籼型紫色两系杂交稻坤两优3号的选育与应用

李伟荣 何章飞 韦庆元 蒙将昆 汪 海 何国松 农 生

(1.广西恒茂农业科技有限公司, 南宁 530007； 2.南宁市恒茂种业科学研究院, 南宁 530007；3.广西农业科学院生物技术研究所, 南宁 530007)

有色稻是指糙米种皮带有红色、紫色、黑色等颜色的水稻, 主要由不同色素在水稻种子的种皮沉积而使糙米呈现出不同的色泽[1-2]。研究发现,红米、黑米、紫米含有丰富的蛋白质、氨基酸、植物脂肪、纤维素和人体必需的矿物质,如Fe、Zn、Ca等,以及丰富的维生素B族和维生素D、E,尤其是含有一般稻米缺乏的维生素C、胡萝卜素等,集食用、药用于一身[3]。随着我国社会经济的迅速发展,人民生活水平显著提高,保健化功能化食品受到人们极大关注,红米、紫米、黑米等有色米及其加工制品也越来越受到大众的青睐[4]。鉴于有色稻特殊的品质及营养保健价值,有着较大的市场潜力,国内各育种单位一直致力于有色稻选育和推广工作,取得了一定的进展,但缺乏大面积推广应用品种[1,5]。针对市场需求,南宁市恒茂种业科学研究院自2008年开始着手进行紫色稻杂种优势利用的研究,经多年选育与选配,在两系配套方面取得重大进展，所育成坤两优3号于2018年5月通过广西壮族自治区农作物品种审定委员会审定,审定编号：桂审稻2018111号。

1 选育经过

母本坤S是2011年晚稻在南宁用Y 58 S为母本,广西武鸣农家紫色稻为父本杂交,在高温条件下选择目标不育株,人工低温冷灌处理或自然短日低温下自交结实,经5年9代定向选育出农艺性状优良、可繁性较好、异交结实率高、配合力强、种皮紫色的温敏核不育系。该不育系所配组组合农艺性状优良、产量高、综合抗性较强、适应性广、种皮紫黑色。2016年11月通过广西壮族自治区农作物品种审定委员会组织的田间技术鉴定(鉴定编号：桂农品审鉴(稻)2017009号)。

父本恒恢3号是2008年晚稻用F 28207(来源于测 253/R 71104)与F 28214[来源于R 1972/R 72162(抗瘟材料)]有性杂交,2009年早稻至2013年早稻在南宁按系谱法经9代选育后,选出株型适中、分蘖力中强、繁茂性好、群体较稳定、性状趋于一致的优良株系 Y 42038,后定名为恒恢3号[6]。

2013年晚稻用Y 42038与坤S(F5)进行初测,2014年早稻进行复测、试制种,2014年晚稻株行进行产量试验、制种,2015年早稻进行品比试验,2015年晚稻进行品比和多点试验,坤S/Y 42038表现杂种优势强、综合农艺性状好、田间抗性好、种皮紫黑色。2016年以坤S/Y 42038为名称参加广西水稻区试,2017年进行生产试验,2018年5月通过广西壮族自治区农作物品种审定委员会审定(定名为坤两优3号)。

2 产量表现

2015年晚稻在桂南多点品比试验,平均产量7.64 t·hm-2,比对照丰田优553增产4.6%。2016年参加桂南晚籼特种稻组区试,平均产量7.53 t·hm-2,比对照丰田优553减产 1.76%；2017年生产试验,桂南早稻平均产量8.33 t·hm-2,比对照特优 7118增产1.33%,晚稻平均产量7.31 t·hm-2,比丰田优553减产0.33%；一季稻平均产量8.05 t·hm-2,比对照深两优5814减产1.06%。

时间 地点 世代 选育措施

2011年晚稻(南宁)Y58S×广西武鸣农家紫色稻 收获杂交种子12粒

↓

2012年冬(海南)F1混收F1代种子

↓

2012年早稻(南宁)F2低温处理，择优选收糙米紫色的120个单株

↓

2012年晚稻(南宁)F3优选株系割蔸38株

2012年冬(海南) 海南再生，收获38个单株种子

↓

2013年早稻(南宁)F4低温处理，选收糙米紫色的43个单株种子

↓

2013年晚稻(南宁)F5低温处理，选收糙米紫色40个单株种子

↓

2014年早稻(南宁)F6低温处理，选收糙米紫色的19个单株种子。初测试验

↓

2014年晚稻(南宁)F7优选L42175株系低温处理，收获11个单株种子。复测交试验

↓

2015年早稻(南宁)F8优选两个株系20个单株低温处理，收获5个单株种子，其余混收作试制用种。测

交、产比试验

↓

2015年晚稻(南宁)F9优选单株和混合株群体表现稳定一致的L52146、L52147、L52148、L52150四个

株系为入选株系，选定L52146株系，暂定名为：坤S

图1坤S选育系谱图

时间 地点 世代 选育措施

2008年晚稻(南宁)F28207×F28214收获杂交种子6粒

(测253/R71104) ↓ {R1972/R72162(抗瘟材料)}

2009年早稻(南宁)F1种植6株，混收

↓

2009年晚稻(南宁)F2种植5000株，成熟后选择农艺性状优良单株32株

↓

2010年早稻(南宁)F3种植32个株系，择优选15个单株

↓

2010年晚稻(南宁)F4种植15个株系，择优选10个单株

↓

2011年早稻(南宁)F5种植10个株系，择优4个株系与佳A、Y58S等初测，并优选6个单株

↓

2011年晚稻(南宁)F6种植6个株系，择优4个株系与深08S、Y58S等续测，成熟后优选4个单株

↓

2012年早稻(南宁)F7种植4个株系，种植测交F1，广泛与深08S、Y58S等续测，优选3个单株

↓

2012年晚稻(南宁)F8种植3个株系，种植测交F1，优选其中R31228株系与深08S、和620S、

Y58S、丰田A、兰A等两系三系不育系复测交，成熟后优选2个单株

↓

2013年早稻(南宁)F9种植2个株系(形成Y32040和Y32041株系)，种植测交F1，广泛与广占

63-4S、望S、L32467S等两系不育系测交。各优选1个单株

↓

2013年晚稻(南宁)F10种植2个株系，种植测交F1，原编号Y32040株系与L32467S测交优势明

显。与L32467S(2014年早编号XL41016S)复测。优选2个单株

↓

2014年早稻(南宁)F11种植2个株系(编号为Y42038Y42039)， 种植测交F1，XL41016S/Y32040

杂种优明显；用Y2038与XL41016S等不同株系少量试制种；优选1个单株

↓

2014年晚稻(南宁)L42175S×F12繁殖Y42038株系；并与坤S不同株系小面积试制,(L42175S为坤S于2014年晚造株系编号)

↓

2015年早稻(南宁)L42175S×F13南宁进行产量比较试验，L42175S/Y42038组合表现突出，并用该株系与

和L42175S制种；株系繁殖

↓

2015年晚稻(南宁)L42175S×F13广西进行多点品比试验，该组合表现突出，并用该株系与和L42175S制种；

株系繁殖；Y42038相应株系Y52026暂定名为：恒恢3号；L42175S暂定

名为：坤S;坤S/恒恢3号暂定名为：坤两优3号

图2恒恢3号(Y42038)及坤两优3号(坤S/Y42038)选育系谱图

表1 2016年坤两优3号在桂南晚稻区试中的产量和生育期

试点产量/(t·hm-2)产量比对照±/%生育期/d生育期比对照±/d排名南宁8.162.55122+16玉林7.79-4.09112-16田阳7.39-5.77119+513藤县7.66-4.41116-211上思7.23-6.47122+013博白6.959.45112+08平均值7.53-1.76117.2+0.513

表2 2017年坤两优3号在桂南生产试验中的产量和生育期

试点 早 稻 产量/(t·hm-2)产量比对照±/%生育期/d生育期比对照±/d南宁8.91 -0.83 125+2田阳8.95 0.07 138+3上思8.38 2.13 127+0玉林7.44 2.50 125+1博白8.15 1.89 116+1桂平7.80 3.83 129+1藤县8.65 0.47 134+4平均值8.33 1.33 127.7 +1.7试点 晚 稻 产量/(t·hm-2)产量比对照±/%生育期/d生育期比对照±/d南宁7.510.90 116-1田阳7.800.14 120+0上思7.666.59 121+0玉林6.56-8.20 116+0博白7.211.69 111+0桂平7.23-2.43 115-1藤县7.18-1.05 118+3平均值7.31-0.33 116.7 +0.1

表3 2017年坤两优3号在一季稻生产试验中的产量和生育期

试点 产量/(t·hm-2)产量比对照±/%生育期/d生育期比对照±/d乐业9.290.03 155+0靖西7.41-8.52 137+0融水8.640.35 131-3灵川7.630.07 128-4资源7.283.22 134-5平均值8.05-1.06 137-2.4

3 特征特性

3.1 生育期

坤两优3号为感温迟熟品种,在桂南种植,早稻全生育期127.7 d,比对照特优7118长1.7 d,晚稻全生育期117.2 d,比对照丰田优553长0.5 d；一季稻种植,全生育期137.0 d,比对照深两优5814短2.4 d。

3.2 农艺性状

株型适中,分蘖力较强,繁茂性好,叶姿中后期上举,剑叶稍内卷呈复瓦状,叶色浓绿,叶鞘、叶耳、柱头紫色,稃尖紫色,谷壳灰褐色,部分短芒,种皮紫黑色。平均株高117.7 cm,穗长24.8 cm,每穗总粒数176.4粒,结实率83.6%,千粒重22.7 g,谷粒长9.1 mm,长宽比3.5。

3.3 稻米品质

2016年经农业部稻米及制品质量监督检验测试中心测定,坤两优3号糙米率80.4%，精米率71.7%、整精米率68.3%,粒长6.3 mm,长宽比3.0,碱消值 7.0 级,胶稠度82 mm,直链淀粉含量11.6%,糯粘混合型,糯∶粘比1∶3。

3.4 抗 性

2016—2017年广西区试抗性鉴定结果,抗性评价为中感稻瘟病、中感～高感白叶枯病；2年稻瘟病综合指数分别为5.5、4.5,穗瘟损失率13.9%,穗瘟损失率最高级5级，白叶枯病 7～9 级。

4 适宜种植区域

桂南稻作区作早、晚稻种植，桂中北稻作区作一季稻种植,其他稻作区可根据试验示范生育期选择适宜的季节种植。

5 栽培技术要点

5.1 适时播种,培育壮秧

桂南早稻2月底3月上旬播种,桂中北一季稻5月初播种,桂南晚稻7月15日前播种。桂南早稻、桂中北一季稻种植大田用种15.0 kg·hm-2,桂南晚稻种植大田用种18.8 kg·hm-2,秧田播种量150～180 kg·hm-2,抛秧每公顷用塑料软盘750～900盘,匀播湿润育秧,合理秧田肥水管理和病虫害防治,培育带蘖壮秧。

5.2 及时移栽，合理栽插

桂南早稻、桂中北一季稻插栽秧龄5.0～5.5叶,抛栽秧龄3.0～4.0叶；桂南晚稻插栽秧龄4.5～5.0叶,抛栽秧龄2.5～3.5叶。桂南早稻、桂中北一季稻插栽密度20 cm×26.6 cm,插18.8万蔸·hm-2,每穴2粒谷苗浅插,或抛秧19.5万穴·hm-2左右。桂南晚稻插栽密度16.7 cm×23.3 cm,插22.5万蔸·hm-2,每穴2粒谷苗浅插,或抛秧22.5万穴·hm-2左右。

5.3 加强肥水管理及病虫害防治

施肥以有机肥为主,氮磷钾配合,总施肥量纯氮180～195 kg·hm-2,N∶P∶K 按1∶0.5∶1,采用前促中稳后补施肥方法。前期浅水插(抛)秧,寸水返青,浅灌促分蘖,中期够苗晒田控制无效分蘖,分蘖高峰后及时排水露田,开始拔节孕穗复跑马水湿润,倒2叶平剑叶露针至扬花期保持田间有浅水,保证幼穗分化及抽穗对水分的需求,后期干湿交替,不可断水过早。根据当地植保部门病虫害测报和大田苗情,结合肥水管理及时科学用药防治稻瘟病、白叶枯病,稻飞虱及螟虫类等主要病虫害。

6 种子生产技术要点

6.1 合理安排播差期

经多年试制种,在广西选择桂中北中稻和桂南晚稻安排制种,均可确保气温满足母本坤S完全败育。桂中北稻制种第1期父本6月12日左右播种,第2期父本于第1期父本播种第8天后播种,母本于第1期父本播种第13天后播种；桂南晚稻制种第1期父本7月15日左右播种,第2期父本于第1期父本播种第7天后播种,母本于第1期父本播种第10天后播种。

6.2 用足亲本种子

母本一般用种量为30.0 kg·hm-2、父本一般用种量为5.3 kg·hm-2，插足基本苗,确保父母本足够有效穗数。

6.3 “920”喷施技术

一般“920”用量315 g·hm-2,在见穗30%～40%时开始喷施,分4次连续喷施，每次用量分别为90,120,90,15 g·hm-2,第1次单喷母本,第2、3次父母本同喷,第4次单喷父本,使父本比母本高20～25 cm,形成良好的授粉姿态,利于授粉结实[7]。

6.4 做好隔离,确保种子质量

坤S柱头外露率高、活力强,异交结实率高,容易串粉混杂,应严格做好隔离,空间隔离选距种植非制种亲本田块250 m以上,时间隔离抽穗期相隔25 d以上。做好不同时期除杂工作,及时彻底除去杂株,适时收割,单收、单晒、单存放,防止机械混杂,确保种子质量。