滇型晚粳不育系寧84A 的選育與應用

黃宣，葉朝輝，金林燦，姜潔鋒，施賢波

(寧波市農業科學研究院,浙江 寧波 315101)

水稻是全球三大主糧作物之一,也是我國主要的糧食作物,其產量安全對全人類具有重大意義。水稻分為粳稻和秈稻兩個亞種。據研究,水稻的雜種優勢大小為:秈-粳交＞秈-秈交＞粳-粳交[1]。近年來,在“水稻雜種優勢理論”和“秈粳雜交育種理論”等指導下,通過“粳不秈恢”[2]配組模式,利用秈粳亞種間雜種優勢的育種技術有了實質性的突破。寧波市農科院、中國水稻研究所等單位選育的甬優系列[3]、春優系列[4]秈粳交品種先后通過審定并被大面積推廣應用。秈粳亞種間雜交水稻雜種優勢強,產量高,株型一般表現為高稈大穗,植株生長旺盛,但是也存在有效穗數少、部分品種葉色較深、后期轉色差、易感染稻曲病等問題[5-6]。因此,選育分蘗力強、葉色淡綠、米質優、綜合性狀優良的粳型不育系對改良秈粳雜交水稻具有重要意義。筆者通過選用優良親本進行雜交、定向選育、特性鑒定等技術手段選育出葉色淡綠、分蘗力強、綜合性狀較優的滇型晚粳不育系寧84A。該不育系于2022 年通過浙江省農作物品種審定委員會審定(浙審稻不育系2022007),為選育“粳不秈恢”亞種間雜交水稻奠定了良好的基礎。

1 選育經過

2007 年春季在海南陵水以自育優良中間材料鑒6(嘉花1 號//寧175/丙98-110)為母本、丙05-12 為父本進行雜交配組。2007 年秋季在寧波種植的F1表現較強的雜種優勢,葉色淡綠,清秀抗病。2008 年將混收的F1種子在寧波種植,從F2代中盡可能多的選擇具有目標性狀且綜合性狀優良的單株。采用系譜法對F3～F5代進行選擇,單株留種,強化選擇壓力,并對米質(堊白)、抗病、耐穗芽、抗倒伏、產量等多性狀進行加壓篩選,淘汰抗逆性差(穗發芽、倒伏等)的株系；在室內篩選糙米外觀透明度高和堊白少的株系；通過稻瘟病圃自然誘發和白葉枯菌株人工接種選擇抗性好的株系。至2010年秋季,在寧波種植F6株系圃,品系定型,其田間長勢繁茂,生長清秀,分蘗力強,莖稈粗壯,后期轉色好,稻米品質優,抗逆性好,耐穗發芽,攜帶抗稻瘟病基因Pi2、Pi54、Pit、Pib[7]等,還攜帶廣親和基因Sn5,定名為寧10-84[8]。2011 年春在海南基地利用寧10-84 品系優選單株與滇型晚粳不育系甬粳2號A 測交；2011 年秋季在寧波種植成對測交F1,80%左右表現不育,在其中選擇株葉形態近似于父本的不育株為母本,在海南陵水和寧波進行連續成對回交,至2014 年秋回交至BC6F1代,不育系農藝性狀和保持系基本一致,群體整齊,不育株率100%,不育性穩定,定名為寧84A。2015 年進行人工小面積制繁種,2020 年所配組合寧優1915 參加浙江省區試,2021 年參加浙江省品種審定委員會組織的不育系現場鑒定,2022 年通過浙江省主要農作物品種審定。

2 主要特征特性

2.1 育性表現

寧84A 為滇型細胞質不育系,屬于配子體不育類型,不育系花藥較保持系瘦小、呈淺乳黃色。寧84A 育性表現穩定,經多年多代套袋自交育性鑒定,自交結實率均為0。2021 年在寧波進行現場鑒定,對1 500 株群體進行考查,群體整齊一致,不育株率100%；隨機考查100 個套袋自交稻穗,自交結實率0；隨機抽取50 個稻穗的花粉鏡檢,花粉敗育率100%；不育花粉以染敗為主,染敗率達99.998%。

2.2 形態特征和農藝性狀

寧84A 屬于中熟晚粳不育系,感光性較強,在寧波6 月初播種,6 月下旬移栽,9 月上旬始穗,播始歷期93 d 左右,保持系歷期92 d 左右,不育系較保持系始穗遲1～2 d(表1)。寧84A 株型緊湊,作單季晚稻栽培平均株高90～95 cm,分蘗力較強,單株成穗數為15～16；田間長勢繁茂,劍葉短挺上舉,葉色淡綠,功能葉壽命長,不早衰；莖基部較粗壯,抗倒性好,直立穗,著粒緊密,每穗總粒數140 左右,對應保持系寧84B 的千粒質量為27 g；寧84A 穎尖為紫色,其所配雜交組合穎尖均為紫色。

表1 寧84B 與寧84A 歷年生育期表現Table 1 Growth period of Ning 84B and Ning 84A over the years

2.3 稻米品質和抗性

寧84A 稻米品質優。據2021 年農業農村部稻米及制品質量監督檢驗測試中心(杭州)米質分析結果,寧84A 糙米率84.1%,精米率75.7%,整精米率71.9%,粒長5.1 mm,長寬比1.8,堊白度0.5%,堊白粒率2%,透明度1 級,膠稠度65 mm,堿消值7.0,直鏈淀粉含量15.2%。除膠稠度為部頒三級外,其他米質指標均達到農業行業《食用稻品種品質》標準一級。

經2021 年浙江省農科院植保與微生物研究所抗性鑒定,寧84A 葉瘟平均6.7 級,最高8.0 級,感稻瘟??；白葉枯病3.3 級,表現為中抗白葉枯病。

2.4 異交特性

寧84A 的群體開花歷期12～15 d,單株開花歷期8～10 d,單穗開花歷期5～7 d；其感光性較強,抽穗期穩定在9 月上中旬；花時較集中,一般10:30 始花,11:00—11:30 盛花,12:00 終花,保持系開花早于不育系25～35 min。寧84A 異交結實率中等,2021 年進行不育系現場鑒定,隨機抽取制種田3 叢29 個稻穗考查,總粒數6 032,實粒數1 950,異交結實率32.33%；其柱頭不外露,開穎角度為45°左右,通過開穎趕粉,能夠滿足大面積制種要求。

2.5 配合力及配組表現

寧84A 為滇型細胞質晚粳不育系,綜合性狀好,不育性穩定,攜帶廣親和基因,配合力強。利用寧84A 與秈粳中間型廣親和恢復系配制秈粳雜交稻組合,表現雜種優勢強,米質較優,抗倒性好,結實率高,葉色淡綠,后期轉色好。寧84A 所配雜交組合農藝性狀表現整體偏粳,粒型長寬比為1.9～2.2。

2.5.1 寧優126

寧84A 與廣親和中間型恢復系H126 所配組合寧優126 于2014 年參加浙江省9410 晚稻聯合品比試驗(單季雜交稻組),其平均產量位列第1 位,達10 304.7 kg/hm2,比對照增產8.84%,差異顯著。全生育期168.2 d,株高114.9 cm,千粒質量23.3 g,穗長20.2 cm,每穗總粒數267.6,實粒數215.3,結實率80.4%。據2014 年浙江省農科院植微所鑒定,寧優126 葉瘟0.2 級,穗瘟2.8 級,表現抗稻瘟??；白葉枯病5.8 級；褐稻虱9 級。米質達到農業行業《食用稻品種品質》標準三級。

2.5.2 寧優1915

寧84A 與廣親和中間型恢復系H1915 所配組合寧優1915 參加2020—2021 年浙江省單季秈粳雜交稻區試,其平均產量10 198.5 kg/hm2,比對照減產3.2%。兩年省區試的平均全生育期154.0 d,比對照甬優1540 長3.4 d。株高123.1 cm,千粒質量24.4 g,有效穗172.5 萬/hm2,每穗總粒數326.5,實粒數267.4,結實率81.9%。2020—2021 年經浙江省農業科學院植物保護與微生物研究所抗性鑒定,穗瘟損失率最高3 級,稻瘟病綜合指數4.1,為中感稻瘟?。话兹~枯病最高7 級,為感白葉枯??；褐飛虱最高9 級,為高感褐飛虱。2020—2021 年,經農業農村部稻米及制品質量監督檢驗測試中心(杭州)檢測,其直鏈淀粉含量16.0%,平均整精米率70.7%,長寬比2.1,堊白粒率18.0%,堊白度2.2%,透明度2 級,堿消值7 級,膠稠度72 mm,主要米質指標達到農業行業《食用稻品種品質》標準二級。

3 繁殖制種技術

3.1 確定適宜播期

在寧波繁殖制種,寧84A 應在6 月上旬播種；寧84B 應分兩期播種,第一期和不育系同期播種,第二期推遲5～7 d 播種,以保證不育系在開花期內獲得充足花粉,確保繁種產量。雜交組合制種時應根據恢復系抽穗期合理確定播種期。寧84A 感光性較強,抽穗期穩定在9 月上旬?；謴拖祽鶕诜? 期播種,以確保父母本花期相遇。

3.2 合理密植，提高制繁種產量

寧84A 的秧齡應控制在20～25 d,母本每穴1～2 本,父本每穴1 本。在保證基本苗的前提下,應盡可能地增加母本有效穗數,增大授粉群體。父母本行比以2 ∶8為宜。

3.3 提高異交結實率

制、繁種過程中,在父母本花期相遇的前提下,可采取以下輔助措施來提高結實率。一是割葉。破口期父、母本同時割去劍葉1/3～1/2。二是適量噴施“九二〇”。寧84A 對“九二〇”較為敏感,一般應噴施45 g/hm2,即抽穗5%時噴20 g/hm2,次日再噴25 g/hm2。父本應根據其對“九二〇”的敏感程度噴1～2 次,總施用量控制在150～200 g/hm2,確保父本株高高于母本,以利于授粉。三是及時趕粉。待母本開花高峰時,小面積用竹竿或者鼓風機人工趕粉,大面積可用拖拉機拉繩索趕粉,每天趕粉3～4 次。

3.4 病蟲防治

秈粳雜交稻制種由于不育系、保持系、恢復系的生育進程、農藝性狀差異,田間管理比普通水稻品種更為復雜,病蟲害情況相對于大田水稻生產更嚴重。根據寧84A 的特點,前期應做好浸種催芽工作,應選用不同浸種劑進行混配浸種,以提高對惡苗病及其他種傳病害的防治效果；中后期應加強對螟蟲、褐稻虱、紋枯病、白葉枯病、稻瘟病等病蟲害的防治,以保證制種的產量。

3.5 去雜保純，確保種子質量

為確保制種種子純度,應做好隔離?？蛇x擇和不育系花期相差25 d 以上或者四周1 km 范圍內無同花期水稻種植的地塊,如有其他水稻品種種植應做好物理隔離,以確保制種純度。做好田間去雜工作,移栽前應確保種植田塊干凈,無上年的落田谷及新生稻苗。移栽后應及時去除父母本異形株、母本散粉株,確保父母本材料的純正。收獲期應嚴防混雜,徹底清理收割、脫粒機械,運輸和晾曬及烘干過程中要保證器具干凈,要單獨晾曬,防止鳥獸啄爬。

4 應用前景

寧84A 綜合性狀好,不育性穩定,配合力強,米質優,葉色較淡,后期落色好,不早衰,對改良秈粳雜交水稻的品質、產量、抗倒性、后期轉色均具有較好的利用前景。近年來,經大量測交篩選,寧84A 與廣親和中間型恢復系H175、H126、H1915 等組合表現較強的雜種優勢,部分組合產量、米質表現突出,在秈粳亞種間雜交水稻育種研究領域具有一定的應用價值。