趙開斌 余華強 梅漢成 田永宏
摘要從粵優997的成功選育入手,闡述了粵優997選育的目標、思路與過程,總結了幾點育種體會,以期為水稻育種提供借鑒。
關鍵詞雜交稻;粵優997;育種
中圖分類號S511.032文獻標識碼A文章編號 1007-5739(2009)06-0184-02
隨著生活水平的不斷提高,人們對優質稻米的需求愈來愈強烈。在相當長的一段時間內優質稻米的生產主要靠推廣種植優質常規稻。但優質常規稻的優質與高產、優質與抗逆的矛盾比較突出,使優質常規稻的推廣受到一定的限制。筆者根據基因加性效應和顯性效應的遺傳原理,利用引進的優質不育系與自育的優質恢復系雜交,優優雜交,育成了品質優、產量高、綜合抗逆性好的雜交水稻新組合粵優997。粵優997的選育成功,為今后的育種工作帶來了一些啟迪。
1組合育種的目標及思路
1.1育種背景
襄樊地處鄂北漢水中游,位于東經110°45′~113°47′、北緯31°13′~32°35′之間。全市屬亞熱帶季風氣候區,常年雨量、氣溫適中,春溫高于秋溫;年日照時數1 800~2 000h,是湖北省最高值區之一;年降水量820~1 200mm,雨熱同季。水稻生長季節是該地區高溫多雨的黃金季節,其生育后期即抽穗灌漿期(8~9月)又是晝夜溫差最大時期,差值達10~15℃,白天光照足,強度大,水稻光合效率高;夜間溫度低,水稻呼吸弱,能量消耗少,干物質積累多,米質好。因此,該地區發展優質稻生產具有得天獨厚的自然條件。但長期以來,該地區雜交稻生產主要靠外引品種,由于這些品種的雄性不育系普遍存在品質較差問題,導致雜交稻稻米品質檔次低,在市場上缺乏競爭力。為此,襄樊市農科院根據市場需求,及時調整雜交水稻育種方向,由偏重產量向產量、品質并重轉變,整合優勢資源,并廣泛與全國大專院校、科研院所開展交流與合作,在優質雜交水稻新組合選育上開展育種攻關。
1.2育種目標
品質上以GB/T17891-1999秈稻谷3級為標準,即出糙率≥75%,整精米率≥52%,堊白粒率≤30%,堊白度≤5%,直鏈淀粉(干基)15.0%~24.0%,膠稠度≥50mm,粒型(長寬比)≥2.8。豐產穩產性能好,要求產量9 750kg/hm2以上,組合制種產量3 750kg/hm2以上。抗病性優于汕優63。
1.3育種思路
利用親緣關系較遠的品種作親本,采用雜交育種手段,聚合雙親優良性狀,選育出配合力高、米質優、綜合抗性強、易于制種、生育期適中的恢復系。以紅蓮型不育系為主要測交對象,進行廣泛測交篩選。選配出的新組合要求米質達到國標3級優質米標準以上,產量高于現有主推組合,易于繁殖制種,綜合抗性好,適宜機械收獲。
2粵優997育種經過
“九五”以來,襄樊市農科院在雜交水稻品質育種上開展了育種攻關,先后引進了金23A、K17A、博A、粵泰A等一批優質不育系和蜀恢162、明86、741等一批優質恢復系材料,根據育種目標進行了雜交轉育、系統選育、測交篩選。選育出了一批優質恢復系和多個理想組合,其中1999年從741后代材料中經系統選育,編號為007的株系與粵泰A雜種一代優勢突出,株型、生育期、穗粒結構、產量、抗性及米質等性狀優良,經定向選擇,該株系性狀趨于穩定,定名為襄恢997,該組合則取名粵優997。2000年粵優997在襄樊市農科院參加優質雜交中稻品比試驗,平均產量8 516.7 kg/hm2,比對照汕優63增產12.64%,增產顯著。2001年參加了湖北省中稻(預備)區域試驗,平均產量9 682.5kg/hm2,比對照汕優63增產2.08%,米質達國標優質米3級標準(在2個送檢點中,其中1個點達國標2級),順利通過了省區域預備試驗。2002年參加湖北省中稻區域試驗,平均產量8 813.4kg/hm2,居12個參試品種第5位,比對照汕優63增產5.56%,達極顯著水平。2003年區試平均產量7 620.9kg/hm2,居第8位,比對照汕優63減產1.33%,減產不顯著。品種區域試驗中米質經農業部食品質量監督檢驗測試中心測定,出糙率80.4%,整精米率62.4%,堊白粒率8%,堊白度0.8%,直鏈淀粉含量22.4%,膠稠度56mm,長寬比3.2,主要理化指標達到國標2級優質稻谷質量標準。病害經抗性鑒定,抗病性優于汕優63。2005年3月粵優997通過湖北省農作物品種審定委員會審定命名(品種審定編號為鄂審稻2005004)。多年多點試驗示范表明,該組合適應性廣,米質優,豐產穩產性好,綜合抗逆性強,具有很好的開發利用前景。
3粵優997育種體會
3.1廣泛開展交流與合作是育種取得成功的前提
當今科學技術發展突飛猛進,雜交水稻育種更是日新月異。就雜交水稻發展現狀而言,我國仍處于世界的前沿,每年都有新品種問世,隨著轉基因等現代生物技術的應用,雜交水稻水平越來越高,僅靠一家單位難以做出重大成果,大合作、大聯合、大開發已成為必然。
3.2創新是育種成敗的關鍵
粵優997是雜交水稻品質育種創新的結果。具體表現為:一是育種思路上創新。雜交稻本身的遺傳特性是決定其性狀的內因。為此,在親本選配上,根據優勢互補和加性效應、顯性效應原理,嚴格篩選優質親本進行配組,克服了以往單靠某一親本改變雜交組合米質性狀的矛盾。二是育種親本材料上創新。在相當長的一段時間內,我國秈型雜交稻生產和育種中主要以野敗型細胞質雄性不育系為主,存在著細胞質單一、遺傳背景狹窄、抗性下降、易暴發大面積病害等問題。同時,這些不育系如珍汕97A、V20A等普遍存在粒型短粗、堊白率高等問題,這些年來雖然選用了不少優質恢復系,但很難測配出米質達到國標3級優質米標準的組合;而引進的粵泰A為紅蓮型不育系,米粒細長,堊白率低,堊白度小,米質比上述不育系顯著提高,且其他農藝性狀也優良,為雜交配組的理想不育系。自育的恢復系襄恢997是秈粳交后代,親和性好,中間偏秈。粵優997的育成顯示了亞種間雜交稻應用上的巨大潛力。
3.3科學指導是育種成功的保障
水稻性狀的遺傳是由其基因控制的,具有規律性,如果忽視其遺傳規律或對其遺傳規律認識不足,育種過程中難免出現盲目性。特別是水稻的品質性狀、遺傳規律尤為復雜。研究表明,稻米品質的形成是品質遺傳特性和環境條件綜合作用的結果,品質遺傳特性是內因;而控制品質性狀的基因有很多,如粒型、堊白、透明度、蛋白質含量、直鏈淀粉含量、膠稠度、出糙率、整精米率等,遺傳上有的表現為加性效應,有的表現為顯性效應,有的兼而有之,有的遺傳力高,有的遺傳力低。為此,在育種工作開展之初,襄樊市農科院育種科研人員查閱了大量資料,結合以往的育種工作實踐,對水稻品質性狀的遺傳規律有了較為詳細的了解,育種工作有的放矢,少走了彎路。同時,在品質育種上注重現代化的品質檢測設備的應用,在低世代就進行品質分析,去劣存優,大大提高了品質育種工作效率。
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