程 燦 曹黎明 周繼華 儲黃偉 牛付安 孫 濱 羅忠永 歸連發
(上海市農業科學院作物育種栽培研究所,上海 201403)
關鍵字:優質;雜交粳稻;申優27;特征特性
目前中國的粳稻種植面積已達880 萬hm2,其中雜交粳稻占粳稻種植面積比例3%左右,相對雜交秈稻80%的占比,還有很大的發展空間[1]。上海雜交粳稻自20 世紀90 年代起,年種植面積一直穩定在2.0 萬~3.3 萬hm2,其雜交粳稻種植面積占水稻總面積比例達30%以上,一直處于全國最高水平[2]。目前本地區生產上主推的花優14、秋優金豐等雜交粳稻組合適口性一般、制種花時相遇較差、生育期偏遲、結實率及產量不穩定,因此急需培育優質抗病、機械化繁制種產量高、早熟、穩產的雜交粳稻新組合。上海市農業科學院作物育種栽培研究所利用分子標記輔助選擇、南繁北育、生態加壓篩選加快育種進程,建立雙親優質且品質差異較小,抗性基因可聚合互補的雜交粳稻“雙親雙優、抗性互補”選育技術[3-4],有效解決優質和抗性的協調統一問題,成功育成了優質、抗病、早熟、穩產、適宜機械化繁制種的雜交粳稻新組合申優27。該組合雜種優勢強,一般產量為9.00~9.75t/hm2,高產示范方產量可達10.5t/hm2以上,2019 年7 月通過上海市農作物品種審定委員會審定,適合在上海、蘇南、浙北、皖南等地作單季晚稻或早茬口雙季晚稻種植,目前已通過浙江省引種登記試驗,在長江中下游地區推廣種植。
1.1 不育系選育母本不育系申10A 為BT 型雜交粳稻不育系,是由98110 系選株系申10 與BT 型粳稻不育系寒豐A 回交轉育而成,播始歷期103d,中稈大穗,株高95~100cm,每穗總粒數140 粒左右,千粒重25g,感光性較強,株型緊湊,分蘗力中等,葉色深,劍葉挺,穗型較大,后期熟相好;稻米外觀透明,品質主要指標均達國標1 等;稻瘟病抗性基因,對稻瘟病有較強抗性[5];育性穩定,不育株率100%,經鏡檢,花粉敗育率為100%,開花習性好,花時集中,盛花時間集中在10:30-12:00,穎花開穎角度大,異交結實率高達60.9%以上,繁制種產量高;2016 年10 月13日通過上海市品種審定委員會專家現場鑒定。
1.2 恢復系選育父本恢復系申恢26 是以P28 與繁9 雜交后經多代系統選育而成,2014 年恢復系基本穩定,株高110~115cm,播始歷期105d 左右,株型緊湊,葉色綠,穗較大,粒型中等,著粒密,分蘗力強,籽粒灌漿速度快,清稈活熟,后期熟相清秀,千粒重27g 左右,外觀透明,品質主要指標均達到國標1 級標準;開花習性好,盛花期持續天數達8~10d,盛花時間集中在10:40-12:30,群體花粉量大,易于機械化制種;聚合了Pi9、Pi54、Pia等稻瘟病抗性基因[5]和白葉枯病抗性基因Xa21,因此該恢復系對稻瘟病和白葉枯病有較強抗性。
1.3 新組合選育2015 年春在海南以優質、抗病雜交粳稻主要親本申10A、申恢26 等構建雜種優勢群,廣泛測配;正季在上海市農業科學院莊行試驗站開展測配新組合的小區鑒定試驗,其中申10A×申恢26 小區折合每667m2產量為778.8kg,比對照花優14增產8.8%,表現株葉型好、熟期早、優質、抗病;2016 年小面積制種并繼續小區鑒定試驗,折合每667m2產量為767.1kg,比對照花優14 增產5.3%;2017-2018 年推薦參加上海市雜交粳稻區域和生產試驗,并同步開展長江中下游地區的不同生態區域的多點鑒定及抗病性評價。通過雜交粳稻“雙親雙優、抗性互補”選育技術及生態加壓篩選,成功育成雜交粳稻新組合申優27,2019 年通過上海市農作物品種審定委員會審定(審定編號:滬審稻2019001)。
2.1 區域生產試驗表現優質雜交粳稻新組合申優27 于2017-2018 年參加上海市雜交粳稻組區域試驗和生產試驗;2017 年區域試驗平均產量為10.00t/hm2,比對照花優14 增產11.8%,增產極顯著;2018 年續試,平均產量為10.82t/hm2,比花優14 增產20.0%,增產極顯著;2018 年生產試驗平均產量為10.43t/hm2,比花優14 增產13.9%,增產顯著;區域生產試驗平均產量為10.42t/hm2,比對照花優14增產15.2%。
2.2 多點鑒定和示范表現2017-2018 年該組合在浙江、安徽、崇明、浦東、奉賢潘墊、莊行試驗站、上實集團等地多點鑒定示范種植,2017 年平均產量為9.39t/hm2,比對照花優14 增產10.9%;2018年平均產量為10.95t/hm2,比對照花優14 增產13.2%;2018 年市農科院生產示范種植,產量達到9.77t/hm2,比生產主推品種花優14 增產8.5%,早熟4d,灌漿速度快,青稈活熟;2018 年參加隆平高科聯合體單季晚粳篩選試驗,產量達到10.46t/hm2,比對照嘉優5 號增產4.4%,綜合評價為高產、優質品種。2019 年通過浙江省引種登記試驗,平均產量為10.47t/hm2,比對照品種秀水134 增產12.4%,產量幅度為10.31~10.72t/hm2,5 個試驗點均比對照品種增產,增產幅度為10.0%~15.7%。
3.1 主要農藝性狀全生育期150d 左右,比對照花優14 早熟8d,株高115cm 左右,株葉型緊湊,葉片挺直,葉色綠,分蘗力強,成穗率較高,穗型較大,著粒密,粒型中等,谷粒橢圓,籽粒灌漿速度快,熟期轉色好;有效穗240 萬~270 萬/hm2,每穗總粒數160~170 粒,結實率90%以上,千粒重26g。
3.2 米質稻米品質優良,由上海市農業技術推廣服務中心送樣,委托農業部稻米及制品質量檢驗檢測中心(杭州)分析,糙米率83.8%、精米率74.2%、整精米率69.4%、透明度1 級、堿消值7.0 級、直鏈淀粉含量15.4%、膠稠度71mm,主要品質指標均達國標優質米1 級標準;依據NY/T593-2013 標準,申優27 符合優質二等食用粳稻品種品質。
3.3 抗性通過雜交粳稻雙親抗性互補,新組合申優27 高效聚合了Pi54、Pib、Pita、Pi9、Pia等5個稻瘟病抗性主效基因和白葉枯病抗性基因Xa21,保證了該組合具有比較廣譜的稻瘟病和白葉枯病抗性[5];經浙江省農業科學院植物保護與微生物研究所2019 年抗性鑒定,稻瘟病苗葉瘟平均2.3 級,穗瘟發病率平均7.7 級,穗瘟損失率平均3.0 級,稻瘟病綜合指數為4.7。該組合莖稈粗稈、青稈活熟,抗倒性較強,適宜機械化生產。
4.1 適時早播、合理密植雜交粳稻新組合申優27 作小苗機插栽培,宜在5 月中下旬播種,每hm2用種量30kg;作直播稻栽培,6 月上旬播種,用種量37.5kg。小苗機插稻,每塑盤播量干谷90g,每hm2大田育300 只塑盤[6],秧齡18d,葉齡3~3.5葉及時移栽,適宜行株距30cm×13.2cm,每hm2植25.5 萬穴左右,每穴苗數3~4 株,基本苗75 萬~90 萬,高峰苗控制在375 萬左右。
4.2 肥料運籌肥料運籌上以控氮增磷鉀為原則,施足基肥,早施追肥。大田每667m2總施純氮量18kg,N∶P∶K 之比力爭達1∶0.5∶0.75。分蘗肥一般要求施用2~3 次,移栽后5~7d,每hm2施BB 肥375kg 作返青肥,隔7~10d 再施尿素112.5kg、氯化鉀225kg,增施第3 次分蘗肥,尿素75kg,以增加早期分蘗,確保中期穩長。合理水漿管理,好氣灌溉,增加間歇脫水時間,改善根系的生長環境,做到青稈活熟。
雜交粳稻新組合申優27 制種雙親花時基本一致,花期相遇良好,易于機械化制種;2018 年制種異交結實率52.6%,產量達到3.2t/hm2,2019 年制種異交結實率60.9%,產量達到3.26t/hm2;通過近2 年的制種技術摸索,形成了該組合的制種關鍵技術。
5.1 合理安排親本播差期為促使制種父母本盛花期全相遇,通過雜交粳稻申優27 雙親的生物學特性研究,安排父本申恢26 于5 月15 日、22 日分2期播種,母本申10A 于6 月1 日播種。父本大田育秧,每hm2播種量225kg,蓋薄膜。母本秧盤播種,90g 干谷/盤。
5.2 構建適宜的機械化制種群體結構機插秧母本秧齡18d 左右移栽,機插完母本后人工移栽父本,父母本行比為2∶6 或2∶8,行株距為25cm×13cm,每穴3~4 株種子苗,母本基本苗60 萬~90 萬株/hm2。
5.3 結合花期調節,進行制種田水肥管理深水活棵、淺水分蘗[7],返青后,即保持淺水或土壤飽和水狀態,促進秧苗扎根和分蘗[8]。施肥的總原則是有利于高質量群體的形成和雙親平穩生長,施足基肥,早追肥,促進早分蘗,保證在移栽后25~30d 母本每hm2最高苗達到 300 萬~330 萬苗,父本達到 90萬~105 萬苗。每hm2施基肥BB 肥375kg,移栽后5~7d 施返青肥尿素150kg,移栽后12~15d 施分蘗肥尿素187.5kg 和氯化鉀75kg,移栽后20d 再施分蘗肥尿素37.5kg 和復合肥150kg;擱田措施為先輕擱再重擱;8 月5 日左右偏施母本尿素225kg,3d 后開始持續灌深水,抑制母本發育進度。
5.4 機械割葉、噴施赤霉素及機械輔助趕粉在始穗前2~3d 對制種親本進行機械(園林修割機)割葉[9],割去劍葉2/3,減少授粉障礙,提高母本授粉幾率。父本始穗5%時,每hm2單打赤霉素75~90g,父母本抽穗10%時統打赤霉素90g。始穗后進行機械輔助授粉,一般晴天10:30-11:00 開始趕花粉,單趟不來回,隔20~30min 1 次,至母本閉穎,陰雨天也正常趕花粉。各制種環節(移栽前、分蘗期、割葉前、花期、灌漿期、父本收獲后)嚴格去雜,保證純度。制種田宜適時提早收獲,以保證發芽率。