温敏两系核不育系‘粮98S’的选育

2018-04-04 03:47李靖凌车崇洪张祝明
作物研究 2018年2期
关键词:铜仁父本母本

李靖凌,车崇洪,张祝明,王 杰,曹 瑞

(1怀化职业技术学院,湖南 怀化 418000;2铜仁市科学院,贵州 铜仁 554300;3邵阳市种子管理处,湖南 邵阳 422000;4湖南粮安种业科技有限公司,邵阳 422000)

两系法杂交稻最大的优点就是配组相对自由,更容易培育出品质优、产量高、抗性好的杂交水稻新品种,其中选育综合性状优良的光温敏核不育系是关键点和难点。生产上湘陵628S、广占63S等不育系的综合性状优良。用湘陵628S作母本与广占63S作父本杂交,在杂交后代中选育出一般配合力好、综合性状优的两系不育系,通过铜仁、三亚两地穿梭加代种植异地筛选与自然生态加压和低温胁迫定向选择,加上稻瘟病强抗性鉴定筛选,于2014年定向选育成中籼型优良不育系粮98S,于2015年通过贵州省农作物品种审定委员会鉴定。

1 粮98S的选育过程

1.1 亲本简介

亲本选择注重品种的广适性与个性鲜明。选用生育期短、育性转换临界温度低的湘陵628S和生育期长、丰产性好、适应性广的广占63S为亲本。

母本湘陵628S系湖南亚华种业科学研究院育成的早籼型两用核不育系,具有生育期短、育性转换临界温度低、配组优势强、所配组合落色好、米饭适口性好等特点。

父本广占63S为国家杂交粳稻工程技术中心与丰乐种业合作用N422S与矮广占63杂交育成的籼型温敏两用核不育系,于2001年8月通过鉴定。该不育系具有生育期长、丰产性好、适应性广、不育性稳定、米质好、所配组合熟相好等特点。

1.2 粮98S选育过程

2010年在铜仁用光温敏核不育系湘陵628S为核不育基因受体,与优质不育系广占63S杂交,在铜仁和海南三亚不断穿梭加代种植,异地筛选与自然生态加压、低温胁迫定向选择和米质加压,并同步进行稻瘟病强抗性鉴定筛选,于2014年定向育成中籼型优良不育系,定名为粮98S(图1)。2015年9月1日通过贵州省农作物品种审定委员会组织的现场鉴定。

图1 粮98S的选育过程

2 粮98S的特征特性

2.1 播始历期

粮98S为中籼型两用核不育系,在贵州铜仁春播播始历期75~90 d,6月份播种播始历期为70 d左右,海南冬播播始历期90 d左右。

2.2 株叶型及经济性状

粮98S在不育期间株型松散适中,茎秆粗壮,主茎叶数13~16叶,平均株高80 cm,抗倒伏性强,分蘖力较强,穗长22.5 cm,平均穗粒数达160粒以上,稃尖无色,千粒重25 g,谷粒长7 mm,长宽比3.0。

2.3 育性转化特性

育性稳定,败育彻底,以典败型和无花药型为主,不育株率100%,不育起点温度低于23.5℃。

2.4 开花习性和异交特性

粮98S花时比较集中,开花盛期主要集中在始穗后7 d,盛花期4~5 d,盛花期开花率70%,上午9:00开始有少量开花,11:00为当天开花的高峰期。柱头长1.9 mm,宽0.9 mm,柱头较粗壮,活力维持时间长,开颖角度为45°,柱头总外露率80%以上,其中双柱头外露率50%,单柱头外露率30%,异交习性好,异交结实率高。

3 粮98S主要优良特性

3.1 育性稳定,不育期长,对低温反应钝感

粮98S核不育基因主要来源于湘陵628S,不育彻底。依据《贵州省水稻两用核不育系育性标准》,经贵州省水稻研究所人工气候箱育性起点温度鉴定,粮98S不育下限临界温度≤23.5℃。

粮98S育性主要受温度调控而受光周期影响较小,属典型的温敏核不育系,育性对温度的敏感部位处于育性敏感时期的幼穗,对温度的敏感时期是花粉母细胞形成至减数分裂期。粮98S育性转换临界不育温度低于23.5℃,低于安农810S、培矮64S和广占63S(临界不育温度为24.0℃)。2013~2015年湖南怀化、贵州铜仁等地夏季制种和分期播种试验表明,粮98S夏秋季稳定不育期长,育性敏感期受连续3~4 d低温影响仍保持稳定不育,表现对低温反应较为钝感,有利于粮98S系列新品种制种的相对安全。

3.2 一般配合力强,易选配不同熟期的强优势组合

粮98S是籼型温敏核不育系,对不同生态类型的三系、两系恢复系种质具有较好的亲和性能及配组优势。现已选配出不同熟期新组合参加各级试验,其中:粮两优芸占于2017年参加湖南省中稻新品种联合品比试验,比对照 Y两优1号增产6.72%,位列参试小组第1位,稻瘟病综合抗性4.0级,同时被推荐参加国家长江中下游中籼迟熟组区试。

3.3 直链淀粉含量较低,胶稠度较长,易选配优质米组合

经农业部米质检测(武汉)中心检测,粮98S糙米率79.7%,精米率71.4%,整精米率63.3%,糙米长6.3 mm,长宽比3.0,垩白度0.9%,垩白粒率9%,透明度1级,碱消值4.3级,胶稠度75 mm,直链淀粉12.0%,蛋白质10.4%。

粮98S具有双亲低直链淀粉、高胶稠度特点,易配组优质米品种。

3.4 抗病、抗逆性较强,选配的新品种生态适应性广

经2014~2015年在贵州湄潭县和铜仁稻瘟病区稻瘟病自然诱发,粮98S未发生稻瘟病。大田繁殖、制种也无稻瘟病发生。

在三亚、铜仁和湖南春播及冷灌繁殖,表现为苗期和孕穗期抗寒耐低温能力强,夏播抽穗灌浆期耐高温强光,耐渍能力较强。

粮98S配组育成的粮两优系列品种,2014年在贵州、湖北、安徽、河南、湖南等地试验中未发生稻瘟病危害,结实率稳定在80%以上,后期成熟落色好,源、库、流协调,耐密植和耐肥抗倒,适宜机械化收割。

3.5 异交习性好,制种产量高

粮98S株型较紧凑耐密植,茎秆粗壮耐肥抗倒,分蘖力中等,成穗率高,单株有效穗12~14个,穗包颈程度轻,对“920”反应敏感。群体抽穗整齐,开花习性好,单穗抽穗第2天顶部少量颖花开花,抽穗第4天进入开花高峰,大田喷施“920”后花期持续8~9 d,盛花期历期4~5 d。花时早而集中,夏季晴天开花高峰期在上午9:30~11:00,午前花比例高达80%以上。颖花开颖角度大,开颖时间较长,受精后闭合较好。柱头粗壮、活力强,活力长达4~5 d。

3.6 繁殖温度区间较大,可繁性较好

育性鉴定结果表明,粮98S可育繁殖温度在22℃以下,最适繁殖温度范围为20.0~21.5℃,可育温度区间较大,植株生长发育受冷灌低温和深水的影响较小,育性对低温反应较为钝感,需要持续5 d以上低温处理才能启动可育性的表达,要求在群体幼穗发育进入雌雄蕊形成中期(4期中)开始进行19.5~22.0℃冷水串灌处理,育性敏感期低温持续天数达15 d以上才能获取繁殖高产。

4 繁殖技术要点

4.1 选好适繁区域

粮98S属中籼两用核不育系,繁殖区域具有特定性。宜繁区域主要有三个:一是云南(保山)高海拔低纬度地区繁殖;二是贵州铜仁春季(3月20日前播种)利用冷水繁殖;三是海南冬繁。

4.2 适时稀播育壮苗

海南三亚冬繁11月上中旬播种,贵州冷水繁殖3月中旬播种,云南繁殖4月中下旬播种。

4.3 适时合理密植

繁殖最好控制在5.5叶以内移栽。

海南宜宽行窄株单本插植,密度13.3 cm×20 cm,以延长分蘖期。云南及贵州宜多本移栽,密度13.3 cm×20 cm,靠主穗、第一次分蘖成穗。

肥料施用采取重施底肥,早施追肥,后期看苗补肥措施。

4.4 看苗看天气预测敏感期适时调花期

两用不育系繁殖同三系不育系不一样,必须在幼穗分化四期根据天气以氮肥、水分进行花期调控,将育性敏感期尽量调控到适宜天气区域。

冷水繁殖应从幼穗分化4期末至8期,用18~20℃冷水灌溉,保持田间22℃以下循环水灌溉15 d(终花期)左右。在对繁殖田进行改造的基础上,并有专人负责冷水灌溉工作,更有利确保繁殖成功。

4.5 综合防治病虫害保高产

不育系繁殖用肥较多、苗架较厚实,本地繁殖又处多雨高温时段,易诱发病虫害,需要根据田间情况及时进行病虫害综合防治,以确保丰产增收。

4.6 全程跟踪除杂保质量

亲本繁殖保纯除杂是一个必不可少的环节,要注意落粒实生和再生苗的清理,加强对可能的变异株及时尽早去除。

原原种(核心种子)生产一是在采取冷水处理、镜检及套袋观察的基础上,进行再生、剥蘖提纯繁殖,二是采取海南三亚秋鉴冬再生繁殖技术进行集团法生产。

4.7 适时收获、低温保存保效益

种子成熟至80%时,抢晴天及时收获、晾晒,待种子水分低于12%包装保存在冷库中。

5 制种技术要点

5.1 确保两个安全期

粮98S制种时要注意育性转换期日平均气温必须稳定通过24℃以上,才能确保制种纯度达标。抽穗授粉期,日平均气温以30℃左右为宜,不宜超过35℃,且晴天多,雨天少,以提高制种产量和质量。依据多年的气象数据,制种区域宜安排在低海拔低纬度丘陵山区为宜。

5.2 准确掌握父母本生育特性,适时稀播育壮秧

粮98S抽穗快花期较短,故早稻类组合制种母本与父本同期抽穗较好,中熟类(晚稻)组合制种母本、父本抽穗同时为好,迟熟类(中稻)组合制种母本比父本迟抽穗2 d为好。

每公顷施45%三元复合肥450 kg作秧田底肥,父母本秧田播种量控制在225 kg/hm2,母本秧龄不超过25 d、叶龄5.5叶。

在母本1叶1心时,每公顷喷施多效唑1200~1500 g,促使低位早分蘖,多分蘖。同时重点抓好以稻蓟马为主的虫害防治。

5.3 合理行比插足基本苗

父母本行比为2∶10~12或1∶6~7。母本插植2~3粒谷苗,株行距13.2 cm×20 cm,保证母本每公顷基本苗不低于120万。父本每蔸插3~4苗,单行父本株距26~30 cm,双行父本株行距20 cm×26 cm。

制种田要求整地时施足底肥,早追肥,充分满足分蘖对养分的需求,并坚持浅水灌溉,促使禾苗一轰而起早生快发。对父本要单独条施追肥2~3次,使其保持持续生长强势。母本插后15 d左右开始搁田,控制无效分蘖,一星期左右后复水。以后田间始终保持浅水或土壤湿润即可,母本见苞时保持禾色淡黄为宜。

5.4 适时合理施用“920”

“920”用量不宜超过 450 g/hm2,按父、母本各50%,在母本见穗40%左右开始,分2~3次(天)连续均匀喷施。

5.5 及时除杂保纯

首先确保隔离,要求自然隔离在300 m以上,时间隔离25 d以上;其次是杜绝在山荫冷浸田、有落粒谷田、有前季再生苗田制种;三是在整个生育期中,应根据父母本的株叶形态及时除杂。

重点抓好母本开花期的除杂,每天上午母本开花前要除杂一次。父本终花后要齐泥割除,种子收割前再清除1次。收割、晾晒等防止机械混杂。

5.6 适时收获

当种子成熟达到75%时可以根据当时天气情况及时收割。边收边晒,确保种子质量。如果收割时天气状况一般,应该进行机械化收割并烘干,以提高种子质量。

6 注意事项

粮98S穗型中等,选用大穗型父本配组更能体现杂种优势。粮98S对少数着粒较稀的恢复材料配制组合表现略有散穗现象。海南三亚冬繁和当地冷水串灌繁殖产量中等,其最宜繁殖区域在云南高海拔低纬度地区。

参考文献:

[1] 张振华,蒲宏铁,吴厚雄,等.两系优质高产早熟杂交晚籼奥两优28的选育与应用[J].农业科技通讯,2009(9):133-138.

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[3] 兰华雄,张振华,吴厚雄,等.水稻光温敏核不育系奥龙1S的育性特征特性与利用研究[J].中国农学通报,2008,24(7):169-174.

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