雜交中粳水稻浙杭優820的選育與應用

閆川，詹艷，蔣根水，洪曉富，李新敏，紀昊，宋佳諭，陳宇眺

(1.浙江省農業科學院 作物與核技術利用研究所，浙江 杭州 310021；2.浙江省農業科學院 農產品質量安全與營養研究所，浙江 杭州 310021；3.杭州種業集團有限公司，浙江 杭州 310020)

水稻作為我國種植面積最大的糧食作物，對我國的糧食安全起到了舉足輕重的作用，我國是水稻生產和消費大國，60%以上的人口以大米為主食[1]。但是，由于近年來耕地面積持續減少、總體水資源嚴重不足、農業種植結構調整等原因，目前我國水稻種植面積已呈不可逆的逐年遞減態勢；同時隨著人們生活水平的不斷提高，市場對稻米品質的要求越來越高，為了滿足水稻生產和稻米市場的需求，提高水稻單位面積產量、改良稻米品質始終是水稻科研的主攻方向。育種家通過誘變、雜交重組[2]、遺傳修飾[3]、基因編輯[4-6]等方法快速創造遺傳變異，通過分子標記輔助選擇加快篩選遺傳變異[7]，通過世代促進、花藥培養等方法加速穩定遺傳變異，快速培育符合市場的品種[8]。

利用水稻雜種優勢培育超高產雜交稻是提高水稻單產的有效途徑。由于秈粳亞種間遺傳距離相對較大，雜交后代易產生巨大變異和超親優勢，蘊藏著巨大的遺傳潛力，秈粳亞種間雜種優勢利用已成為當今水稻超高產育種研究的重要手段，是近期內最有可能取得跨越式發展、對糧食總產量產生巨大貢獻的有效途徑。秈粳雜交稻遺傳了父母本的優良基因，不僅有秈米的松軟口感和香味，還有粳米的柔韌和微甜，而且雜交后的株型結構還具備了超高產的支撐能力，秈粳雜交水稻具有產量潛力大、綜合農藝性狀優良、抗病性較好等優點。秈粳亞種間雜交后代具有很強的生物學優勢，但因花粉可育性低、結實率不高等因素導致經濟產量不高。雖然廣親和基因對改善秈粳亞種間雜交后代的花粉育性和提高結實率有顯著作用，但到目前為止，大面積應用于生產的秈粳亞種間雜交高產組合仍不多[9-12]。目前，秈粳雜交稻仍存在感光性強、熟期偏遲、適應性窄、二次或兩段灌漿、后期早衰、轉色不清秀、易發稻曲病、制種產量低等問題。當前在廣親和恢復系選育上，隨著育種材料的交流，各育種單位的深入研究，廣親和恢復系選育已取得長足的進步，制約秈粳雜交稻發展的主要原因是缺少優秀的不育系，如選育感光性較弱、育性穩定、熟期早、配合力好的中粳不育系，在配置短生育期秈粳雜交稻超高產品種時才具有更大的靈活性和主動性。

基于以上背景，杭州種業集團有限公司和浙江省農業科學院作物與核技術利用研究所針對性地開展了早熟、高異交中粳三系不育系的選育工作，并于2016年選育出早熟、高異交中粳不育系浙杭10A，再與廣親和恢復系F4120配組，選育出適宜在浙江、安徽、江蘇、河南、湖北等地區和黃淮海稻區栽培的廣適性中粳三系雜交水稻品種浙杭優820，從而有效解決秈粳雜交稻制種產量低及熟期偏遲的問題，適合作麥茬稻直播或機插以及作再生稻栽培，拓寬了秈粳雜交稻的種植范圍和適應性。

1 組合及親本選育

浙杭優820是由杭州種業集團有限公司和浙江省農業科學院作物與核技術利用研究所合作選育的中粳三系雜交水稻品種，系利用早熟高異交中粳不育系浙杭10A與恢復系F4120配組選育而成的強優勢早熟高產秈粳亞種間雜交組合。2014年春季于海南測交并在同年于杭州入選優勢組合。2015年春季海南試制該組合，2015年夏季安徽全椒觀察組合的田間表現，并進行人工稻瘟病和白葉枯病接種鑒定，綜合性狀表現較優，中抗稻瘟病和中感白葉枯病，無稻曲病。每667 m2實割產量為754.8 kg，比對照9優418增產66.7 kg。2016年春季海南試制組合，2016年夏季在安徽全椒、廬陽、巢湖、六安和浙江余杭進行了品比試驗，與對照9優418相比，該組合每667 m2產量均增產30 kg以上。2016年定名。2017年浙杭優820參加安徽省中粳遲熟組預備試驗，2018年進入安徽省中粳遲熟組區域試驗，2019年進入續試，2020年進入生產試驗，2021年通過安徽省農作物品種審定委員會審定(皖審稻20210029)。

浙杭10A以BT型細胞質雄性不育系151A(8204A/丙98-101，嘉興市秀洲區農業科學研究所)為母本，與父本浙杭10B經多代回交核置換轉育而成。浙杭10B是由自育的異交習性好、抗病、矮稈的保持系材料Y1502B與秀水03雜交，系選獲得。2011年夏季在杭州，選用自育的異交習性好、抗病、矮稈的保持系材料Y1502B與秀水03雜交。2012年春季在海南種植F1，剔除假雜株后于成熟期混收，2012年夏季F2群體規模2 000株，成熟期選擇灌漿通暢、株葉形態優良、抗稻瘟病的優良單株67份，后經外觀品質觀察淘汰22份，余下45份單株帶海南種植。2013年春季海南種植最終入選28份目標材料，2013年夏季用151A不育系分別對這28份材料進行測交，同年秋季提前收獲種子，溫室內種植，經光溫處理，抽穗期同步開展鏡檢和回交工作，揚花期有23對回交株系的測交F1表現花粉和小穗均完全不育，經綜合考察，入選14對綜合性狀較優的回交株系，同期進行回交處理。2014年春季在海南種植此14對轉育株系，并回交；2014年夏季對入選株系進行觀察，成熟期通過考察農藝性狀，并經米質、抗性等綜合鑒定，確定5對較優的株系為重點回交對象，2014年秋季繼續加代回交轉育。2015年春季海南鏡檢和回交，同步與恢復系進行測配，以篩選遺傳性狀穩定、優勢強、株葉型態好、異交結實率高、育性穩定的目標株系，同年夏季在杭州進行分期播種、群體種植，經1 000株以上群體觀察，整齊一致，不育株率100%，花粉不育度100%，不育花粉以染敗為主，套袋自交結實率為0，確定最優目標株系。2016年春季為B6F1代已獲得穩定目標株系，同步擴繁，將不育系和保持系定名為浙杭10A(曾用名：虹58A)和浙杭10B(曾用名：虹58B)。浙杭10A于2019年通過安徽省鑒定，生育特性指標：浙杭10A在肥西6月1日播種，播始歷期81 d。形態特性指標：浙杭10A株高89.2 cm，株型緊湊適中，分蘗力中等，莖稈粗壯抗倒，劍葉及功能葉寬、短、葉片挺，葉色淡綠，柱頭無色，谷色淺黃色，無芒，穗型較大，著粒密，性狀整齊一致，每穗總粒數245粒，谷粒長寬比2.3，千粒重26.0 g。開花習性和異交特性：浙杭10A單穗開花歷期5～6 d，單株開花歷期7～8 d。異交結實率較高，配合力強，種子質量好，可恢復性好。所配組合對高溫和低溫不敏感，結實率高，后期轉色好。中抗稻瘟病和白葉枯病，稻曲病輕。

F4120系杭州種業集團有限公司和浙江省農業科學院作物與核技術利用研究所于2010年春季在海南利用自育的多蘗恢復系R1203與浙恢H414雜交，夏季對F1代進行花藥培養；2011年春季選擇株葉型態好的植株，夏季篩選出多蘗重穗的后代材料，利用該目標材料與早熟矮稈材料F508進行雜交；2012年春季對F1代進行花藥培養，夏季優選大穗、矮稈、株葉型好的植株；2013年進行稻瘟病和白葉枯病接種，選擇抗病單株與不育系測交；2014年繼續優選單株與不育系測交，鑒定F1代米質和抗病性，同年夏季優選抗病、雜種優勢強、矮稈、株葉型態好的株系，定名為F4120。

2 組合特征特性

浙杭優820為中粳三系雜交水稻品種。該組合株高適中，株型緊湊，分蘗力中等，生長整齊，倒三葉長而挺，葉色淡綠，莖稈粗壯抗倒，穗型大，彎穗型，著粒密，后期轉色好，成熟時青稈黃熟。2018年、2019年區域試驗結果：平均株高109.9 cm，每667 m2有效穗16.3萬，每穗總粒數258.8粒，結實率82.3%，千粒重24.3 g。全生育期為137.6 d，較對照品種(天協1號)熟期短8.1 d。

3 產量表現

2017年參加安徽省預備試驗(中粳品比試驗)，有安慶、滁州、鳳臺、合肥、懷遠共5個試驗點，每667 m2平均產量為636.45 kg，較對照品種天協1號增產64.51 kg；2018年參加安徽省水稻區域試驗每667 m2平均產量為666.73 kg，較對照品種天協1號增產51.21 kg；2019年參加區域試驗(續試)每667 m2平均產量為690.00 kg，較對照品種天協1號增產17.42 kg；2020年參加安徽省水稻生產試驗每667 m2產量為647.49 kg，較對照品種天協1號增產44.89 kg(表1)。

表1 浙杭優820區域試驗和生產試驗每667 m2產量

4 抗性和米質

浙杭優820由安徽省農業科學院植物保護與農產品質量安全研究所進行抗性鑒定，2018年中抗稻瘟病(抗性綜合指數2.3)，感稻曲病(病穗率16.0%)，感白葉枯病；2019年中感稻瘟病(抗性綜合指數4.3)，感稻曲病(病穗率23.0%)，感白葉枯病；紋枯病評價為中抗，條紋葉枯病評價為高抗。糙米率81.2%、精米率73.6%、整精米率69.5%、堊白粒率10%、堊白度1.2%、透明度2級、堿消值6.8級、膠稠度70 mm、直鏈淀粉含量14.2%、長寬比2.3。

5 適宜種植區域

適宜在安徽省一季中粳稻區推廣種植。

6 栽培要點

6.1 播期

5月上、中旬播種。每667 m2大田用種量1.0～1.5 kg，秧田播種量10 kg，秧齡20～25 d。

6.2 栽插密度

株行距16.7 cm×30.0 cm，每穴栽2粒種子苗。

6.3 施肥

施足基肥，早施追肥，增施磷、鉀肥，每667 m2施純氮15～16 kg，氮∶磷∶鉀比例1∶0.5∶0.8；基肥和分蘗肥占80%以上，與蘗肥在移栽后7 d和15 d分2次施，每667 m2每次施尿素10 kg。

6.4 灌水

淺水栽插，保持2～3 cm淺水層促分蘗，當全田總莖蘗數達到預期穗數的90%時及時落水烤田，至露白根，幼穗分化期和抽穗期及時灌水，后期采用濕潤灌溉，收割前一周斷水。

6.5 病蟲害防治

種子消毒，加強秧田期病蟲防治，重點做好7月中、下旬和8月上、中旬的關鍵防治工作。

7 種子生產要點

母本浙杭10A屬早熟中粳不育系，夏季播始歷期約(81±3)d；株型緊湊，分蘗力中等，劍葉直立，穗形大，著粒密，花時早；敗育徹底，不育性穩定；開穎角度較大，開穎時間長，柱頭大，異交習性好；晴天盛花期在11:00—11:30之間，始花至終花時間一般歷時2 h。陰雨天氣父母本花時相應推遲0.5～1.0 h。父本F4120株型理想，莖桿粗壯，抗倒能力強，分蘗力強；劍葉較寬短，穗大粒多；抽穗當天少量開花，第3天進入盛花期；單穗花期4～5 d，單株花期6～7 d；采用夏秋制種，抽穗期應避免盛夏高溫，有利于制種高產。根據父母本的開花習性，安排兩期父本，第1期父本應與母本同時抽穗。

7.1 播種

在夏季制種時第1期父本5月25日播種，第2期父本6月4日播種，母本6月14日左右播種。父母本浸種前曬種1 d，用浸種劑浸種36 h。

7.2 移栽

每667 m2制種田母本用種約1.5～2 kg，父本用種0.2～0.3 kg，父母本行比以1∶8為宜。母本株行距以13.3 cm×20 cm為宜，母本雙本插。

7.3 肥水管理

每667 m2秧田施復合肥25 kg，兩葉一心時期追尿素5 kg，四葉時施尿素10 kg、起身肥施尿素10 kg，秧田期注意防治稻薊馬。每667 m2大田全生育期用純氮總量為12～13 kg，氮、磷、鉀合理配比，在插秧后及時追肥，母本夠苗曬田，孕—抽穗期淺水灌溉，后期干濕交替。

7.4 噴施九二〇

在不育系始穗5%左右時每667 m2父母本同時噴施九二〇 3～4 g，隔1 d再同時噴施5～6 g，為使父母本達到最佳授粉狀態，父本單獨噴一次5 g，做好人工趕粉工作。

7.5 病蟲防治

秧田期主要防治稻薊馬，移栽后重點防治褐飛虱。分蘗盛期及孕穗期用井岡霉素防治紋枯病，孕穗期預防白葉枯病。

7.6 產量

在花期相遇情況下可獲得每667 m2產量125 kg以上制種產量。