田 雨,趙開榮,梁發茂,方華明,張玉祥,楊文治,賀 麗,黃 蓉,夏明元
(1.糧食作物種質創新與遺傳改良湖北省重點實驗室,武漢 430064;2.宜昌市農業科學研究院,湖北 宜昌 443000)
水稻(Oryza sativaL.)是中國重要的糧食作物,利用水稻雜種優勢開展雜交水稻的培育與利用是提高水稻單位面積產量經濟有效的途徑[1]。通過選育產量高、抗性好的恢復系,應用好的恢復系更有利于選育強勢雜交組合[2-5]。人們對稻米食用品質的要求不斷提高,優質水稻的市場占有率也越來越大,培育優質水稻對水稻產業的提檔升級意義重大。稻瘟病是中國水稻生產中的主要病害,也是中國水稻新品種審定中實行“一票否決制”的水稻病害,通過選育具有稻瘟病抗性的優良恢復系、不育系,組配雜交組合可選育出抗稻瘟病的抗性品種,對防治稻瘟病是經濟、有效和環保的方法[6],湖北省農業科學院糧食作物研究所利用分子標記輔助選擇技術已經育成一批抗稻瘟病、抗褐飛虱的香稻品種[7-10],審定的品種正在生產上大面積應用。
輻恢838 在中國應用面積廣,但對稻瘟病的抗性差。本研究以輻恢838 為骨干親本,通過雜交、回交、復交等技術,結合分子標記輔助選擇,將抗稻瘟病基因Pi9導入其中,選育出抗稻瘟病恢復系宜恢80,同時組配出一批雜種優勢強、產量高、抗性好的優良雜交組合。現總結了宜恢80 的選育過程、特征特性及其配組應用情況,并分析了巨2 優80 在區域試驗和生產試驗中的表現。
宜恢80 是以輻恢838 為輪回親本,以攜帶抗稻瘟病基因Pi9的中間材料R2047 為供體親本,經分子標記輔助選擇同時結合稻瘟病田間抗性鑒定、表型鑒定選育而來的抗稻瘟病雜交水稻恢復系,具體選育過程見圖1。2005 年夏季在武漢市以輻恢838為母本,以R2047(攜帶抗稻瘟病基因Pi9)為父本進行雜交,獲得F1代種子;2006 年春季在海南省陵水黎族自治縣(以下簡稱陵水縣)種植F1代,以輻恢838 為輪回親本進行回交,獲得BC1F1代種子;2006年夏季在枝江市種植BC1F1代,經分子標記檢測,收獲Pi9基因為雜合的BC1F2單株;2007 年春季在海南省陵水縣種植BC1F2代株系,考察農藝性狀,對農藝性狀好的單株進行分子標記,選擇Pi9基因純合的單株收獲,獲得BC1F3代種子;2007 年夏季在枝江市種植BC1F3代株系考察農藝性狀,選擇表現好的單株收獲,獲得BC1F4代種子;2008 年春季在海南省陵水縣種植BC1F4代株系,考察農藝性狀,選擇表現好的單株收獲,獲得BC1F5代種子;2008 年夏季在遠安縣種植BC1F5代株系,經田間稻瘟病誘發,鑒定BC1F5代株系的稻瘟病抗性,收獲具有稻瘟病抗性的植株,獲得BC1F6代種子;2009 年春季在陵水縣種植BC1F6代株系,考察農藝性狀,選擇表現好的單株收獲,獲得BC1F7代種子;2009 年夏季在枝江市種植BC1F7代株系,考察田間表型,選擇綜合性狀優良的單株;2010 年春季在海南省陵水縣種植BC1F8代株系,以R7348 為母本與BC1F8中綜合性狀優良的單株雜 交,獲 得 復 交MF1(Multi-cross F1,復 交F1)(R7348///輻恢838//輻恢838/R2047)種子;2010 年夏季在枝江市種植MF1代,收獲MF2代種子;2011 年春季在海南省陵水縣種植MF2代,經分子標記選擇Pi9基因為純合的單株收獲,獲得MF3代種子;經連續加代和綜合農藝性狀選擇、遠安縣抗性鑒定及品種比較試驗,于2013 年夏季決選出MF7株系(編號為67840),并暫定名為宜恢80。
宜恢80 株型松散適中,在宜昌市種植全生育期為135 d,株高125 cm,穗長26 cm,平均每穗總粒數170 粒左右,結實率86%左右,千粒重34.1 g。分蘗力較強,有效穗較多,著粒較稀,葉片挺直,劍葉長,葉色綠,莖稈較粗有彈性,熟相好,稃尖無色,粒型長。經田間觀察未發現稻瘟病及白葉枯病等病害。
在宜昌市農業科學研究院水稻特性鑒定站稻瘟病自然誘發鑒定圃進行稻瘟病抗性鑒定。結果表明,宜恢80 葉瘟病級2 級,穗頸瘟病級3 級,稻瘟病抗性綜合指數2.25,中抗稻瘟病。利用宜恢80 配制的雜交組合巨2 優80 也表現出良好的稻瘟病抗性,2017年和2018 年的稻瘟病鑒定結果表明,其稻瘟病抗性綜合指數分別為2.9 和3.1,表現為中感稻瘟病,對照品種豐兩優4 號的稻瘟病抗性綜合指數分別為5.8和7.9,表現為感或高感稻瘟病。另外,生產試驗結果表明,以宜恢80 配制的上述雜交水稻組合在湖北省各區域試驗點均未見稻瘟病的發生。
自宜恢80 育成以來,以其為父本組配的一批組合在品種比較試驗或區域試驗中表現突出,如巨2優80、巨3 優80、巨5 優80、巨9 優80 等,其中,巨9優80 在湖北省水稻區域試驗中稻瘟病抗性為1 級,巨2 優80 于2022 年通過湖北省農作物品種審定委員會品種審定。
巨2 優80 是湖北省農業科學院與宜昌市農業科學研究院用自育三系不育系巨風2A 與自選中稻恢復系宜恢80 配組育成的三系中熟偏遲秈型中稻品種。巨2 優80 在2019—2020 年參加湖北省中稻區域試驗,其產量表現見表1、表2。由表1 可知,2019年巨2 優80 區域試驗平均產量為10 075.50 kg/hm2,比對照豐兩優4 號(9 832.49 kg/hm2)增產2.47%。由表2 可知,2020 年巨2 優80 區域試驗平均產量為10 020.30 kg/hm2,比對照豐兩優4號(10 003.77 kg/hm2)增產0.16%。2年區域試驗平均產量達10 047.90 kg/hm2,比對照豐兩優4 號(9 918.13 kg/hm2)增產1.37%。19個試驗點中,10 個試驗點增產,增產試驗點占53%。

表2 2020 年湖北省中稻區域試驗中巨2 優80 的產量表現
該品種株型適中,分蘗力一般,生長勢較旺。葉色綠,劍葉中長、寬、直立。穗層較整齊,谷粒細長形,稃尖無色。后期熟相好。2 年區域試驗中株高129.1 cm,每公頃有效穗數229.5 萬穗,穗長25.1 cm,每穗總粒數172.5 粒,每穗實粒數145.8 粒,結實率84.5%,千粒重31.37 g,全生育期134.0 d,與豐兩優4號相當。巨2 優80 在2020 年湖北省中稻區域試驗中的主要經濟性狀表現見表3。巨2 優80 在生產試驗中也表現出高產、穩產性,9 個生產試驗點比對照增產,平均產量達9 139.5 kg/hm2,較對照豐兩優4 號(8 863.5 kg/hm2)增產3.11%,詳見表4。

表3 巨2 優80 在2020 年湖北省中稻區域試驗中的主要經濟性狀表現
宜恢80 是以輻恢838 為受體親本,經分子標記輔助選擇結合表型選擇、稻瘟病抗性鑒定等技術手段選育而成的抗稻瘟病恢復系,攜帶稻瘟病抗性基因Pi9,宜恢80 與不同來源的不育系所配組合均表現出雜交優勢強、產量高、稻瘟病抗性好的特點,與具有其他抗性基因的母本所配組合其稻瘟病抗性可達1 級,在產量相關性狀上同樣具有優勢,證實了宜恢80是一個優良恢復系,具有很好的生產應用前景。