优质高产杂交糯稻新组合糯两优7号的选育与应用

2020-02-12 22:24:40
江西农业大学学报 2020年4期
关键词:糯稻秧田父本

(福建农林大学农学院/作物遗传育种与综合利用省部共建教育部重点实验室/作物应用遗传学福建省高校重点实验,福建福州 350002)

【研究意义】糯米是人们喜爱的传统食粮和一些民族的主食[1]。近年来,随着社会的进步,人们的膳食结构发生重大改变,以糯米为主要原料的酿造、糕点以及保健食品等行业得以长足发展,市场对糯米尤其是优质糯米的需求量逐年增加[2]。选育和推广优质、高产杂交糯稻新品种,以满足市场需求意义重大。【前人研究进展】当前生产上推广种植的糯稻品种仍以常规稻为主,产量低、抗性差的问题严重[3-5]。近年来也审定了一些杂交糯稻,一定程度上克服了产量低的缺陷,但品质欠佳的问题凸显。【本研究切入点】鉴于当前生产上推广种植的糯稻品种已经难以被市场所接受,选育优质、高产杂交糯稻,实现糯稻新品种品质的遗传改良,可能是今后解决市场对优质糯米需求的有效途径。1997年,福建农林大学杨仁崔教授研究团队[6-17]践行了利用特定剂量60Co-γ 射线辐照杂交稻亲本种子,诱发糯质基因突变,选育杂交糯稻新品种的育种技术,多年来的实践证明可行、高效。糯两优7号也是该技术应用的成功范例。本研究就糯两优7号的选育经过、特征特性、高产制种技术和高产栽培技术作一总结,供水稻育种同行参考。

1 选育经过

1.1 恢复系嘉糯恢7号的选育

2007 年11 月,用350Gy60Co-γ 射线辐照恢复系9311 干种子约1.0 kg,15 d 后,海南三亚藤桥福建南繁基地播种M1,30 d秧龄移栽,成熟期种子全部混收(M2)。2008年5月,将M2种子出糙,挑选胚乳呈乳白色、不透明、蜡质状糙米粒横切,借助淀粉与碘粉碘化钾溶液的显色反应原理鉴别真伪(截面变蓝黑者为假突变),获16 粒9311 糯质基因突变体,成苗9 株,编号为9311wxR-1~9311wxR-9。参照9311 主要农艺性状、开花习性、散粉特性、花粉量以及结实率,经福建三明、泰宁和海南三亚3 个世代的种植鉴定,于2009年育成9311wxR系列糯稻恢复系,选留农艺性状整齐一致、遗传性稳定、恢复力强、综合性状最佳的第4号突变系9311wxR-4,定名为嘉糯恢7号。

1.2 光温敏核不育系闽糯1S的选育

2010年11月,按以上相同的方法处理广占63-4S,2011年5月,获11粒广占63-4S糯质基因突变体,记为广占63-4wxS-1~广占63-4wxS-11。参照广占63-4S 主要农艺性状、花粉育性及育性转换特性,淘汰第6、11 号突变单株,将入选单株割蔸再生,继续观察比较花粉育性及育性转换特性,上选第1、2、7、8和10 号突变单株。11 月,将上选单株稻蔸带海南三亚藤桥福建南繁育种基地分蔸扩繁,成熟期按株系收种。2012年6月,继续参照广占63-4S主要农艺性状、花粉育性及育性转换特性,最终选留农艺性状整齐一致、遗传性稳定、不育临界温度低、综合性状最好的广占63-4wxS-2 株系,定名为闽糯1S。11 月,海南三亚福建南繁基地播种广占63-4wxS-2(闽糯1S),原种扩繁。

1.3 糯两优7号组合的选育

2014年6月,福建泰宁配制杂交糯稻糯两优7号(闽糯1S×嘉糯恢7号)。2015—2016年,糯两优7号在福建泰宁、海南三亚和湖北孝感等地试验试种,表现优质、高产稳产等特点。2017年,糯两优7号推荐参加湖北楚越企业联合体长江中下游区试;2018年,进入复试和生产试验;2019年10月,糯两优7号通过国家农作物品种审定委员会审定(国审稻20190086)。

2 产量表现

2017 年参加湖北楚越企业联合体长江中下游区试,平均产量9.389 t/hm2,比对照丰两优四号增产3.9%;2018 年续试,平均产量9.576 t/hm2,比丰两优四号增产4.0%;2 年区试平均产量9.482 t/hm2,比丰两优四号增产3.95%,增产点比例68.4%;2018年生产试验,平均产量9.481 t/hm2,比丰两优四号增产3.5%,增产点比例75%。区试和生产试验结果表明,糯两优7号是一个丰产性较好的组合。

3 特征特性

3.1 生育期及主要农艺性状

糯两优7号属迟熟籼型两系杂交糯稻,株型集散适中,茎秆较粗壮,剑叶稍长、挺直,熟期转色好。叶片、叶鞘绿色,叶缘、颖尖、柱头无色。2 年区试平均表现:全生育期132.3 d,比对照丰两优四号长0.6 d,有效穗数253.5万/hm2,株高129.4 cm,穗长25.5 cm,每穗总粒数171.5粒,结实率83.9%,千粒质量28.4 g。

3.2 抗逆性

2年区试稻瘟病抗性平均表现:综合指数分别为4.3级和5.5级,穗瘟损失率最高级7级;白叶枯病平均4级,最高5级;褐飞虱平均8级,最高9级;耐热性3级。

3.3 稻米品质

稻米品质由农业部食品监督检验测试中心(武汉)检测,2017 年稻米品质主要指标:整精米率67.8%,长宽比3.1,垩白度8.0%,胶稠度100 mm,直链淀粉含量1.9%,碱消值5.0,透明度1级,达国标优糯等级。2018年稻米品质主要指标:整精米率67.8%,长宽比3.1,垩白度8.0%,胶稠度100 mm,直链淀粉含量1.9%,碱消值5.0,透明度1级,达部标优质3级。

4 高产栽培技术要点

4.1 选择好秧田,适时播种,培育带蘖壮秧

选择日照充足、排灌方便、土壤肥力较高的田块作秧田,秧田要施足底肥,秧畦要平整,畦面不能有积水,以免高温伤苗。作晚稻种植的华南稻区,通常安排在6 月中、下旬播种。其它作单季稻栽培的区域,5 月中旬前播种。播种前先将种子翻晒1 d,促进种子萌动;再用强氯精浸种4~6 h,种子捞出后用大量清水冲洗,然后浸种催芽;种子稀播、匀播,播种量控制在150~180 kg/hm2,大田用种量15~22.5 kg/hm2,秧田面积与大田面积比例1∶10。秧苗见针期,用15%多效唑200 g/hm2均匀喷施,促进秧苗矮壮、多蘖;播种后10 d 左右,施45~60 kg/hm2尿素作断奶肥,促进秧苗早生快发;插秧前3 d 施60~75 kg/hm2尿素作送嫁肥,以利于秧苗返青。

4.2 适龄移栽,合理密植

糯两优7 号机插或抛秧,秧龄20~25 d 为宜;手工栽插,秧龄25~30 d 为宜,不超过35 d。糯两优7 号分蘖力一般,通过合理密植,可增加有效穗,在此基础上再争取大穗。插秧规格19.8 cm×19.8 cm,穴插1~2粒谷,插足27万穴/hm2,确保基本苗达90~120万/hm2,有效穗达247.5万/hm2左右,为高产打基础。

4.3 科学肥水运筹

糯两优7号需肥量中等,不耐高肥。掌握“重施基肥,早施分蘖肥,巧施穗、粒肥”的施肥原则。产量8.25 t/hm2的中等肥力田块需施纯氮165~180 kg/hm2,氮肥的施用按6∶3∶1 的比例分别作基肥、分蘖肥和穗粒肥3次施用;磷肥作基肥1次性施用;钾肥作基肥和穗、粒肥按6∶4的比例分2次施用。水分管理掌握“浅水插秧,薄水促蘖,寸水孕穗扬花,干湿交替促壮籽”的原则。最高分蘖达330 万/hm2时,及时排水搁田,控制无效分蘖,提高成穗率。收割前7 d左右断水,便于后期收割。

4.4 综合防治病虫害

病虫害防治,坚持预防为主、防治结合的原则,根据当地最新发布的病虫发生预测预报,结合田间病虫害实际发生情况及时防治。幼苗期做好蓟马、二化螟的防治;成株期做好卷叶螟、稻飞虱和稻瘟病的防治。选用无毒(或者低毒)、低残留农药,减轻对环境可能造成的污染,确保稻米食品安全。

5 高产制种技术要点

5.1 选择好制种基地,做好安全隔离

水稻的糯性由隐性单基因wx控制,非糯Wx对糯wx表现显性[18]。糯稻制种时,母本若接受了非糯花粉,F1(植株)可能正常结实,不影响产量,但F2(稻米)可能严重影响外观品质(出现非糯籽粒)和食味品质(直链淀粉含量提高,糯性变差)。因此,糯两优7号制种要求的隔离条件比普通杂交稻制种更为严格,选择除制种父本外无异源花粉的天然隔离区作制种基地是最佳选择。若采用生育期隔离,要求早抽穗父本的终花与迟抽穗父本的始花相差30 d 以上,生产上不建议采用空间隔离。制种田的选择同时兼顾土壤肥力较高、日照充足、易排易灌、交通便利的田块。

5.2 选择最佳抽穗扬花期,正确安排父母本播种期

根据多年来的气象资料,在泰宁县朱口镇进行糯两优7 号单季制种,父母本抽穗扬花期安排在8 月上、中旬为宜,该时段气温较高且稳定,日照充足,天气多晴朗,早晚温差大,田间有露水,有利于授粉结实。结合糯两优7号亲本的特征特性,父本嘉糯恢7号分2期,分别在4月18日和4月25日播种,两期父本播差期7 d;母本闽糯1S于5月3日播种,与第1期父本时差15 d,叶差(4.2±0.2)叶;生产上不同年份播种期的确定,掌握以叶差为主,时差为辅的原则,确保父母本花期相遇良好。

5.3 培育带蘖壮秧

选择土壤肥力较高、阳光充足、水利方便、前茬最好是菜地或闲置地作秧田,秧畦必须平整,不能出现中间积水。施150 kg/hm2复合肥作秧田基肥。父本播种量120 kg/hm2,制种田用种量4.0 kg/hm2,父本秧田面积与制种田面积比例为1∶30;母本播种量控制在150 kg/hm2左右,制种田用种量30 kg/hm2,母本秧田面积与制种田面积比例为1∶5;种子稀播、匀播。秧苗见针期,用5 kg/hm2尿素对水750 kg喷施;1叶1 心期用15%多效唑可湿性粉剂200 g/hm2对水100 kg 喷施,促进秧苗多蘖、矮壮,播种后7~10 d 施尿素45~60 kg/hm2,作断奶肥,促进秧苗早生快发;移栽前2~3 d 施尿素60~75 kg/hm2作送嫁肥,以利于缩短返青期。确保移栽时父本带3~5个蘖,母本带2~3个蘖。

5.4 适龄栽插,合理密植

父本嘉糯恢7 号25~30 d 秧龄移栽,不宜超过35 d,穴插2 粒谷,株行距26.4 cm×26.4 cm,第Ⅰ、Ⅱ期父本相间种植;母本闽糯1S秧龄20~25 d移栽,穴插2粒谷,株行距13.3 cm×13.3 cm。父、母本行比2∶10,父、母本间距:工作行35 cm,非工作行20 cm。

5.5 科学水肥管理

制种田肥料的施用掌握“施足基肥、早施追肥、后期看苗情补肥”的原则,氮、磷、钾按一定比例配合施用。父本基肥采取条施方式,插秧前2 d,父本行挖30 cm宽、20 cm深沟,将氯化钾60 kg/hm2、过磷酸钙105kg/hm2、碳酸氢铵225 kg/hm2充分混匀后施入沟中,覆土耙平2 d 后插秧。母本插秧前,将过磷酸钙360 kg/hm2、氯化钾90 kg/hm2、碳酸氢铵675 kg/hm2充分混匀,撒施于母本行,畦面耙平后2 d 插秧。母本插后1周,父、母本全面施进口复合肥225 kg/hm2、氯化钾25 kg/hm2,以促进分蘖。孕穗至抽穗期,用磷酸二氢钾11.25 kg/hm2对水750 kg 作叶面肥喷施。水分管理上掌握浅水栽插,寸水活蔸、返青,薄水促蘖,幼穗分化保湿润,扬花授粉需寸水,干湿交替促壮籽的原则。当最高分蘖数达到375万/hm2左右时,及时烤田控分蘖,当田块干裂、稻根翻白露面、叶色由深绿转为淡绿时复水。

5.6 正确施用“九二0”

“九二0”起着解除不育系包穗,延长柱头活力,提高异交结实率的作用。闽糯1S对“九二0”的反应较敏感,正常情况下,“九二0”施用量在240~300 g/hm2,分3 次喷施。第1 次喷施在母本见穗10%左右时进行,父母本同喷,施用量为60~75 g/hm2;第2次喷施在母本抽穗50%时进行,先父母本同喷,然后父本单独补喷1次,施用量为120~150 g/hm2;2 d后进行第3次喷施,父母本同喷,用量为60~75 g/hm2。生产上还要根据喷施“九二0”时的天气状况确定是否需要补喷或单独补喷某一亲本,营造父母本高度差为25~30 cm,利于母本授粉结实。喷施“九二0”的最佳时间宜在早晨露水未干前,或者下午太阳落山后进行。

5.7 掌握高效的赶粉技术

晴朗天气,一般10:00 左右开始赶粉,阴雨天根据母本开花迟早确定具体赶粉时间。单人采用竹竿赶粉,掌握“轻靠、重摇、慢回手”的原则,即将竹竿轻轻依靠在父本茎秆中上部位置,接着前后来回重摇竹竿数次(竹竿与父本茎秆不分离,避免竹竿击打茎秆或稻穗),然后将竹竿慢慢撤离,人前行后,重复以上操作。2 人采用拉绳赶粉,绳子粗细要适合,行走过程两端尽量往下压,要求绳子保持拉紧,行走速度快慢要协调,保持均衡一致,尽量做到拉绳不伤及稻穗,每天赶粉3次左右。

5.8 病虫害综合防治

密切关注当地病虫害发生预测预报,掌握预防为主,防治结合的原则。虫害前期主要做好稻蓟马、螟虫的防治,后期做好稻飞虱的防治;病害主要做好稻瘟病和稻粒黑粉病的防治。

5.9 严格把握除杂关,确保种子质量达标

杂交糯稻制种,母本若接受了非糯花粉,F1可能仍然结实正常,对产量影响不大,但F2(稻米)对外观品质和食味品质造成严重影响。因此,必须严格除杂。田间杂株主要有保持系、变异株和落粒谷等三大类。第1次喷施“九二0”前后3 d,杂株明显,容易识别,是田间除杂的关键时期,应组织有经验的技术人员进行及时、全面、拉网式除杂,停粉后10 d,再全面清杂1次,把母本行中主穗和分蘖穗结实率异常高的单株去除。成熟期看天气及时抢晴收割,种子从收获到最后的分发,各个环节防止机械混杂。

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