廖亦龍 王豐 符福鴻 柳武革 李金華 朱滿山 黃慧君 劉迪林 付崇允
(廣東省農業科學院水稻研究所/廣東省水稻育種新技術重點實驗室,廣州510640;第一作者:liaoyilong@21cn.com;*通訊作者:fwang1631@163.com)
為解決南方稻區生產上大面積推廣種植的雜交稻組合存在的高產與優質的矛盾,以及高產不穩產、抗性與適應性較差等突出問題,筆者所在項目組自上世紀90年代中期開始,提出了優質多穗、高產穩產抗病的雜交稻育種技術落線。并期望從雜交稻的恢復系改良著手,培育出株型好、分蘗力強、品質優、抗性好、配合力好、恢復力強、恢復譜廣、適應性廣的多穗型優質恢復系,進而育成高產穩產、優質抗病、適應性廣的雜交稻新組合供生產應用。
采用國內外引進的具有不同遺傳背景、親緣較遠、優勢互補的常規稻與雜交稻恢復系進行雜交、復交,然后通過多世代、不同生態條件下的系統選擇和鑒定篩選,創制出符合育種目標的新型恢復系。
通過綜合分析,選擇了如下6個各具特色的親本材料用于育種程序:(1)明恢63,生產上應用最為廣泛的優良恢復系,具有配合力好、恢復力強、莖稈堅硬,但生育期長,葉片長寬披軟;(2)R3550,葉片窄直、株型直挺、配合力好、恢復力強、直鏈淀粉含量低,但感光性強、粒型短圓,只能組配弱感光型遲熟雜交稻;(3)珍桂矮,具有廣泛的適應性,良好的株葉形態,后期轉色好,但粒型粗短、恢復力不強;(4)連836-1,高抗稻瘟病、分蘗力強、穗多、粒型長,但恢復力一般;(5)BG35-選2,從國外引進的高產常規稻品種,遺傳距離遠,具有良好的抗性和生態適應性,但品質較差;(6)518,秈型常規稻。
利用外引材料BG35-選2與連836-1雜交育成的中間材料R1361為父本,明恢63///([珍桂矮//R3550/518)F4]為母本(R1333)進行雜交(如圖1所示),1995年晚季在廣州種植F1代,淘汰不良單株后,混收F1代種子。1996年早季在廣州種成F2群體,在2 000個單株組成的F2群體中入選株型集散適中、穗層整齊、穗粒結構協調、分蘗力強的19個單株;晚季在這19個株系里,選擇株葉形態好,分蘗力強、穗層整齊,結實充實好、熟色漂亮的2個單株。1997年早季在廣州種成2個F4株系。選擇多個單株,早晚兩季進行配合力的測交篩選;同時分出部分種子在廣州市從化區呂田鎮進行稻瘟病的鑒定篩選。選擇配合力和恢復力強、株葉形態優良、粒型好、穗數多、稻瘟病抗性好、耐寒性好、抗氧化能力強的單株于1998年早季在廣州種成1個F6株系,繼續進行配合力測定和稻瘟病抗性鑒定。晚季在廣州繁殖加代至F7代,最終育成配合力好、恢復力強、恢復譜廣、穗數多、品質優、稻瘟病抗性好、適應性廣的優良三系恢復系廣恢998。

圖1 廣恢998的親緣關系圖

表1 幾個主要恢復系的分蘗力表現(廣州,2017)
廣恢998在廣州早季播始歷期95 d、全生育期125 d,晚季播始歷期71 d、全生育期106 d。主莖葉片數早季16.7葉,晚季15.0葉。株高98 cm,穗長21 cm,每穗總粒數135粒,結實率85%以上,千粒重21.8 g。分蘗力強,單株有效穗多(表1)。株型集散適中,葉片厚直瓦筒狀,葉色濃,耐寒性強,后期遇到低溫,仍能保持較好的結實充實能力,成熟期谷粒呈麻殼金黃色。廣恢998配合力強[1-2],恢復譜廣,花期集中,花粉量大[3],制種異交率高。抗稻瘟病,稻瘟病全群抗比達94.1%。抗氧化能力強,在高溫強光下,不易氧化褪色。其組配的雜種F1葉色較濃,自始至終保持良好的光合狀態,籽粒結實充實好,明顯優于同類組合。
稻米品質優,長寬比3.2,糙米率80.6%,精米率71.8%,整精米率52.1%,堊白粒率22%,堊白度3.6%,透明度2級,直鏈淀粉含量15.5%,堿消值4.4,膠稠度76 mm。
廣恢998先后與博A、秋A、珍汕97A、優ⅠA、粵豐A、天豐A、振A、五豐A、Y華農A、美A、龍特普A、青A、金稻13A、元豐A、II-32A、金23A等不育系組配育成16個組合并通過審定。其中,廣東省審定組合11個、廣西區審定組合3個、國家南方稻區審定組合7個(表2)。

表2 通過各級部門審定的廣恢998系列組合
從表3可見,所有組合均比其相應的對照增產,除秋優998、美優998比對照博優998增產不顯著外,其余組合增產達到顯著或極顯著,高產穩產性突出。
從表3可以看出,廣恢998所配置的雜交組合有效穗數均有突出表現,一般介于18.05~21.15萬/667 m2之間。即使與大穗型不育系金稻13A、振豐A配組的金稻優998和振優998有效穗數也在17.45萬/667 m2以上。較多有效穗數為高產穩產性以及廣泛的適應性奠定了基礎。
天優998在廣東省區試中,其稻米品質鑒定達國標優質2級,在國家區試中,其稻米品質鑒定為國標優質3級[4];華優998在省區試中品質達國標1級,是迄今為止第1個達到這一標準的雜交稻組合[5];美優998、秋優998國家區試中米質達國標2級[6];振優998、博優998、金稻優998在國家區試中均達到部頒優質米2~3級標準[7-9],優優998達部標優質4級[10]。豐優絲苗(豐優998)除堊白度性狀略高于國標外,其余品質性狀均達國標優質米指標,且膠稠度軟[5],被群眾評為最好吃的品種[11];元豐優998食味評分高達81~84分,口感好,軟滑香甜;五豐優998達國標3級,稻米外觀品質和蒸煮食味品質性狀綜合性好,深受人們喜愛[12]。
由于在廣恢998的選育過程中重點關注了稻瘟病抗性基因的引入、鑒定和篩選,育成的廣恢998稻瘟病抗性好。由其所配組的雜交稻組合也普遍表現出較好的稻瘟病抗性(表3)。

表3 廣恢998系列組合在區試中的表現
根據育成的早、中、遲熟不同類型系列雜交稻的特性,系統地策劃其產業化技術方案。聯合廣東省金稻種業有限公司、湖南金稻種業公司、江西現代種業公司、江西科源種業公司、廣西南寧華稻種業有限公司等多家企業,共同推進其產業化進程。規劃制訂產業化技術路線圖,研制雜交稻種子安全高效繁殖與制種技術規程、高產栽培技術規程等;部署百畝、千畝豐產示范片,以點帶面,促進項目成果的產業化應用。
廣恢998系列組合是廣東省種植面積最大的系列組合。2002-2013年在廣東省種植面積都在6.67萬hm2以上,年均種植面積達20.25萬hm2。其中,博優998、秋優998、天優998等多個組合分別被列為廣東、廣西、江西、湖南等省(區)和農業部的主導品種;自2000年起,廣恢998系列組合在生產上得到迅速的推廣應用,種植面積快速上升,到2008年年推廣面積達33.52萬hm2,占廣東省水稻面積的16.29%,創廣東省單一系列組合種植面積的歷史紀錄。截止2016年,廣恢998系列組合在廣東省累計種植面積252.25萬hm2。據各省種子管理局(總站)或種子公司銷售數據推算,全國累計推廣面積達513.99萬hm2。其中,廣西103.74萬hm2、湖南68.00萬hm2、江西74.67萬hm2、海南15.33萬hm2。博優998連續15年被國家列為南方稻區區試對照品種,連續6年被列為農業部、廣東省主導品種。天優998于2005年被農業部認定為國家首批超級稻主推品種,同年被廣東省科技廳認定為廣東省高新技術產品;2006年以來一直被農業部和廣東省認定為水稻主導品種;2007年被授予廣東省名牌產品證書;2008年被列為國家華南早秈稻區試對照品種;連續6年被列為國家區試對照品種;連續8年占廣東省雜交稻推廣面積第1位。
廣恢998系列組合的加權平均產量為467.97 kg/667 m2,相應對照的加權平均產量為439.30 kg/667 m2,平均增產稻谷28.67 kg/667 m2。廣恢998組合在全國累計推廣面積達513.99萬hm2,累計生產稻谷360.80億kg,創造社會產值1 082.39億元,增產稻谷22.10億kg,累計實現增加社會效益66.31億元;優質稻推廣過程中,每kg稻谷比普通稻谷增加0.4元附加值,共計增加經濟效益144.32億元;同時項目產品具有較好的稻瘟病抗性,按每667 m2節約農藥費成本10元計算,累計實現節支增效7.71億元。合計增加效益共計209.50億元,為我國糧食“十二連增”做出了重要貢獻,取得了巨大的社會效益、經濟效益和生態效益。
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