张习春, 李佳丽, 张大双, 彭 强, 姜 雪, 朱速松
(贵州省农业科学院 水稻研究所, 贵州 贵阳 550006)
水稻是世界性的主要粮食作物,在中国种植面积约占粮食作物播种面积的26.9%,产量占国内粮食总产的1/3左右[1]。因此,加强高产和超高产水稻品种的研究和培育对维护我国乃至世界粮食安全具有重要意义,同时也促进农民增产增收。西南稻区是我国重要水稻生产区之一,但其阴雨多湿、积温低和寡日照等生态条件不利于喜光热的水稻生产。光热资源充足的长江中下游稻区可以通过增加种植密度获得高产,而西南稻区增加种植密度会导致叶片间相互遮蔽,呼吸消耗增加,净光合速率下降,同时纹枯病发生加重,难于协调个体与群体的矛盾。重穗型品种指单穗粒重达5 g以上的水稻品种[2],是西南稻区实现超高产育种的理想株型。重穗型品种穗大粒多,籽粒偏大,具有足够的库容量,为高产形成奠定“库”容基础。光合产物是籽粒灌浆的“源”头,已有研究表明,重穗型品种对高、低光强,高温和低CO2浓度具有较强的适应能力,“光合午休”现象较轻,叶片单位面积的生产能力比轻穗型品种高近1倍[3-5]。转运组织是光合产物向籽粒运输的桥梁,马均等[6-8]研究发现,重穗型水稻品种疏导组织发达,其维管束数目和总面积、木质部和韧皮部总面积远高于中穗型和轻穗型品种,因此其维管束的颖花负荷量降低,有机物质向穗部转运通畅。重穗型水稻品种具有充足的源头供应,流畅的转运组织和足够大的库容量,满足了超高产品种源库流协同发展的要求。
贵州省水稻种植面积常年稳定在67万hm2以上[7-8],生产上应用的品种以大穗型、重穗型高产品种为主。由于品种逐年种植会发生抗性损失,因此生产上需要新老品种更替。为满足贵州水稻生产和西南稻区特殊生境对重穗型水稻品种的需求,贵州省农业科学院水稻研究所以自育恢复系黔恢33与成丰A配组选育出重穗型水稻新品种成优33,于2018年通过贵州省农作物品种审定委员会审定(审定号:黔省稻20180006),适宜在贵州省中海拔的贵阳市、遵义市和低海拔的黔南州、黔东南州等地区种植。
1.1.1 选育过程 成优33母本(不育系)成丰A引自福建省农业科学院水稻研究所。成丰A是以福伊B作母本、浙农8010作父本杂交,多年多代选育成的籼型三系不育系。浙农8010是分蘖力强、低直链淀粉、高胶稠度的常规优质早籼稻品种,对稻瘟病抗性不稳定,福伊B高具有抗稻瘟病且对杂种显性效应强等特点[9]。2000年进行福伊 B与浙农8010的组合配组,2001年从早季种植F2群体中选择到32个优良单株,晚季F3单株成系种植,从32个小区中选到96个优良单株与夏丰A测交。2002年早季将测交F1代与对应的父本成对种植,随机抽取5株检测育性,对败育彻底的株系连续回交,随后进行多代的抗性、米质和育性的筛选,在BC4F1时开始测定配合力,筛选出配合力强的株系。通过连续多代回交至BC6F1,育成群体整齐、性状稳定的成丰A (图1)。
图1 成丰A的选育流程Fig.1 The breeding process of Chengfeng A
1.1.2 特征特性 成丰A早季在福州播种至抽穗历期100 d左右,晚季播种至抽穗历期78 d左右。在贵阳单季种植,播种至抽穗历期87 d左右,株高 90 cm,株叶形态好,秆壮多蘖。不育性稳定,2005年经福建省科技厅组织专家现场鉴定,大群体田间不育株率100%,随机取25穗镜检,花粉不育度达99.99%。成丰A稻米品质优,根据NY/T593-2002《食用稻品种品质》标准,整精米率、直链淀粉含量、蛋白质含量等7项指标达1级标准,糙米率、透明度和胶稠度达2级标准,整体达3等食用品质。2003—2005年连续在福建上杭茶地稻瘟病重发区自然诱发鉴定中,苗、叶、穗瘟都表现3级以下,综合表现抗稻瘟病。
1.2.1 选育过程 黔恢33系贵州省农业科学院水稻研究所育成。2010年利用分蘖好、恢复力强、花粉量大的黔恢785和高配合力恢复系R894杂交,2011年夏季在F2群体中选择株叶形好、分蘖能力强、稻瘟病抗性强、穗大粒多的优良单株。2012年夏季对F4株系的抗病性和恢复力进行初测,淘汰抗病性差、恢复力弱的株系。2013年将F6稳定株系与野败型、冈型、K型等不同胞质不育系进行广泛测交,对组合进行2年多点鉴定,发现其中的33号株系表现突出,暂命名R33。R33于2017年通过贵州省农作物品种审定委员会组织的亲本鉴定,正式定名为黔恢33(图2)。
图2 黔恢33的选育流程Fig.2 The breeding process of Qianhui 33
1.2.2 特征特性 黔恢33在贵阳于4月中旬播种,全生育期158 d左右,株高135 cm左右,株型高大偏散,分蘖强,单株有效穗8~9个。茎秆粗壮,叶片宽、直立、半卷。穗抽出度好,无包茎现象,穗长达24.3 cm左右,二次支梗多,结实率85%以上,千粒重32.5 g左右。黔恢33恢复圃广,恢复力强,配合力高,与成丰A、黔79A、安丰A、广八A所配组合均表现出生长势强、穗大粒多、产量高等特点,剑叶明显偏长。黔恢33在接种鉴定和田间自然鉴定中对稻瘟病的抗性表现为“中抗”。黔恢33花药粗壮饱满,花粉量大,散粉习性好,利于提高制种产量。
2013年冬季在海南三亚将黔恢33与成丰A、H79A、安丰A、川608A、渝650A、安丰A进行小组合配组,2014年在贵州贵阳、湄潭等地和海南三亚进行多点组合鉴选。经过2季多点鉴选,发现组合成丰A/黔恢33株型紧凑、熟期适中、多点表现稳产丰产。该组合2015年参加联合体品种试验,多个试验鉴定点抗性表现优异,丰产性较好。分别于2016和2017年参加贵州省中籼迟熟组区域试验,2017年同时开展生产试验。区域试验和生产试验的结果表明该组合生育期适中,抗病性强、增产优势显著。于2018年5月通过贵州省农作物品种审定委员会审定审定,定名成优33(审定编号:黔审稻20180006)。选育流程见图3。
图3 成优33的选育流程Fig.3 The breeding process of Chengyou 33
成优33具有较好的丰产性和稳产能力,2016年区域试验平均产量661.64 kg/667m2,比对照品种F优498增产4.49 %,增产点率达80%,全生育期156.0 d,比对照F优498(CK)晚熟4.8 d。2017年续试平均平均产量660.21 kg/667m2,比F优498(CK)增产3.21%,增产点率80.0%(表1),全生育期157.1 d,比对照迟熟4.5 d。2年区域试验平均产660.93 kg/667m2,比对照增产3.84%,2年平均增产点率80.0%。2017年在兴义、龙里、湄潭、都匀、麻江、玉屏开展不同生态试验区适应性评价的生产试验,成优33平均产量为567.20 kg/667m2,比对照F优498增产2.54%,增产点率达66.7%。
表1 成优33在区域试验及生产试验中的产量Table 1 Yield of Chengyou 33 in regional and production tests
2.2.1 农艺及经济性状 成优33属迟熟籼稻类型,在贵阳于4月中旬播种,全生育期156 d左右。株型紧凑,株高128.8 cm左右。叶鞘淡紫色,剑叶挺立,叶片宽大,叶色浓绿,总叶片数16~17叶,叶色、叶耳均为无色。穗长26.9 cm左右,每穗总粒数195.0粒左右,结实率为79.8%左右,千粒重为32.6 d左右,单穗重5.05 g左右,属于重穗型水稻品种[2]。
2.2.2 米质特征 成优33整精米率42.9%,长宽比为2.8,垩白粒率89%,垩白度19.6%,胶稠度70 mm,直链淀粉含量15.9%,碱消值4.7,透明度2级。未达国标规定的优质米标准。
2.2.3 抗性 采用田间自然鉴定和人工接种鉴定考察其稻瘟病抗性,2016年鉴定综合评价为“中感”,2017年综合评价为“中抗”。耐冷性鉴定2016年表现为“较强”,2017年表现为“弱”。2年的稻瘟病抗性鉴定和耐冷性鉴定表明,成优33抗性水平容易受环境变化的影响。
成优33属于晚熟三系杂交稻,生育期长,分蘖能力中等,穗大粒多。在贵阳、遵义等中高海拔地区建议选用两段育秧,能提早播种时间,有效增加水稻生育期的积温,延长营养生长期,增加成优33的有效分蘖。采用两段育秧,用种量500~600 g/667m2。浸种前对种子进行翻晒,使用强氯精浸种,种子吸水至透明后进行催芽,露白后播种于有机质含量高的苗床,覆土1~2 cm,浇湿泥土,盖上拱膜。之后间歇性早上或傍晚浇水,保持苗床土壤湿润,注意晴天中午揭开拱膜两端通风,防止烧苗。待秧苗生长至3叶一心移栽至施用农家肥作为底肥的秧田,加强秧田期间水分管理,尽量保持浅水促分蘖。秧苗期注意稻飞虱和稻纵卷叶螟等虫害防控,秧田生长期35~40 d后可移栽至本田。
秧龄在5叶一心带2~3蘖即可移栽大田。宜用宽窄行或宽行窄株栽插,尽量减少秧苗损害,不栽隔夜秧,栽插秧苗要做到浅、稳、匀、直,栽插密度保持在1万~1.2万穴/667m2。田间水分管理采用干湿交替,控灌结合。分蘖期保持3 cm左右的浅水,待分蘖苗达到15万~16万/667m2时灌深水控制无效分蘖。待秧苗进入幼穗分化后保持稻田水深4~6 cm,齐穗至乳熟期水分以干湿交替,根据当地气候条件和土壤特性确定收获前的排水时期。氮肥施用采取“前重、中控、后补”的施肥原则,同时重视磷钾肥和有机肥的配合作底肥施用,促进根系和茎秆发育,培育壮秧促分蘖。移栽后的病虫害防治重点是在苗期和分蘖盛期注意稻飞虱、稻纵卷叶螟和稻杆蝇的防治。在幼穗分化期注意纹枯病预防,破口至齐穗期前喷施富士一号、三环唑等预防稻瘟病。若抽穗期遇上较多阴雨天,施用曲残败、好力克等预防稻曲病。