǎn)均未見(jiàn)稻瘟病發(fā)生。

        3 配組應(yīng)用

        自鄂恢71育成以來(lái),用其為父本組配的雜交稻 組合E兩優(yōu)2071(E農(nóng)2S/鄂 恢71,鄂審 稻20210015)、秧 蓀1號(hào)(E農(nóng)1S/鄂 恢71,鄂 審 稻20210089)于2021年通過(guò)湖北省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)品種審定,用其為父本組配的雜交稻組合雨兩優(yōu)71(雨03S/鄂恢71,鄂審稻20220045)于2022年通過(guò)湖北省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)品種審定,尚有一批組合在品種比較試驗(yàn)或區(qū)域試驗(yàn)中表現(xiàn)突出,如珞紅4A/鄂恢71、武香S/鄂恢71等。

        3.1 E兩優(yōu)2071

        E兩優(yōu)2071是湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所用E農(nóng)2S作母本,鄂恢71作父本配組育成的兩系雜交中熟偏遲秈型中稻品種。E兩優(yōu)2071在2018—2019年參加湖北省中稻區(qū)域試驗(yàn),2年區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量為10 028.77 kg/hm2,比對(duì)照豐兩優(yōu)4號(hào)增產(chǎn)3.52%。22個(gè)試點(diǎn)中,16點(diǎn)增產(chǎn),增產(chǎn)點(diǎn)占73%,區(qū)域試驗(yàn)中的產(chǎn)量表現(xiàn)詳見(jiàn)表1。

        表1 E兩優(yōu)2071在2018—2019年湖北省中稻區(qū)域試驗(yàn)中的產(chǎn)量表現(xiàn)

        該品種平均株高122.1 cm,株型適中,生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng),分蘗力較強(qiáng),穗層整齊;葉色綠,劍葉略寬長(zhǎng)、直立;粒直背型,稃尖無(wú)色、極少短頂芒,后期轉(zhuǎn)色較好,稻谷有香味。全生育期131.9 d,比對(duì)照短0.8 d。每公頃有效穗數(shù)253.5萬(wàn)穗,穗長(zhǎng)26.5 cm,每穗總粒數(shù)178.3粒,每穗實(shí)粒數(shù)151.5粒,結(jié)實(shí)率85.0%,千粒重28.57 g。較對(duì)照品種而言,E兩優(yōu)2071生育期略短,株高偏矮,有效穗較多,而平均穗長(zhǎng)、每穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重等性狀表現(xiàn)相似(表2)。因此,E兩優(yōu)2071具有更好的豐產(chǎn)性和抗倒性;另外,E兩優(yōu)2071在生產(chǎn)試驗(yàn)中也表現(xiàn)出高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性,在湖北金湖農(nóng)作物研究院組織的2020年生產(chǎn)試驗(yàn)中,E兩優(yōu)2071在10個(gè)生產(chǎn)試驗(yàn)點(diǎn)均比對(duì)照增產(chǎn),平均產(chǎn)量達(dá)10 153.20 kg/hm2,較對(duì)照豐兩優(yōu)4號(hào)增產(chǎn)7.04%,詳見(jiàn)表3。

        表2 E兩優(yōu)2071在2018—2019年湖北省中稻區(qū)域試驗(yàn)中的主要經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)

        表3 E兩優(yōu)2071在2020年湖北省水稻生產(chǎn)試驗(yàn)中的產(chǎn)量表現(xiàn)

        3.2 秧蓀1號(hào)(區(qū)試代號(hào)為E兩優(yōu)1071)

        秧蓀1號(hào)(區(qū)試代號(hào)為E兩優(yōu)1071)是湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所用E農(nóng)1S作母本,鄂恢71作父本配組育成的兩系雜交中稻品種。E兩優(yōu)1071在2019—2020年參加湖北省再生稻聯(lián)合體試驗(yàn),2年區(qū)域試驗(yàn)加權(quán)產(chǎn)量平均值為5 868.60 kg/hm2,比對(duì)照天兩優(yōu)616增產(chǎn)1.52%。區(qū)域試驗(yàn)中的產(chǎn)量表現(xiàn)詳見(jiàn)表4。

        表4 2019-2020年E兩優(yōu)1071區(qū)域試驗(yàn)中的產(chǎn)量表現(xiàn)

        該品種平均株高108.6 cm,株型適中,劍葉較長(zhǎng)、挺,穗長(zhǎng),粒大,著粒較稀,稃尖無(wú)色、無(wú)芒,穎尖無(wú)色,稻谷有香味(表5)。2季生育期209.7 d,比對(duì)照天兩優(yōu)616長(zhǎng)0.3 d。頭季每公頃有效穗數(shù)276.0萬(wàn)穗,穗長(zhǎng)24.0 cm,每穗總粒數(shù)148.6粒,每穗實(shí)粒數(shù)125.0粒,結(jié)實(shí)率84.0%,千粒重29.8 g。再生季每公頃有效穗301.5萬(wàn)穗,穗長(zhǎng)18.8 cm,每穗總粒數(shù)75.9粒,每穗實(shí)粒數(shù)57.3粒,結(jié)實(shí)率75.3%,千粒重27.9 g。湖北金湖農(nóng)作物研究院于2020年組織E兩優(yōu)1071的再生稻生產(chǎn)試驗(yàn),對(duì)照為天兩優(yōu)616,頭季平均產(chǎn)量8 513.85 kg/hm2,較對(duì)照增產(chǎn)3.11%,再生季平均產(chǎn)量達(dá)3 754.35 kg/hm2,較對(duì)照增產(chǎn)6.00%,兩季加權(quán)產(chǎn)量(頭季40%+再生季60%)平均為5 658.15 kg/hm2,比對(duì)照增產(chǎn)4.24%,詳見(jiàn)表6。

        表5 E兩優(yōu)1071在區(qū)域試驗(yàn)中的主要經(jīng)濟(jì)性狀

        3.3 雨兩優(yōu)71

        雨兩優(yōu)71是湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所用“雨03S”作母本、鄂恢71作父本配組育成的兩系雜交中熟秈型中稻品種。雨兩優(yōu)71在2020—2021年參加2020年湖北種業(yè)創(chuàng)新測(cè)試聯(lián)合體遲熟中秈試驗(yàn),2年區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量為9 666.83 kg/hm2,比對(duì)照豐兩優(yōu)四號(hào)增產(chǎn)3.77%。20個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中,15點(diǎn)增產(chǎn),增產(chǎn)點(diǎn)占75%,區(qū)域試驗(yàn)中的產(chǎn)量表現(xiàn)詳見(jiàn)表7。

        表7 雨兩優(yōu)71在2020—2021年湖北省中稻區(qū)域試驗(yàn)中的產(chǎn)量表現(xiàn)

        該品種平均株高109.9 cm,株型適中,生長(zhǎng)勢(shì)旺,分蘗力較強(qiáng),穗層整齊;葉色濃綠,劍葉長(zhǎng)、寬、直立;谷粒細(xì)長(zhǎng)形,稃尖紫色。無(wú)芒,后期轉(zhuǎn)色好,糙米有香味。全生育期128.9 d,比對(duì)照短5.7 d。每公頃有效穗290.2萬(wàn),穗長(zhǎng)23.8 cm,每穗總粒數(shù)179.3粒,每穗實(shí)粒數(shù)146.0粒,結(jié)實(shí)率81.2%,千粒重26.41 g。較對(duì)照品種而言,雨兩優(yōu)71生育期短,株高偏矮,有效穗較多,而平均穗長(zhǎng)、每穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重等性狀表現(xiàn)相似(表8)。因此,雨兩優(yōu)71具有更好的豐產(chǎn)性和抗倒性。另外,雨兩優(yōu)71在生產(chǎn)試驗(yàn)中也表現(xiàn)出高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)。在中墾錦繡華農(nóng)武漢科技有限公司組織的2021年生產(chǎn)試驗(yàn)中,雨兩優(yōu)71在10個(gè)生產(chǎn)試驗(yàn)點(diǎn)均比對(duì)照增產(chǎn),平均產(chǎn)量達(dá)10 038.60 kg/hm2,較對(duì)照豐兩優(yōu)4號(hào)增產(chǎn)6.00%,詳見(jiàn)表9。

        表8 雨兩優(yōu)71在2020—2021年湖北省中稻區(qū)域試驗(yàn)中的主要經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)

        表9 雨兩優(yōu)71在2021年湖北省水稻生產(chǎn)試驗(yàn)中的產(chǎn)量表現(xiàn)

        4 小結(jié)

        鄂恢71是以揚(yáng)稻6號(hào)為受體親本,經(jīng)分子標(biāo)記輔助選擇結(jié)合表型選擇、稻瘟病抗性鑒定等技術(shù)手段選育而成的抗稻瘟病香型恢復(fù)系。攜帶稻瘟病抗性基因Pi1、Pi2和香味基因fgr的鄂恢71與不同來(lái)源的不育系所配組合均表現(xiàn)出雜交優(yōu)勢(shì)強(qiáng)、產(chǎn)量高、稻瘟病抗性好的特點(diǎn),證實(shí)了鄂恢71是一個(gè)優(yōu)良恢復(fù)系,具有很好的生產(chǎn)應(yīng)用前景。

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