强耐热杂交中籼稻新组合智两优黄占丝苗的选育

2024-12-31 00:00:00蔡海亚董华林徐耀庭游艾青金卫兵何永刚徐延浩孙小琼钟余平方建军焦春海吴波
湖北农业科学 2024年12期
关键词:杂交水稻选育

摘要:智两优黄占丝苗是湖北省农业科学院粮食作物研究所和安徽五星农业科技有限公司合作利用不育系EK1S和恢复系黄占丝苗配组选育成的丰产、耐热杂交中籼稻新组合。该组合综合表现出产量较高、株型适中、抗倒性较强,尤为突出的是该组合为强耐热型水稻。2022年该组合通过国家农作物品种审定委员会审定。

关键词:杂交水稻;中籼稻新组合;智两优黄占丝苗;耐热;选育

中图分类号:S511.2+1;S311;S322" " " " "文献标识码:A

文章编号:0439-8114(2024)12-0001-04

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.12.001 开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Breeding of a new mid-season indica hybrid rice combination Zhiliangyou Huangzhansimiao with high heat tolerance

CAI Hai-ya1, DONG Hua-lin1, XU Yao-ting2, YOU Ai-qing1, JIN Wei-bing1,3, HE Yong-gang1, XU Yan-hao1,

SUN Xiao-qiong3, ZHONG Yu-ping3, FANG Jian-jun3, JIAO Chun-hai1, WU Bo1,3

(1.Institute of Food Crops, Hubei Academy of Agricultural Sciences/ Hubei Key Laboratory of Food Crop Germplasm and Genetic Improvement, Wuhan" 430064, China; 2.Anhui Wuxing Agricultural Science and Technology Co., Ltd., Hefei" 230011, China; 3.Hubei Huichuzhi Biotechnology Co., Ltd., Wuhan" 430064, China)

Abstract: Zhiliangyou Huangzhansimiao, a new mid-season indica hybrid rice cultivar with high yield and heat tolerance, was cultivated by Institute of Food Crops, Hubei Academy of Agricultural Sciences and Anhui Wuxing Agricultural Science and Technology Co., Ltd. This cultivar was combined by the sterile line EK1S and the restorer line Huangzhansimiao. It showed high and stable yield, moderate plant type, lodging resistance and high heat tolerance in the field. In 2022, the combination was approved by the National Crop Variety Approval Committee.

Key words: hybrid rice; mid-season indica combination; Zhiliangyou Huangzhansimiao; heat tolerance; breeding

收稿日期:2024-06-21

基金项目:湖北省种业高质量发展资金项目“水稻抗逆种质资源筛选新技术新装备研究及广适性品种选育”(HBZY2023B001-06)

作者简介:蔡海亚(1979-),男,山东济宁人,研究员,博士,主要从事水稻种质资源研究,(电话)13476281115(电子信箱)ytchy@126.com;通信作者,焦春海,研究员,主要从事作物种质资源研究,(电子信箱)Jiaoch@hotmail.com;吴 波,助理研究员,主要从事水稻育种研究,(电子信箱)120721798@qq.com。

水稻(Oryza sativa L.)是中国的主要粮食作物,是全国60%以上人群的主食[1],因此保障水稻高产、稳产对保障中国粮食安全具有重要意义。位于长江中下游地区的江苏、安徽、江西、湖北、湖南和浙江六省是中国三大主要粮食作物(水稻、小麦和玉米)的重要产区,其粮食作物产量占全国粮食作物总产量的1/4左右,其中水稻种植面积和产量均占全国1/3以上[2]。水稻抽穗至开花期对高温极敏感,这一时期若遭遇极端高温,将严重影响其生长[3,4],不仅会降低结实率,还会降低产量和品质[5]。长江中下游地处亚热带和温带过渡区,地理位置比较特殊,受西太平洋副热带高压和亚热带季风的双重影响,易出现极端高温天气,而此时水稻一般处于孕穗、抽穗期,极易遭遇高温热害[4,5]。

随着全球气候愈加极端、恶劣,高温热害将成为威胁粮食生产的主要问题。因此,提升水稻品种的耐热性已成为未来优质水稻育种工作的重要方向。湖北省农业科学院粮食作物研究所长期从事耐热水稻资源筛选、水稻耐热基因挖掘鉴定以及耐热水稻新品种培育相关研究工作,为缓解高温热害对水稻带来的影响,联合安徽五星农业科技有限公司共同选育出抽穗扬花期耐热等级1级的强耐热型水稻新组合智两优黄占丝苗,并于2022年通过国家农作物品种审定委员会审定。

1 选育经过

1.1 母本EK1S的选育

湖北省农业科学院粮食作物研究所以籼稻光温敏核不育系E农2S[广占63-4S//广占63-4S/R061(9311/B5-10)]为母本,以Q09-39[(密矮64S/IR661)/(9311/IR4770-79-13-14)/(9311//T63/9311)]为父本,2009年3月在海南省通过两亲本杂交获得F1,同年在武汉市正季种植F1,2010年4月在海南筛选F2群体,成熟期选择目标性状优良单株46株。通过在武汉市和海南省往返循环穿梭育种加代,2013年春季在海南省于F7中筛选出综合农艺性状稳定株QF156S。在武汉市经2年冷水育性鉴定(低温处理温度22.8~23.2 ℃,处理7~10 d)得出,最终花粉败育度均达99.9%以上。选取综合农艺性状优异株系繁殖并在湖北省试制种,将筛选目标单株命名为EK1S。

1.2 父本黄占丝苗的选育

2011年春季,安徽五星农业科技有限公司在海南省以黄华占(黄新占/丰华占)为母本、苿莉丝苗(茉莉新占/丰丝占)为父本杂交,获得F1。同年在安徽省种植F1获得F2群体。2012年在海南省种植F2群体,在群体中选择丰产、优质、抗倒性强的目标单株35个。经多代选择,2014年在合肥市选取田间编号为W201406的株系并命名为黄占丝苗。

1.3 组合智两优黄占丝苗的选配

2015年湖北省农业科学院粮食作物研究所和安徽五星农业科技有限公司以EK1S为母本,以黄占丝苗为父本,在海南省测交配组。同年在武汉市和合肥市正季观察组合优势,并试制种。2016年参加小区品比试验,组合表现株型适度松散,生长势旺盛,茎秆粗壮抗倒伏,叶色浓绿,剑叶直立不下垂,后期转色顺畅。2017—2018年多点评比试验结果表明,各试验点产量较高、抗倒性强、抗病性好、后期转色顺畅,稻米品质优异。2022年通过国家农作物品种审定委员会审定(国审稻20220197)。

2 特征特性

2.1 生育期及主要农艺性状

智两优黄占丝苗2019—2021年参加了长江中下游中籼稻迟熟组联合体试验,结果表明,该品种具有株型适度松散、抗倒性好、分蘖力强等特点。由表1可知,智两优黄占丝苗全生育期2年平均128.9 d,比对照品种丰两优4号早熟7.1 d;2年株高平均为108.0 cm,较适中;分蘖率与对照品种相当,达508.4%;2年有效穗平均为258.0万个/hm2,穗长平均为24.1 cm;每穗总粒数平均为193.8粒,结实率平均为83.8%,千粒重平均为23.7 g。

2.2 产量表现

2019—2020年长江中下游中籼稻迟熟组联合体试验结果(表2)表明,2019年17个试验点中除襄阳、会同外,其余15个点均增产;2020年除孝感、会同外,其余15个点均增产;2年增产点比例均为88.2%,分别比对照品种丰两优4号增产3.36%、4.51%,17个点2年平均产量为9 440.46 kg/hm2;2021年生产试验结果(表3)表明,除了宜城点外,其余5个点均表现出增产,最高点九江比对照增产9.73%,6个点产量平均值比对照品种丰两优4号增产5.57%,增产点占比为83.3%,平均产量达9 315.6 kg/hm2,因此,该品种属于高产、稳产、广适性品种。

2.3 稻米品质

2019年在安徽日辉生物科技有限公司、芜湖市三山区农技推广站、信阳农林学院取样,经农业农村部稻米及制品质量监督检验测试中心(武汉)检测,该品种各主要参数指标均优于对照品种丰两优4号,如加工品质方面,2年的精米率、整精米率等均优于对照品种,其中精米率71.2%,整精米率66.8%;在外观品质方面,垩白粒率、垩白度均低于对照品种,2年均值分别为23.0%和6.4%(表4)。其余品质性状中,品种长宽比3.1,透明度1.0级,直链淀粉含量16.2%,碱消值6.5级,胶稠度60.7 mm。2019年检测结果表明,该品种品质整体达到农业行业《食用稻品种品质》(NY/T 593—2013)标准3级,2020年为普通等级,对照品种2年均为普通等级。

2.4 抗性表现

浙江、湖南、湖北等6个省份2年稻瘟病鉴定结果(表5)表明,2年稻瘟病抗性综合指数分别为3.9和3.8,达到中抗等级,抗性水平优于对照品种;湖南省水稻研究所白叶枯抗性鉴定结果表明,2年白叶枯抗性等级分别为5级和7级,中感白叶枯病;中国水稻研究所稻作技术研究与发展中心稻飞虱抗性鉴定结果表明,2年稻飞虱抗性等级分别为7级和9级,抗性水平分别为感和高感;2021年安徽省农业科学院水稻研究所抽穗开花期耐热抗性鉴定表明,抽穗扬花期耐热级别1级,为强耐热型水稻品种,为长江中下游稻区抵御高温热害提供了新的生产品种。

2.5 适宜种植区域

经联合体区域试验和生产试验,强耐热杂交稻新组合智两优黄占丝苗适宜在除武陵山区外的湖北省、湖南省种植;另外还可以在长江流域中稻区如安徽省、江西省、江苏省、浙江省种植;在河南省南部稻瘟病轻发区也可以作一季中稻种植。

3 种植关键技术

3.1 适时播种,培育壮秧,做好定植密度

智两优黄占丝苗在长江中下游作一季中稻种植应于4月中下旬至5月上旬播种,种子用强氯精进行浸种消毒,秧田用种量一般不超过225 kg/hm2,大田用种量15~22 kg/hm2,秧苗两叶一心时追施60 kg/hm2尿素,确保培育壮秧,秧龄一般在25 d左右,应适时移栽,秧龄不宜过长;栽插密度25.5万~27.0 万穴/hm2,每穴栽2~3粒谷苗。

3.2 肥水管理

底肥一般一次施足,氮、磷、钾肥合理配施。中等肥力田块一般施用450~600 kg/hm2复合肥,保证基底肥力。栽秧后5~7 d施用45%复合肥和尿素各 75 kg/hm2。在水分管理上,要浅水插秧、寸水返青、薄水发根促分蘖,总茎蘖数达360万~405万个/hm2时要及时排水晒田。孕穗至齐穗期保证田间有水,齐穗后坚持间歇灌溉、干湿交替、湿润管理的原则,保持田间湿润至成熟。

3.3 综合防治病虫害

病虫害以预防为主,尤其注意防治稻飞虱、螟虫等虫害,重点加强对稻瘟病、纹枯病、白叶枯病、稻曲病、螟虫等主要病虫害的防治。抽穗期连续阴雨天气极易引发稻瘟病和稻曲病,因此这种情况下重点加强两种病害防治。稻瘟病重发区,在破口前和齐穗后应加强穗颈瘟的防治。

3.4 适时收割

为保证稻米的最佳品质,应在大田90%成熟期左右适时收割,从而避免过熟导致的品质降低。

4 制种技术要点

4.1 合理安排播种期和播差期

智两优黄占丝苗制种时要根据母本育性敏感期选择安全可靠的播期。在长江中下游制种时父母本播期相差14 d,一期父本4月15日左右播种,母本" "4月29日,二期父本与一期父本播期相距7 d,父母本花期基本可以相遇。

4.2 合理密植,确定栽插行比

父母本的行比为1∶8~1∶10,父本株距20 cm,两期2株相间栽插,插双行,中间留工作通道30 cm;母本株距13.3 cm、行距16.7 cm,每穴插3~4株,基本苗180万~225万株/hm2。

4.3 科学肥水管理,促进平衡生长发育

大田建议重施基肥,基肥占总量的70%,其余30%用于追肥。40%复合肥总用量为750~900 kg/hm2。在水分管理方面遵循浅水插秧、寸水返青、薄水分蘖、苗够晒田的原则。

4.4 及时预测和调整父母本花期

一般通过调查幼穗发育进程或叶龄预测花期,如果幼穗发育初期父母本同期则不需调节,保证一期父本早于母本1 d始穗。如果父母本花期差异较大,应尽早采取措施进行花期调节。一般可通过基本苗数量、秧龄、肥料等农艺措施调节,也可以利用植物生长调节剂调节,如喷施赤霉素、多效唑等;另外根据田间实际情况还可以采取拔苞抽穗、割剑叶等调节父本或母本花期[6]。

4.5 适时适量喷施“九二〇”,做好人工辅助授粉

田间抽穗约15%时喷施“九二〇”,总用量约720 g/hm2(父本用量为母本的2倍),其中第一天喷施450 g/hm2,第三天喷施270 g/hm2。

4.6 病虫防治

重点防穗颈瘟和稻粒黑粉病,防虫同一般制种田操作。

参考文献:

[1] 张福锁,王激清,张卫峰,等.中国主要粮食作物肥料利用率现状与提高途径[J].土壤学报,2008,45(5): 915-924.

[2] 张 瑛,顾嘉怡,王 琛,等. 2011—2020年长江中下游地区主要粮食作物生产碳足迹[J]. 应用生态学报, 2023, 34(12): 3364-3372.

[3] 骆宗强,石春林,江 敏,等.孕穗期高温对水稻物质分配及产量结构的影响[J].中国农业气象, 2016, 37(3):326-334.

[4] 李 建,江晓东,杨沈斌,等.长江中下游地区水稻生长季节内农业气候资源变化[J].江苏农业学报,2020,36(1): 99-107.

[5] 李友信.长江中下游地区水稻高温热害分布规律研究[D].武汉:华中农业大学,2015.

[6] 程式华,曹 立,占小凳. 杂交水稻制种技术[M]. 北京:金盾出版社,2009.

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