早花时高异交结实率滇型不育系粳216A的选育

吕桂兰马秀芳庞 秀商文奇李 睿李小婉王 铮张忠旭王先俱

(辽宁省水稻研究所,辽宁 沈阳 110101)

20世纪80年代辽宁省农业科学院水稻研究所采用“籼粳架桥”技术把籼稻中的恢复基因引入粳稻中成功选育出C57并成功实现三系配套,开创北方杂交粳稻育种和应用的先河[1]。辽宁省水稻研究所育成的不育系大多为BT类型不育系,如黎明A、秀岭A、辽99A、5216A、粳139A等。由于杂交粳稻父本中恢复基因都是来自籼稻恢复系, BT类型粳稻不育系花时偏晚而大多数恢复系花时偏早,杂交稻制种时容易引起因花时不遇而减产甚至绝收[2],邓华凤研究表明粳稻三系中滇型不育系的开花高峰时段与父本吻合度要高于BT型,滇型粳三系不育系柱头外露率高于BT型粳三系不育系[3]。在杂交粳稻制种时父母本花期相遇好调节,花时相遇不好调节;杂交稻制种难度大、产量低、成本高。辽宁水稻研究所把选育一般配合力高、开花习性好、早花时、异交结实率高、米质优、抗性强的不育系作为选育目标。2016年陈亚君等选育的印水型优质粳稻不育系67A,滇型早花时粳稻三系不育系粳65A通过了辽宁省农作物品种审定委员会鉴定,丰富了杂交粳稻育种不育系类型。辽宁省水稻研究所以花时早、异交结实率高、综合性状优为育种目标,育成了粳216A。

1 选育经过

辽宁省水稻研究所于2007年以人工制保方法,利用辽5216B与盐丰47杂交;在F5后代中选择株型理想、分蘖力强、米质优良的单株为父本(株系编号为216号),2009年以滇型不育系合系42A(云南农大)为母本开始回交转育,经过沈阳及海南多世代的保持系自交稳定和不育系回交转育,于2013年筛选出农艺性状整齐、育性稳定的保持系及不育系,到2015年不育系已达到BC10F1。该不育系开花习性好,花时早,异交率高,制(繁)种产量高,综合性状优,杂种优势强。2020年通过辽宁省农作物品种委员会技术鉴并定名为粳216A,保持系为F18代,不育系为BC15F1。

2 特征特性

2.1 基本生育特性

2019年粳216A在沈阳4月20日播种,平均叶片数为15片,播始历期100 d,全生育期160 d。分蘖力强,株高101 cm,成穗率高,平均穴有效穗数18.2个,平均穗颖花数123个,叶片淡绿,直立穗型,穗长16.9 cm,千粒重24.3 g成熟期颖壳金黄色,偏长粒型,无芒,米质较优。

2.2 育性表现及异交习性

粳216A 花粉败育方式以圆败和染败为主。2016～2018连续3年群体观察和海南异地鉴定不育株率100%,花粉镜检败育率为99.95%,套袋自交不实率99.93%。粳216A 沈阳夏季晴天始花时在9:00时,高峰花时在10:20～11:10,阴雨天气往后推迟。颖壳薄,颖壳开颖角度大,柱头外露率高,闭颖柱头外露率为35.0%,自然异交结实率为46.9%,最高异交率可达51.6%,育性稳定农艺性状优良。不育系大面积繁殖每可达200 kg/667m2以上,大面积杂交制种产量一般可达200 kg/667m2以上。

2.3 可恢复性与配合力

粳216A分蘖力强,米质优,一般配合力和特殊配合力较强,可恢复性较好。配制的强优势组合粳216优34 2019～2020年参加了辽宁省区域试验(晚熟组),产量比对照金禾1号增产9.5%,结实率在79.9%以上(表1)。

表1 粳216A所配组合在辽宁省区域试验中的表现Table 1 Performance of the F1hybrids derived from Jing 216A in the regional trials of liaoning province

2.4 稻瘟病抗性

2016～2018年连续3年在辽宁省水稻研究所试验田进行稻瘟病抗性鉴定,采用种植诱发株、自然诱发和喷施稻瘟病孢子等方法观察鉴定。粳216A稻瘟病级均在5级以内、稻瘟病抗性较好,抗纹枯病,稻曲病较轻。

2.5 稻米品质

2019年10月收获粳216A种子样品经农业部稻米及制品质量监督检验测试中心(杭州)检测,出糙米率为82.2%,整精米率为70.4%,垩白粒率8%,垩白度为1.1%,透明度2级,碱消值7.0级,直链淀粉含量18.1%,胶稠度68 mm,蛋白质含量为8.57%,粒长宽比1.9。

3 配组与应用

杂交组合粳216优34由粳216A和恢复系C34配组而成,属于晚熟品种。2019～2020年参加辽宁省区域试验(晚熟组),2年平均产量620 kg/667m2比对照金禾1号增产9.5%;区试共试验12点,其中11个试验点增产,高产稳产性优于对照金禾1号。2020年生产试验平均产量606.7 kg/667m2比对照增产9.6%,增产点比例100%。主要农艺性状:全生育期162 d,株型紧凑,叶片直立、茎秆粗壮、韧性好、分蘖力强不早衰,株高112.7cm,穗长18.5cm,穴有效穗数16.0个,每穗总粒数147.3粒,结实率81.0%,千粒重26.9 g。2019年粳216优34参加辽宁省区域试验苗期田间接种稻瘟病不同生理小种,鉴定穗颈瘟,粳216优34稻瘟病综合抗性指数1.7,稻瘟病损失最高级1级,田间抗纹枯病,轻感稻曲病,无倒伏。该组合制种产量高,2019年平均制种产量为 204 kg/667m2;不育系繁种产量为210 kg/667m2。该组合实现了大面积机械化制种,产量达到250 kg/667m2。为今后北方杂交粳稻实现产业化发展发挥了突破性的引领作用。

粳216优06由粳216A和恢复系C2106配组而成,属晚熟品种,适合在省内东南沿海稻区种植;省外可在河北、陕西、新疆等地种植。2019～2020年在东港市、盘锦市、辽宁省水稻研究所3点进行了品种比较试验,小区面积约12.6m2,设3次重复。粳216优06生育期162 d左右,株高106 cm,穗长20.3 cm,穴有效穗数18个,每穗总粒数206粒,结实率92.1%,千粒重24.7 g,2年3点平均产量707 kg/667m2,比对照增产9.6%。

4 繁殖技术要点

4.1 调准播插期

粳216A属中晚熟不育系,在沈阳地区不育系和保持系同期播种(在4月20日左右大棚播种)、错期插秧。本田每667m2用种量15 kg左右,其中不育系12 kg,保持系3 kg。滇型不育系发育期不受胞质影响,不育系和保持系基本同步发育,父母本一般在5月25日插秧,父母本秧龄35 d。繁种田粳216B和粳216A行比可采取2∶6,提高异交结实率增加繁种产量。

4.2 加强田间水肥管理,建立高产群体

粳216A理想株型,剑叶上举,分蘖力强,插秧田每667m2一次性施入有机农家粪肥2 000 kg;每667m2施尿素30 kg,磷酸二铵15 kg和氯化钾20 kg。施足底肥促使早生快发。氮肥插秧前施入40%,分蘖肥施25%,保蘖肥25%,穗肥施5%,粒肥施5%;磷酸二铵做底肥一次性施入;钾肥分基肥和分蘖肥2次施入,以获得充足的有效穗数。水分管理不宜长期深水灌溉,应该干湿交替,水稻分蘖末期进行晒田,减少无效分蘖;孕穗、抽穗、开花期保持水层5～6 cm;乳熟期稻成熟期,保持土壤湿润。

4.3 合理施用“九二〇”,及时赶粉,提高异交结实率

粳216B和216A基本同步发育,在始穗期对保持系单独喷施1次“九二〇”,用量8～10 g/667m2,以增加父本高度,有利于形成良好授粉态势。父本开花散粉时及时人工赶粉,间隔半30 min干1次粉,每天赶粉3～4次,连续赶粉10 d左右。

4.4 严格去杂,保证种子纯度

为了确保繁殖的种子纯度,繁殖田要保证空间隔离,严格做好去杂工作。在整个繁殖过程中要多次严格去除田间杂株。分蘖期去除田间步道间的杂草和杂株,保证田间干净无杂草;抽穗期去除母本行间的散粉单株和异型株,反复多次去杂;授粉结束后及时割除保持系;成熟期再次组织人员仔细查找去除杂株;收获前进行最后1次去除杂株。收获种子时作业要严谨,仔细认真清理干净脱谷机,避免机械混杂,使用新的种子包装袋封装,不育系种子装袋后封好封口,种子放置在通风独立空间减少和其它种子混杂的机会。