黎淳鋒 蒙秀鋒, 黃世旅 陳小春 林志豪 葉萬余 楊 苛
(1 廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學院賀州分院/賀州市農(nóng)業(yè)科學院,賀州 542813;2 廣西綠田種業(yè)有限公司,賀州 542803;3 廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院,南寧 530007)
兩系雜交水稻在制種過程中易受環(huán)境條件的影響,會導致自交結(jié)實出現(xiàn)不育系雜株,使雜交種子純度降低,是雜交制種中的技術難題[1]。為解決水稻不育系存在的不育性不穩(wěn)定的問題,保證制種和雜交種F1的純度,降低雜交水稻生產(chǎn)上的風險,選育出具有標記性狀的水稻不育系及其新組合具有重要意義。本課題經(jīng)過多年的努力成功選育出具有紫色標記性狀的水稻不育系紫紅10S,并以其為親本進行雜交種選育。紫兩優(yōu)301 系廣西綠田種業(yè)有限公司和賀州市農(nóng)業(yè)科學院利用紫紅10S 為母本與自選恢復系R301 進行雜交選育的新組合,2020 年通過廣西壯族自治區(qū)農(nóng)作物品種審定委員會審定,審定編號:桂審稻2020003。對其選育過程、特征特性和栽培及制種技術進行了總結(jié),以期為該品種的推廣提供參考。
1.1 不育系的選育2006 年6 月在賀州市農(nóng)業(yè)科學院試驗田利用不育系孟S 作母本與中間育種材料06R21 進行雜交;同年7 月種植F1,選早熟、分蘗力強、穗大粒密、株型好的植株混收種子;同年12 月在海南三亞種植F2株系500 株,選擇農(nóng)藝性狀優(yōu)良的不育株,割茬取回賀州再生。2007 年夏季取得少量不育系F3種子,
同年5 月,種植F3株系,同年8 月,從F3群體中選擇優(yōu)良單株作母本,與IR1552 進行第2 次雜交(孟S/06R21//IR1552),得到2 次雜交F1種子;2007 年冬季在海南三亞種植F1株系,選擇早熟、穗大粒多、分蘗力強、株型好的若干單株混收F2種子。2008 年春季在賀州種植F2,移栽出現(xiàn)紫紅葉苗的秧苗500 株,選擇不育株20 株割茬再生,低溫處理,分單株收F3種子;同年11 月在海南三亞種植F3株系,翌年2 月中旬抽穗,均表現(xiàn)為葉色紫紅、花粉不育度50%左右。同時發(fā)現(xiàn)株行間播始期、外觀形態(tài)差異較大,而株行內(nèi)播始期差異不大、外觀形態(tài)差異較大,從中選擇目標理想單株10 株套袋,分單株收F4種子。再經(jīng)過2 代的選擇,至2010 年F6時,株系的農(nóng)藝性狀趨于一致,花粉不育度100%,暫定名紫紅10S。2011 年早造,提供F7種子進行育性、稻瘟病抗性鑒定;與20 個恢復系及常規(guī)稻進行組合測配,發(fā)現(xiàn)其具有配合力強、異交結(jié)實好等特點。2013 年紫紅10S 通過廣西壯族自治區(qū)農(nóng)作物品種審定委員會技術鑒定〔桂農(nóng)品審鑒(稻)2014006 號〕。
1.2 恢復系的選育R301 是廣西綠田種業(yè)有限公司利用測64 作母本與桂99 作父本,采用去雄雜交技術,經(jīng)單株自交多代系統(tǒng)選擇而成的早熟型恢復系。2011 年夏季收F1種子,同年秋季種植F1株系,收種;2012 年春季種植F2株系500 株,分離嚴重,選擇目標優(yōu)良單株10 株分收F3種子;秋季再選擇優(yōu)良早熟株行分收F4種子;2013 年春季種植F4株系10 個株行,發(fā)現(xiàn)行間稍有差異,再從優(yōu)良的株行中選擇5 個單株,分收F5種子,同年秋季種植F5株系5 個株行,發(fā)現(xiàn)行間差異較小,選擇理想株行并從中分收5 個單株,獲F6種子,同年冬季在海南三亞種植F6株系5 個株行,觀察發(fā)現(xiàn)植株行間無差異,恢復系基本穩(wěn)定,選定編號為13HMR301 的株行,并與多個不育系測交,發(fā)現(xiàn)所配雜交組合表現(xiàn)植株性狀穩(wěn)定、雜種優(yōu)勢強、早熟等優(yōu)點。2014-2016 年對恢復系13HMR301 進行優(yōu)中選優(yōu),加代提純,最終入選群體性狀一致、恢復性能穩(wěn)定的恢復系,2016年暫定名R301(測64/桂99)。
1.3 組合的測配2013 年冬季在海南三亞利用恢復系13HMR301 與紫紅10S 雜交,得F1種子。2014 年春季在賀州市農(nóng)業(yè)科學院測交圃種植紫紅10S/13HMR301,其農(nóng)藝性狀表現(xiàn)整齊一致,產(chǎn)量比對照株兩優(yōu)4024 增產(chǎn)顯著,熟期與對照相當。2015-2016 年連續(xù)2 年參加公司內(nèi)部的簡比試驗,紫紅10S/13HMR301 組合比對照株兩優(yōu)4024 分別增產(chǎn)9.5%、8.1%。2017-2018 年紫紅10S/13HMR301 組合參加廣西桂林聯(lián)合體水稻區(qū)域試驗,組合暫定名紫兩優(yōu)301;2019 年紫兩優(yōu)301進入廣西桂林聯(lián)合體水稻生產(chǎn)試驗并完成試驗程序。2020 年通過廣西壯族自治區(qū)農(nóng)作物品種審定委員會審定。
2.1 農(nóng)藝性狀紫兩優(yōu)301 株型較緊湊,劍葉短、直立,葉姿中后期上舉、稍內(nèi)卷呈瓦狀,分蘗力強,葉色濃綠,后期功能葉片呈淡紫色,葉鞘、柱頭、稃尖等均具有紫色標志性狀,葉耳白色,株高107.8cm,穗長22.4cm,結(jié)粒較密,每穗總粒數(shù)140.7 粒,結(jié)實率78.2%,千粒重25.3g,谷粒淺黃色、無芒,谷粒長9.25mm,長寬比3.73。
2017-2018 年參加廣西桂林聯(lián)合體水稻區(qū)域試驗表明,紫兩優(yōu)301 在桂中北早造種植,在3 月中旬播種,全生育期109~111d,比對照株兩優(yōu)4024 長1~2d。2019 年晚造在桂南示范種植,7 月中旬播種,全生育期99~101d。屬早熟感溫新組合。
2.2 抗性2017-2018 年經(jīng)廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所進行稻瘟病抗性鑒定,采用病區(qū)自然誘發(fā)的方法,2 年紫兩優(yōu)301 苗葉瘟級別3~5級,稻瘟病抗性綜合指數(shù)分別為5.0、6.5,穗瘟損失率最高級分別為3 級、7 級,抗性評價中抗~中感;白葉枯病抗性鑒定采用人工剪葉法接種病原菌,結(jié)果表明:白葉枯病Ⅳ型、Ⅴ型致病指數(shù)分別為5 級、7 級,綜合評價中感~感。
2.3 稻米品質(zhì)2017 年早造由試驗組織單位統(tǒng)一送樣,經(jīng)農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心(杭州)檢測分析:整精米率54.0%,糙米率83.4%,直鏈淀粉含量19.6%,粒長6.7mm,長寬比2.9,堊白粒率51%,堊白度9.9%,透明度2 級,堿消值5.5 級,膠稠度51mm,除堊白度偏高外,其他指標均達到部頒3 級米要求。
2017-2018 年紫兩優(yōu)301 參加廣西桂林聯(lián)合體水稻區(qū)域試驗,連續(xù)2 年早造試驗的產(chǎn)量均比對照株兩優(yōu)4024 增產(chǎn),其中2017 年增產(chǎn)顯著。2019 年參加廣西桂林聯(lián)合體水稻生產(chǎn)試驗表現(xiàn)最好,比對照株兩優(yōu)4024 增產(chǎn)達6.3%。增產(chǎn)試點除2018 年外,其他均為100%(表1)。

表1 2017-2019 年紫兩優(yōu)301 參加區(qū)域試驗和 生產(chǎn)試驗早造的產(chǎn)量表現(xiàn)
4.1 適時播種,培育壯秧采用旱播方式,桂中北地區(qū)早造宜在3 月16 日左右播種,每hm2秧田播種量550.0kg,本田用種量30.0kg;水播在3 月20 日左右播種,秧田播種量225.0kg,大田用種量30.0kg。作早造種植時,秧田需薄膜覆蓋保溫。浸種時間要求30~36h,并用咪鮮胺等藥劑消毒。秧田施足基肥,并在移栽前10d 左右每hm2施復合肥150.0kg 作送嫁肥,能培育壯苗。
4.2 適時移栽,合理密植在桂中北地區(qū)早造種植,旱秧秧齡15~20d,葉齡2.5~3.5 葉時移栽;水秧秧齡25~30d,葉齡6~7 葉時移栽。插足基本苗,作雙季稻栽插時,移栽規(guī)格為16.5cm×23.0cm,每hm2插30 萬~37.5 萬穴,每穴2 苗。
4.3 施足基肥,科學水肥管理對肥力較差的田塊,每hm2可施豬牛糞草15.0t、過磷酸鈣450kg 作基肥,堆漚;面肥可施碳銨300.0kg。在移栽后5~7d,分蘗肥可結(jié)合除草劑拌施,每hm2施氯化鉀300.0kg、尿素160.0~180.0kg。全生育期每hm2施肥總量純氮不低于225.0kg,氮磷鉀比為10∶6∶9[2]。科學水分管理,淺水移栽,寸水返青,淺水促分蘗,夠苗及時曬田控分蘗,孕穗至齊穗期淺水養(yǎng)穗,干濕交替灌漿[3]。
4.4 及時做好病蟲害防治螟蟲類、稻飛虱是防治的重點,近年來水稻跗線螨有大片爆發(fā)的風險,要結(jié)合當?shù)刂脖2块T對病蟲害預測預報,及時做好各類病蟲害的防治。
5.1 選擇適宜制種區(qū)域紫紅10S 的育性轉(zhuǎn)換臨界日平均溫度為22.5~23.5℃,為保證制種的安全,需選擇育性敏感期日平均溫度23.5℃以上的地區(qū)制種。因此紫兩優(yōu)301 可安排在桂中以南地區(qū)的中晚造制種。
5.2 準確安排播差期,適時播種,合理密植準確安排播差期是雜交稻制種的關鍵。由于大部分父母本播始歷期不同,需根據(jù)組合父母本的播始歷期,對花期進行預測,確保花期相遇良好、授粉順利。秋播紫紅10S 播始歷期為58d,父本R301 播始歷期為60d,可安排在7 月下旬播種,父本分2 期播種,時間間隔7d,第1 期父本與母本同時移栽。大田每hm2用種量父本3.8kg、母本30kg,父母本行比以2∶13 為宜。制種田塊開廂2.3m,父本插植行株距為17cm×20cm,每期插植1 行,共插植2 行,2 期父本呈“品”字型插植,每穴插2~3 本;母本插植行株距為17cm×15cm,每行插11 穴,每穴插2 本。
5.3 合理施肥及噴施“920”在常規(guī)施肥的基礎上,父本施回青肥7d 后每hm2單獨施尿素75kg。紫紅10S 不育狀態(tài)下包頸長度為2.8cm,包頸程度低,僅為10.2%,噴施少量“920”能正常抽穗,在本田整體抽穗60%~70%時噴施1 次,用藥量45~ 60g/hm2,能達到良好的吐頸效果;對父本同時噴施,視散粉效果可加噴1 次。人工趕粉在9:30-11:00進行,每天趕粉2~3 次。紫紅10S 易感稻瘟病,制種過程重點做好稻瘟病的防治,并結(jié)合預測預報及時防治其他各種病蟲害。
5.4 嚴格除雜保純,及時收割在抽穗前要徹底去除異型株,由于母本具有紫色標記性狀,因此容易除雜。在整個生育期,重視隔離安全[4]。在授粉完成后,及時割除父本,以防后期結(jié)實與F1種子混雜。紫紅10S 雜交后代種子易發(fā)生穗上芽,成熟后及時收種,以免種子出芽影響質(zhì)量。