优质两系杂交中稻新组合长两优晶韵的选育及应用

2023-08-22 19:24杨兴涛吴晓亮冯睿彤黄书伟徐敏夏澳运
园艺与种苗 2023年6期
关键词:幼穗父本母本

杨兴涛,吴晓亮,冯睿彤,黄书伟,徐敏,夏澳运

(合肥丰乐种业股份有限公司,水稻研究院/农作物种子新技术与新品种创制安徽省重点实验室,安徽 合肥 230088)

水稻作为我国主要粮食作物之一,食品安全质量问题尤为重要。随着我国的高速发展,城镇化水平越来越高,不仅人民的生活水平不断提高,而且水稻种植的方式发生了根本性改变。在消费层面,人们已不满于“吃得饱”,更要“吃得好”“吃得健康”[1];在水稻栽培层面,由于乡村从事农业的劳动力人口减少并且老龄化,导致水稻生产的成本很高,小面积种植无法产生经济效益,传统的移栽种植方式在逐步减少,取而代之的是土地流转面积逐步扩大。流转大户们更加看重投入产出比,他们从节约水资源、减少用工量、减轻劳动强度方面出发,选择了以机插和直播为主的轻简化栽培方式[2]。

面对市场的变化,优质水稻品种也有了很大的需求量,这就要求新品种选育在抗倒、优质、高产方面进行攻关。合肥丰乐种业股份有限公司根据自有育种材料,通过田间传统育种结合分子标记辅助育种,培育了高产、抗性好、米质优、适宜机械化栽培的优质新品种长两优晶韵。

1 选育过程

1.1 不育系长6411S

长6411S 由合肥丰乐种业股份有限公司选育,2019年通过安徽省评审委员会鉴定。其选育过程为:2011 年利用1892S 为母本与自育抗病、长粒、中间保持系材料B1062[(川106B×内6B)F6]杂交,经系谱选育;每年海南和合肥两地穿梭,每代选择株叶形态好、抗倒能力强、结实率低、柱头外露率高、粒型长,并在高世代通过23.5℃和23.0℃低温筛选,经过5 年10 代定向选育育成了籼型温敏核不育系。

长6411S 在合肥种植时,株高86.4 cm,株型紧凑,剑叶中长、较窄、直立、略内卷,叶色较淡,粒细长、稃尖紫色,分蘖力较强,平均穗长24.8 cm,每穗总粒数155.3 粒,单株成穗8~12 个,千粒重21.6 g 左右,谷粒细长形(长宽比4.1),茎秆有弹性,抗倒性好,性状整齐一致。

1.2 恢复系晶韵

晶韵是2006 年正季利用丰丝占与自育中间香型材料R0561 进行杂交,通过5 年10 代系统选育而成。F1~F3代进行混系选择,从F4代开始每代进行单株选择,选择米质优、千粒重小、粒细,并对选中的单株同时进行抗病筛选。每代选择株高适中、茎秆较壮、抗病、米质优等特点的单株,在F8代对选中的株系与公司几个骨干不育系进行测配,选择配合力好的株系进行小繁殖,2012 年获得稳定、配合力好、熟期适中、株型较紧凑、米质好的株系1 个,并定名晶韵。

1.3 杂交组合长两优晶韵

长两优晶韵是合肥丰乐种业股份有限公司利用自主选育的不育系长6411S 与恢复系晶韵配组育成的两系杂交中稻新组合。2017 年春在海南进行测配,同年正季在合肥参加小区试验,产量9 346.5 kg/hm2,比对照增产5.1%;2018 年在安徽、湖北、湖南、江苏、浙江、江西、河南等省进行多点试验,平均产量9 427.5 kg/hm2,比对照增产6.3%;2019 年参加安徽、湖北、湖南、江苏、浙江、江西、河南等省多点试验,平均产量9 457.5 kg/hm2,比对照增产6.9%,表现抗倒、米质优、粒长、株型好。该品种2020 年参加长江中下游中籼迟熟组区域试验,2022 年顺利通过国家审定。

2 主要特征特性

2.1 主要农艺性状

长两优晶韵属籼型两系杂交水稻品种,株型较紧凑,植株整齐,剑叶较挺,弱内凹,茎秆较壮,叶片较窄、中长,分蘖力较强,繁茂性好,穗长,穗着粒中等,结实率较高,后期转色好,粒长在长江中下游作一季中稻种植,全生育期131.8 d,比对照丰两优四号早熟1.0 d,有效穗249 万穗/hm2,株高124.2 cm,穗长25.8 cm,每穗总粒数179.8粒,结实率87.7%,千粒重25.6 g。

2.2 产量表现

2020 年参加长江中下游中籼迟熟组区域试验,平均单产9.52 t/hm2,比丰两优四号(CK)增产5.3%,增产点比例90.0%;2021 年续试平均单产9.82 t/hm2,比丰两优四号(CK)增产5.2%,增产点比例85.7%;2 年区试平均产量9.67 t/hm2,比丰两优四号(CK)增产5.2%,达显著水平。2021 年生产试验,平均产量9.61 t/hm2,比对照增产5.7%,增产点比例达80.9%。

2.3 抗性表现

2020—2021 年由浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所、湖南省农业科学院植物保护研究所、江西井冈山企业集团农业技术服务中心、福建省上杭县茶地乡农业技术推广站、湖北省宜昌市农业科学院和安徽省农业科学院植物保护研究所负责对长两优晶韵进行稻瘟病抗性鉴定,稻瘟病综合指数两年分别为3.2、3.1,穗瘟损失率最高级为5 级,表现为中感;两年稻飞虱抗性指数最高9级;湖南省水稻研究所进行白叶枯病鉴定,两年白叶枯病抗性指数最高5 级;华中农业大学进行耐热性鉴定,结果显示品种抽穗期耐热性强。

2.4 米质

2020—2021 年由农业部稻米及制品质量监督检验测试中心负责检测分析,长两优晶韵糙米率81.7%,整精米率70.2%,粒长6 mm,长宽比3.4,垩白度0.3%,透明度1级,碱消值7.0,胶稠度77 mm,直链淀粉含量16.0%,达部标优质一级稻米标准,米质达部颁《食用稻品种品质》标准(NY/T 593—2013)一级。

2.5 适宜栽培区域

长两优晶韵适宜在湖北省(武陵山区除外)、湖南省(武陵山区除外)、江西省、安徽省、江苏省的长江流域稻区以及浙江省中稻区、福建省北部稻区、河南省南部稻区作一季中稻种植。

3 栽培技术要点

3.1 适时播种,培育壮秧

长两优晶韵在长江中下游作一季中稻种植,播种时间一般安排在4 月下旬至5 月上旬,在浸种催芽前应计划播种的具体时间,特别要注意天气的变化,尽量选在连续3 d 晴天的时间进行播种。加入多菌灵、浸种灵等药剂浸种,可以对稻瘟病、稻曲病等病害起到预防作用,浸种36~48 h 后进行催芽;催芽一般进行24~36 h,在催芽时应关注种子根和芽的长度,催得过长种子不宜撒匀,影响播种的密度和效率。

大田播种时,要把种子稀播、匀播,这样培育的秧苗才能长得壮。采取移栽方式进行水育秧时,秧田播种量在120~150 kg/hm2,移栽到大田用种量在15~22.5 kg/hm2,秧龄在25~30 d 时最为合适;采取大田水直播方式时,用种量为30 kg/hm2。移栽和直播的秧龄期田间管理应在2 叶1心时追施75 kg/hm2尿素作断奶肥,在秧龄25 d 时追施尿素50 kg/hm2作送嫁肥;在秧龄28 d 时,喷施高氯·噻嗪酮、三环唑等送嫁药防治苗瘟、稻蓟马、灰飞虱等病虫害。

3.2 合理密植,插足基本苗

在秧龄5 叶1 心时进行移栽,大田栽插密度16 cm×24 cm,每穴2 粒种子苗,确保栽插20 万穴/hm2以上,基本苗在120.0 万/hm2左右。

3.3 合理肥水管理

在中等肥力田块,一般大田施纯氮在200 kg/hm2左右。N、P2O5、K2O 的施用比例为2∶1∶2,要施足基肥,一般施复合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15)375 kg/hm2作基肥,在移栽返青期后,施150 kg/hm2尿素作分蘖肥,目的是促进植株分蘖的早生快发;在进入幼穗分化期时,施用50 kg/hm2复合肥,用来促进植株的生殖生长;可在抽穗期施30 kg/hm2作穗粒肥。

在田间管理中,水稻移栽后要注意不能灌水太深,应保持浅水层。在抽穗期时应做到早够苗早晒田,在苗数达到280 万/hm2时进行晒田,晒田能提高植株的抗倒能力,当田块中呈现开裂的程度停止晒田;从孕穗期到灌浆后时开始浅水灌溉,并进行干干湿湿灌溉方式,但是田块一定不能过于干旱,以免影响生育期和结实率;在水稻成熟前7 d 才能停止灌溉,切忌断水过早而导致早衰。

3.4 综合防治病虫害

病虫防治的原则是“预防为主,防治结合”,充分借助田间观察和当地植保部门的病虫预报,在水稻的各个生育时期提前防治。优先选用生物农药、低毒高效农药。在秧田时及时防治稻蓟马,在分蘖期和孕穗期防治白叶枯病、纹枯病、稻纵卷叶螟、一代和二代螟虫;破口期、抽穗期防治稻瘟病、稻曲病;成熟期注意稻飞虱的防治。

3.5 适时收获

作为优质中籼杂交稻,长两优晶韵宜在90%成熟时及时收获,以防止过熟导致落粒增多。收获后应低温烘干。

4 高产制种技术总结

4.1 选择高质量制种基地

根据全国杂交水稻制种的长期实践,发现福建省建宁县是一个非常适合杂交水稻两系三系制种的区域。建宁属中亚热带海洋性季风气候,全部耕地面积为1.84 万hm2[3],其中水稻制种面积占到了一半以上,达到9 700 hm2,每年可为社会提供杂交水稻种子2 500 万kg 以上。2013年7 月,建宁被农业部列为国家级杂交水稻种子生产基地[4],2015 年12 月,“建宁水稻种子”成为全国首个水稻类地理标志证明商标。长两优晶韵选择在建宁制种,是因为它在气候、地理位置及配套技术上具有独特的优势。

建宁县在6—9 月温度在22℃~34℃,平均相对湿度83%,光照充足,并且昼夜温差较大,自然灾害少,非常有利于水稻生长;尤其是平均风速为1.2 m/s,基本没有大风天气,正常的隔离就能避免串粉的影响;该地区多丘陵和中、低山地,这种以山脉和丘陵作为天然屏障的地势提高了制种的安全性,便于不同杂交水稻组合制种的安排分布,有效地防止了赶粉期间串粉现象的发生;建宁县在制种机械化上进行了攻关,制种母本机插秧、制种母本进行飞防、母本授粉后适时割除父本、杂交种收割后进行烘干等关键技术已十分成熟,制种效率很高。

4.2 确定安全的制种期

长两优晶韵在建宁县进行了3 年的试制,根据数据分析,综合考虑育性安全期、抽穗扬花期以及安全收获期,制种安排在烟后进行,一般烟后两系制种母本育性转换敏感期安排在7 月下旬至8 月上旬,最佳抽穗时间在8月18—25 日,最迟8 月底。父、母本根据生育期选择日期进行播种,父本91 d 左右,16~16.5 叶,5 月下旬播种;母本77 d 左右,13~13.5 叶,6 月上旬播种。

4.3 严格隔离,认真去杂

建宁县地处山区,可选区域很多,保证空间隔离在50 m以上,垂直距离在10 m 以上,时间隔离在25 d 以上,制种区域附近不允许有其他稻田。在苗期、分蘖期、花期、成熟期抓好田间除杂去劣工作,特别是在父母扬花授粉期,每天上午父本开花前,除去母本中的保持系、变异株、异型株和父本行中的异型株。

4.4 预测花期,提早调节

生产中常用叶枕距观察法判断植株是否进入幼穗分化期,当植株第2 个叶枕距出现,就会快速进入幼穗分化期。在预测父母本花期时,要在幼穗分化期对植株进行剥查,每隔3 d 要查看1 次,充分了解父母本的生育进程。如果发现生育进程有差异,要尽早进行调节。

花期调节是实现花期相遇的一项最重要的补救措施,花期调节的方法是以促为主,以控为辅,促控结合,常在4 个方面进行调节:水分调节,主要利用父本对水分较敏感,母本对水分较迟钝,在幼穗分化早期排水露田,可使父本生育期推迟3~4 d,中后期调节无效果;肥力调节,增施氮肥可以促进作物营养生长,延迟抽穗,而增施磷钾肥可以促进水稻的生殖生长;激素调节,在亲本幼穗分化第Ⅶ期末至第Ⅷ期初喷施“九二〇”可提早抽穗,在幼穗分化期中后期喷施多效唑能延缓植物生长发育,推迟抽穗;植伤调节,在水稻幼穗分化的Ⅲ期前,割掉发育较快亲本的部分叶片可推迟花期。

4.5 科学喷施“九二〇”及适时赶粉

根据在建宁县对长两优晶韵的试制及大面积制种经验总结得出,父本对“九二〇”较敏感,母本对“九二〇”偏迟钝,喷施“九二〇”的母本见穗指标为10%左右,正常花遇情况下,用量为0.9 kg/hm2,第1 次0.315 kg/hm2,次日第2 次0.45 kg/hm2,隔日第3 次0.135 kg/hm2,遵循“前轻、中重、后补”的原则。在第2 次喷施完成以后,对父本单独喷施1 次,提高穗位差,利于赶粉时授粉。

制种赶粉常采用竹竿拉绳赶粉的方式。大面积制种时两人一组用长绳子拉花赶粉,赶粉时注意力度,防止穗颈受到损伤而折断。如清晨有露水,可在每天早上08:00时先赶1 遍,使露水落下,这样开花可以提前。在建宁地区,正常天气情况下,父本在09:30 开始开花,10:30 进入盛花期,在12:00 结束。总共赶粉3~4 遍,每隔30 min 进行1 次。当上午遇到阴雨天,在雨停后若田间的父本已开花散粉(14:00 前父本都可开花),应及时进行赶粉。

4.6 及时防治病虫害

病虫害以预防为主,在不同时期对不同的病虫害及时进行防治。秧苗移栽前2 d,可用吡虫啉可湿性粉剂和阿维菌素乳油防治稻飞虱和稻纵卷叶螟;移栽后根据田间实际情况,可用稻瘟酰胺悬乳剂、四氯虫酰胺悬浮剂、氯虫苯甲酰胺悬浮剂、噻虫嗪水分散粒剂防治稻瘟病、纹枯病、稻螟虫及稻飞虱等病虫害;在抽穗前7~10 d,可用丙环唑、肟菌·戊唑醇水分散粒剂、三环唑可湿性粉剂重点防治稻粒黑粉病、稻曲病和穗颈瘟;授粉结束后视情况可用稻瘟酰胺悬乳剂、氯虫苯甲酰胺悬浮剂、噻虫嗪水分散粒剂再防治1 次病虫,主要防治稻瘟病、纹枯病。

4.7 适时收割、晾晒

当人工赶粉结束后(大约10 d)要及时割除父本,以免混杂影响种子纯度。当杂交种达到80%成熟时,就要抢晴收割,要严格清扫收获机具,做到单收、单打、单晾、单储,严防机械混杂。收割后应及时晾晒,在编织袋内堆放时间不能超过2 h,要尽快倒出编织袋,摊开晾种,避免堆沤造成种子质量下降。如遇到阴雨天,可用烘干机烘干后再选择晴天晾晒,当含水量到13%以下时,冷却后装袋称重入库。

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