雜交粳稻申優(yōu)42的選育

周繼華，程燦，儲(chǔ)黃偉，牛付安，孫濱，羅忠永，曹黎明

(上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 作物育種栽培研究所，上海 201403)

水稻是上海地區(qū)的主要糧食作物，上海市民更偏愛食用粳米。自20世紀(jì)90年代起，上海雜交粳稻年種植面積一直穩(wěn)定在2萬～3.33萬hm2，占上海水稻種植面積的30%左右，雜交粳稻種植比例多年來一直處于全國最高水平[1-3]。目前上海地區(qū)主推種植的雜交粳稻為上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的花優(yōu)14和上海市閔行區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心選育的秋優(yōu)金豐，這2個(gè)組合在產(chǎn)量和抗性等方面都有不錯(cuò)的表現(xiàn)。經(jīng)過十多年的推廣應(yīng)用，其適口性一般、制種花時(shí)相遇較差、結(jié)實(shí)率及產(chǎn)量不穩(wěn)定等一系列問題逐步顯現(xiàn)。稻瘟病是水稻的主要病害之一，稻瘟病的爆發(fā)，會(huì)嚴(yán)重影響水稻的產(chǎn)量，甚至導(dǎo)致部分病害嚴(yán)重區(qū)域絕收。為了減輕稻瘟病對(duì)水稻生產(chǎn)的影響，育種家們開始發(fā)掘并利用具有稻瘟病抗性的種質(zhì)資源。近年來，隨著分子生物學(xué)的迅速發(fā)展，利用與已知抗病基因緊密連鎖的分子標(biāo)記進(jìn)行分子標(biāo)記輔助育種，逐漸成為抗病性育種的主要手段[4]。根據(jù)克隆的稻瘟病抗性基因與其感病等位基因的序列差異設(shè)計(jì)的功能性標(biāo)記，可以準(zhǔn)確、快速地檢測(cè)到水稻品系是否攜有抗稻瘟病基因，為鑒定抗稻瘟病種質(zhì)資源以及開展抗稻瘟病的聚合育種工作帶來了新的契機(jī)[5]。申優(yōu)42是上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院通過常規(guī)育種與優(yōu)良基因聚合育種技術(shù)相結(jié)合選育的優(yōu)質(zhì)三系雜交粳稻新組合，該組合是以BT型粳稻不育系申21A和強(qiáng)優(yōu)勢(shì)粳稻恢復(fù)系繁42配組而成。具有米質(zhì)優(yōu)、抗病性強(qiáng)、適宜全程機(jī)械化制種(雙親同步機(jī)插或機(jī)直播)等特點(diǎn)，于2020年5月通過上海市農(nóng)作物品種審定委員會(huì)初審，適合在上海市、浙北、蘇南和皖南地區(qū)推廣種植。

1 選育經(jīng)過

1.1 不育系的選育

母本不育系申21A是以系統(tǒng)選系的株系申21與粳型BT型細(xì)胞質(zhì)不育系花A雜交、連續(xù)多代回交置換而成。2017年不育系育性穩(wěn)定，株高90 cm左右，株型緊湊，抗倒性強(qiáng)，具有較強(qiáng)的感光性，播始?xì)v期102 d左右，分蘗力強(qiáng)，劍葉挺，后期熟相清秀，穗型大而直立，著粒密度中等，每穗總粒數(shù)130粒左右，千粒重24 g；申21A開花習(xí)性良好，開花時(shí)間集中，晴天一般10:30至12:30開花，繁制種異交結(jié)實(shí)率高，配合力強(qiáng)，可恢復(fù)性好；通過對(duì)申21A進(jìn)行分子標(biāo)記基因型檢測(cè)，除了攜有稻瘟病抗性基因Pib、Pi2、Pit、Pita等基因外[6]，還聚合了5-UTR香味基因、Xa21白葉枯病抗性基因。于2018年10月通過上海市農(nóng)作物品種審定委員會(huì)專家的現(xiàn)場(chǎng)鑒定。

1.2 恢復(fù)系的選育

父本恢復(fù)系繁42是以申繁16與申恢254雜交后，經(jīng)多代自交選育而成。2017年恢復(fù)系農(nóng)藝性狀基本穩(wěn)定，株高110～115 cm，株型緊湊，播始?xì)v期102 d左右，穗大粒多，粒形較小，千粒重24 g左右，分蘗力中等，籽粒灌漿充實(shí)速度快，清稈活熟，后期熟相清秀，稻米外觀品質(zhì)較好；開花習(xí)性好，穎花量大，花粉充足，易于全程機(jī)械化制種；對(duì)稻瘟病和白葉枯病等具有較強(qiáng)抗性。

1.3 新組合的選育

2017年春在海南將申21A與繁24測(cè)交配組，正季上海的鑒定試驗(yàn)中小區(qū)折合產(chǎn)量8.46 t·hm-2，比雜交稻對(duì)照花優(yōu)14增產(chǎn)9.8%。表現(xiàn)中稈大穗、產(chǎn)量優(yōu)勢(shì)強(qiáng)、清稈活熟、綜合抗性好，外觀米質(zhì)優(yōu)良。2018年推薦參加上海市雜交粳稻區(qū)域試驗(yàn)，2019年同步參加上海市雜交粳稻區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)，綜合表現(xiàn)優(yōu)秀， 2020年5月通過上海市農(nóng)作物品種審定委員會(huì)初審。

2 主要特征特性

2.1 農(nóng)藝性狀

雜交粳稻申優(yōu)42全生育期162.6 d，比對(duì)照花優(yōu)14提早0.7 d，株型適中，葉色綠，成穗率較高，穗型中等，結(jié)實(shí)率高，粒型中等，熟期轉(zhuǎn)色好。株高118.0 cm，穗長18.2 cm，平均有效穗256.5萬·hm-2，每穗總粒數(shù)168.3粒，結(jié)實(shí)率91.8%，千粒重27.8 g，一般產(chǎn)量9.75～10.5 t·hm-2。適合在上海及周邊地區(qū)作單季晚稻或早茬口雙季晚稻種植。

2.2 稻米品質(zhì)

申優(yōu)42稻米品質(zhì)優(yōu)良，由上海市種子管理總站送樣，委托農(nóng)業(yè)農(nóng)村部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心檢測(cè)分析，糙米率82.7%、整精米率71.9%、堊白度0.8%、透明度1級(jí)、堿消值7.0級(jí)、膠稠度75 mm、直鏈淀粉含量17.6%、精米率74.4%，主要品質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到國標(biāo)優(yōu)質(zhì)米1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；依據(jù)NY/T593—2013標(biāo)準(zhǔn)，申優(yōu)42符合優(yōu)質(zhì)2等食用粳稻品種品質(zhì)要求。

2.3 抗性

申優(yōu)42綜合抗性好，基于雜交稻雙親優(yōu)勢(shì)性狀基因互補(bǔ)原則，高效聚合了Pib、Pi2、Pit、Pita等稻瘟病抗性基因和Xa21白葉枯病抗性基因，2019年浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科企水稻聯(lián)合體長江中下游單季晚粳稻試驗(yàn)抗性鑒定結(jié)果為:稻瘟病綜合指數(shù)3.9、條紋葉枯病3級(jí)、白葉枯病3級(jí)。該組合稈粗葉挺，抗倒性強(qiáng)，適合進(jìn)行機(jī)械化生產(chǎn)。

3 產(chǎn)量表現(xiàn)

3.1 區(qū)域試驗(yàn)與生產(chǎn)試驗(yàn)

雜交粳稻申優(yōu)42于2018—2019年參加上海市雜交粳稻區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)。2018年參加上海市雜交粳稻區(qū)域試驗(yàn)，平均產(chǎn)量9.80 t·hm-2，比對(duì)照花優(yōu)14增產(chǎn)8.8%，增產(chǎn)極顯著；2019年續(xù)試，平均產(chǎn)量9.99 t·hm-2，比花優(yōu)14增產(chǎn)0.3%；2019年參加上海市雜交粳稻生產(chǎn)試驗(yàn)，平均產(chǎn)量10.04 t·hm-2，比花優(yōu)14增產(chǎn)0.5%，奉賢區(qū)生產(chǎn)試驗(yàn)平均產(chǎn)量9.95 t·hm-2，比對(duì)照花優(yōu)14增產(chǎn)3.0%。

3.2 多點(diǎn)鑒定試驗(yàn)與示范

2018—2019年申優(yōu)42在浙江、安徽、上海奉賢等地進(jìn)行7個(gè)點(diǎn)的鑒定示范種植，2018年平均產(chǎn)量為10.86 t·hm-2，比對(duì)照花優(yōu)14增產(chǎn)12.2%;2019年平均產(chǎn)量10.43 t·hm-2，比對(duì)照花優(yōu)14增產(chǎn)5.3%(表1)。2019年申優(yōu)42參加浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科企水稻聯(lián)合體長江中下游單季晚粳試驗(yàn)，平均產(chǎn)量9.37 t·hm-2，與對(duì)照嘉優(yōu)5號(hào)相當(dāng)，米質(zhì)、綜合抗性均優(yōu)于對(duì)照(表2)，2020年繼續(xù)參加試驗(yàn)。

表1 2018—2019年雜交粳稻申優(yōu)42多點(diǎn)鑒定產(chǎn)量表現(xiàn)

表2 2019年申優(yōu)42參加浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科企水稻聯(lián)合體長江中下游單季晚粳試驗(yàn)表現(xiàn)

4 栽培技術(shù)要點(diǎn)

申優(yōu)42作小苗機(jī)插栽培，建議在5月中下旬播種，每塑盤播干谷90～100 g，大田用秧300盤·hm-2，秧齡18～20 d，葉齡至3～3.5葉及時(shí)移栽，每穴苗數(shù)2～3株，基本苗60～75萬·hm-2；作直播稻栽培，建議在6月上旬播種，用種量37.5 kg·hm-2左右，基本苗控制在75萬·hm-2左右。合理施肥，施足基肥，追施分蘗肥，控制前期無效分蘗。大田總施純氮量270～300 kg·hm-2，增加磷鉀肥， N∶P∶K以1∶0.5∶0.75為宜；分蘗肥一般移栽1周后施用，施BB肥375 kg·hm-2，隔1周左右再施尿素112.5 kg·hm-2、氯化鉀 225 kg·hm-2，以促進(jìn)早期分蘗，確保中期穩(wěn)長[7]；為提高稻米的食味品質(zhì)，灌漿期要減少穗肥的使用，8月上旬可根據(jù)苗情長勢(shì)，施尿素75 kg·hm-2左右作穗肥。在不同階段控制灌水量，調(diào)節(jié)間歇脫水時(shí)間，改善植株根系的生長環(huán)境。

5 制種關(guān)鍵技術(shù)

父本繁42和母本申21A的播始?xì)v期基本一致，因此，申優(yōu)42適宜全程機(jī)械化制種(雙親同步機(jī)直播或機(jī)插秧)。機(jī)插秧于5月中下旬播種，每塑盤播干谷90 g，秧齡18 d左右，父母本同步移栽，行比為2∶6～2∶8，行株距為25 cm×12 cm，每穴2～3株種子苗，母本基本苗60萬～75萬·hm-2。機(jī)直播于5月下旬或6月上旬播種，父母本同時(shí)播種。制種田在擱田時(shí)采用輕擱、分次擱。定期剝查父母本幼穗分化進(jìn)程，預(yù)測(cè)花期，及時(shí)采取花期調(diào)節(jié)措施。花期調(diào)節(jié)一般采用肥調(diào)和水調(diào)[8]，在始穗前2～3 d對(duì)父母本進(jìn)行割葉，一般割去劍葉2/3，以減少授粉障礙，提高母本結(jié)實(shí)率。當(dāng)父本始穗達(dá)到5%時(shí)，父本單獨(dú)噴施赤霉素90 g·hm-2，父母本抽穗達(dá)10%時(shí)普打赤霉素90 g·hm-2[9]。始穗后進(jìn)行拖拉機(jī)輔助授粉。各制種環(huán)節(jié)(移栽前、分蘗期、割葉前、花期、灌漿期、父本收獲后)嚴(yán)格去雜，保證純度。制種田母本需要適時(shí)提早收獲，以保證雜交種的發(fā)芽率。