优质杂交糯稻嘉糯2优2号的选育

2019-07-11 06:55黄荣华曾永德范富英
福建稻麦科技 2019年2期
关键词:糯稻父本母本

黄荣华 ,曾永德 ,范富英

(1.福建农林大学作物科学学院,福建福州350002;2.福建农林大学作物遗传育种与综合利用省部共建教育部重点实验室,福建福州350002;3.福建农林大学作物应用遗传学福建省高校重点实验,福建福州350002;4.贵州神农大丰科技股份有限公司,贵州贵阳550025)

随着人民生活水平的日益提高以及国民经济的繁荣,市场对糯米尤其是优质糯米的需求量逐年增加[1],现有的糯稻品种无论产量还是品质都难以满足市场发展的需求。开展杂交糯稻的选育研究,拓宽水稻杂种优势利用新领域,推广种植优质高产杂交糯稻新品种,对解决市场对优质糯米的需求意义重大。福建农林大学提出的采用60Co-γ射线辐照杂交稻亲本种子,诱发水稻糯质基因突变,进而选育杂交糯稻新品种的育种新技术,实践证明是成功的、可取的[2-4],嘉糯2优2号也是利用该技术所取得的成果。本文就嘉糯2优2号的选育经过、特征特性、栽培技术和制种技术要点作一总结。

1 选育经过

1.1 嘉农wx2A的选育

2003年3月,用350Gy60Co-γ 射线照射优质杂交稻保持系粤丰B干种子1.0 kg,15 d后,播种于福州福建农林大学教学农场,25 d秧龄栽插,成熟期种子混收。6月,将收回的M2种子去壳,寻找胚乳不透明糙米粒,将上选糙米粒横切,把不带胚截面蘸取1%的KI-I2溶液,观察截面颜色的变化(截面不变色者为真突变,截面迅速变蓝黑者为假突变),鉴别真伪糯质突变,结果获粤丰B糯质基因突变体2粒,定名为嘉农wx2B。先用1‰升汞水对嘉农wx2B糙米粒进行表面消毒,然后用大量清水将种子清洗干净,接着按常规方法播种、插秧,试验田同期播种粤丰B和粤丰A。8月,抽穗期选择生育期、株叶形态等农艺性状与粤丰B最相似的突变单株与粤丰A杂交,获杂交种子(F1),成熟期杂交父本嘉农wx2B单株收种。12月,海南三亚播种F1和嘉农wx2B。2004年3月,抽穗期在F1群体中选择株叶态似粤丰A、花粉不育彻底的植株作母本,完成与嘉农wx2B杂交,获回交一代种子(BC1F1)。5月,将晒干的回交一代(BC1F1)种子剥壳,去除其中胚乳透明状籽粒,播种胚乳乳白色、不透明状糯质糙米粒,8月,抽穗期在回交一代(BC1F1)群体中选择株叶态似粤丰A、不育彻底的植株与嘉农wx2B杂交,获回交二代(BC2F1)种子。根据前人的研究结果,水稻糯性由1对隐性基因wxwx控制[5],回交二代(BC2F1)糯质基因已纯合。12月,海南三亚播种回交二代(BC2F1)和嘉农wx2B。2005年3月,回交二代(BC2F1)群体田间种植表现抽穗整齐,农艺性状一致,即为糯质不育系,记为嘉农wx2A(图1),至此,嘉农wx2A选育工作完成,后续的回交,即为该不育系的原种繁殖。2008年10月,嘉农wx2A通过福建省科学技术成果鉴定(闽科鉴字[2008]第82号])。

图1 嘉农wx2A选育经过

1.2 恢复系嘉糯恢2号及组合嘉糯2优2号的选育

1998年11月,海南三亚藤桥福建南繁基地播种用剂量为350Gy60Co-γ 射线辐照过的明恢86(M1), 30 d秧龄栽插,M1多本插、密植,成熟期M2种子混收。1999年5月,在M2糙米群体中寻找胚乳不透明、呈乳白色糙米粒,将上选糙米粒横切,把不带胚截面蘸取1%的KI-I2溶液,根据截面颜色的变化鉴别真伪糯质突变,共获明恢86糯质基因突变体21粒,记为明恢86wxR。将突变体按常规浸种、催芽、播种,最后大田成苗12株,编号为明恢86wxR-1~明恢86wxR-12。试验田同期播种明恢86,参照明恢86生育期、主要农艺性状、开花习性、散粉特性,经海南三亚、福建福州和福建沙县3个世代的种植鉴定,于2002年育成明恢86wxR系列糯质恢复系。2003年4月,用嘉农wxA1与明恢86wxR系列糯稻恢复系进行少量制种,在福建沙县进行系列杂交糯稻组合的产量试验;6月,在福建上杭茶地进行系列杂交糯稻组合稻瘟病抗性鉴定;10月,在福建福州组织专家进行食味评定。综合产量、品质和抗性表现,决选第2号突变体明恢86wxR-2作为制种父本,定名为嘉糯恢2号(图2),并组配出杂交糯稻嘉糯1优2号(国审稻2009003)[2]。2013年,福建泰宁用嘉农wx2A与嘉糯恢2号进行少量制种,组合定名为嘉糯2优2号(嘉农wx2A×嘉糯恢2号)。2015年,该组合在福建、贵州、海南、广东等地试验试种,突出表现优质、稳产、抗病。2016年,嘉糯2优2号推荐参加贵州省区试;2017年,该组合在贵州省续试与生产试验同步;2018年7月,嘉糯2优2号通过贵州省农作物品种审定委员会审定(黔审稻20180009)。

图2 嘉糯恢2号选育流程

2 产量表现

嘉糯2优2号2016年参加贵州省区域试验,平均产量9.08 t/hm2,比对照糯优6211增产7.02%(增产显著);2017年续试,平均产量9.17 t/hm2,比对照糯优6211增产16.22%(增产极显著);2 a区域试验平均产量9.13 t/hm2,比对照糯优6211增产11.61%,增产点比例为80.0%;2017年生产试验,平均产量8.17 t/hm2,比对照糯优6211增产9.56%,增产点比例100%。区试和生产试验结果表明,嘉糯2优2号丰产性和稳产性较好。

3 特征特性

3.1 生育期及主要农艺性状

嘉糯2优2号属迟熟感温籼型三系杂交糯稻。贵州省2 a区域试验全生育期平均151.8 d,比对照糯优6211长1.4 d。株叶形态适中,茎秆较粗壮,叶色淡绿,剑叶挺直,叶鞘、叶枕、叶耳、叶缘、颖尖均无色,熟期转色好。分蘖力较强,有效穗数229.5万/hm2,株高115.9 cm,穗长23.8 cm,每穗总粒数173.6粒,结实率81.4%,千粒重27.6 g。

3.2 抗性

嘉糯2优2号参加贵州省2 a区域试验,抗性综合评价为:稻瘟病抗性鉴定为感,稻瘟病抗性综合指数5.9级,穗瘟损失率最高级7级,抗性频率55.7%;白叶枯病抗性平均为5级,最高7级;褐飞虱抗性为5级;耐冷性鉴定为强。

3.3 品质

嘉糯2优2号米饭糯性好,冷不回生,品质优于对照糯优6211。2016年经农业部食品质量监督检验测试中心(武汉)测试,米质主要指标为:糙米率80.0%,精米率70.4%,整精米率56.3%,粒长6.4 mm,长宽比2.9,胶稠度100 mm,碱消值6.0级,直链淀粉含量1.4%,食味评分83.8分,综合评价符合国标优糯等级要求。

4 栽培高产技术要点

4.1 选择好秧地,适时早播种,培育带蘖壮秧

选择阳光充足、土壤肥力较高、排灌便利的田块作秧地。作中稻栽培,播种期一般安排在4月中、下旬至5月上、中旬;作晚稻种植,通常安排在6月中、下旬播种。秧田施足底肥,秧畦必须平整,畦宽1.2 m,中间不能积水。播种前将种子翻晒2 h,然后再浸种催芽,提高发芽率;种子稀播、匀播,播种量控制在150~180 kg/hm2。秧苗1叶1心期用15%多效唑可湿性粉剂100 g对水50 kg喷施,促进秧苗多蘖、矮壮;2叶1心期施断奶肥,促进秧苗早生快发,施用量45~60 kg/hm2尿素;插秧前2~3 d施送嫁肥,利于缩短返青期,施用量60~75 kg/hm2尿素。

4.2 适龄移栽,合理密植,插足基本苗,构建高产群体

嘉糯2优2号秧龄25~30 d为宜,不超过35 d,插秧时带2~3个分蘖。嘉糯2优2号分蘖力中等,必须是在插足基本苗的前提下争大穗。插秧规格20 cm×20 cm,穴插2粒谷,确保基本苗达75万~90万/hm2,有效穗达到225万~255万/hm2。做到薄水浅插、匀栽,为构建高产群体奠定良好基础。

4.3 科学肥水管理

嘉糯2优2号需肥量中等偏上,高产田块需折合纯氮210 kg/hm2。N、P2O5、K2O质量比例为1∶0.6∶0.6。掌握施足基肥,适时适量施好分蘖肥和穗粒肥的原则。氮肥作基肥、蘖肥和穗粒肥3次施用,比例为6∶2∶2;钾肥作基肥和穗粒肥2次施用,比例为4∶6;磷肥作基肥一次性施用。水分管理上掌握“浅水插秧,薄水活棵,寸水返青,孕穗扬花保水层,干湿交替促灌浆”的原则。苗够及时烤田,控制无效分蘖,提高成穗率。烤田的轻重看苗情,一般长势旺重烤,反之轻烤。进入幼穗分化开始复水,孕穗至抽穗期保持寸水,抽穗至灌浆成熟期干干湿湿。收割前5~7 d断水,切忌断水过早。

4.4 加强病虫害综合防治,确保丰产丰收,品质安全

坚持以防为主、综合防治的原则,密切关注当地病虫预测预报,根据田间实际病虫发生情况及时防治。秧苗期注意做好蓟马、二化螟的防治,大田生长期做好卷叶螟、稻飞虱、纹枯病和稻瘟病的防治。必须选用高效、低毒、低残留农药,确保稻米品质安全。

5 高产制种技术要点

5.1 确保制种田隔离安全

前人的研究表明,水稻的糯性由1对隐性基因wxwx控制,非糯Wx对糯wx表现显性[5]。因此,杂交糯稻制种要求的隔离条件比普通杂交稻制种更加严格。如果采用空间隔离,两父本田间种植直线距离相距在1 000 m以上;如果采用生育期隔离(时间隔离),要求前一父本的终花与后一父本的始花相距在20 d以上;利用无其它花粉源的天然隔离区制种是杂交糯稻制种的最佳选择。同时,制种田选择必须兼顾土壤肥力较高、排灌方便、阳光充足的田块,锈水田、冷水田不宜作制种田,。

5.2 选择最佳抽穗扬花期,准确安排父母本播种期

根据历年来的气象资料,福建泰宁8月上、中旬,气温高且稳定,日照充足,晴朗天气多,阴雨天少,制种安排在该时段抽穗,有利于扬花、授粉,而且早晨雾大、露水重、昼夜温差大,利于灌浆结实。因此,根据嘉糯2优2号亲本的特征特性,准确安排好父、母本的播种差期。一是时差,父本嘉糯恢2号分2期播种,Ⅰ期安排在4月中、下旬播种,Ⅱ期比Ⅰ期迟7 d播种;母本嘉农wx2A比Ⅰ期父本迟18 d播种。二是叶差,Ⅰ期父本比母本快4.2叶。父、母本实际播差期应掌握以叶差为主,时差为辅的原则,确保父、母本花期相遇良好。

5.3 培育多蘖壮秧

选择土壤肥力较高、阳光充足、排灌方便的田块作秧田,秧畦必须平整,畦宽1.2 m为宜。秧田施N、P、K含量均为15%的进口复合肥150 kg/hm2作基肥。父本播种量150 kg/hm2,母本播种量控制在150~180 kg/hm2,父、母本种子都要求稀播、匀播。秧苗见针期,每公顷用6 kg进口尿素对水750 kg喷施;秧苗1叶1心期用15%多效唑可湿性粉剂100 g对水50 kg喷施,以促进秧苗多蘖、矮壮。

5.4 适龄移栽,合理密植

嘉糯恢2号感温性较强,具有生育期长、分蘖力较强、大穗多粒等特点,制种上采取以发为主,插发结合,增加分蘖穗,延长花期的方法,确保父、母本花期相遇良好,为高产打基础。父本嘉糯恢2号25~30 d秧龄移栽,穴插1~2粒谷苗,株行距20.0 cm×20.0 cm,Ⅰ、Ⅱ期父本相间种植;母本嘉农wx2A 20 d秧龄移栽,双本插,株行距13.3 cm×13.3 cm。父、母本行比2∶(10~12),父、母本间距25 cm,净厢宽2.2 m。

5.5 科学水肥管理

制种田施纯N、P2O5、K2O 按1∶0.5∶0.5比例配合施用,总施纯氮180 kg/hm2。掌握“前重、中控、后补”的施肥原则,基肥占总施肥量的85%,剩下的15%中后期视苗情作追肥施用。父本基肥实行条施,父本行插秧前1~2 d开沟,施氯化钾45 kg/hm2、过磷酸钙90 kg/hm2、碳酸氢铵150 kg/hm2,覆土后插秧。母本基肥采取全层施肥,母本行于插秧前1 d施氯化钾112.5 kg/hm2、过磷酸钙375 kg/hm2、碳酸氢铵750 kg/hm2,畦面耙平后插母本。母本插后7~10 d,施复合肥225 kg/hm2、氯化钾25 kg/hm2,以促进分蘖。幼穗分化期,施尿素75 kg/hm2作保花肥,孕穗期,用多微灵15包/hm2、磷酸二氢钾2.25 kg/hm2对水750 kg喷施。水管上掌握浅水插秧,寸水活棵,薄水促蘖,够苗烤田控分蘖,幼穗分化保湿润,扬花授粉持寸水,干湿交替促灌浆的原则。

5.6 适时适量喷施“九二○”

嘉农wx2A对“九二○”反应比较迟钝,一般施用量在300~450 g/hm2。分3次喷施,第1次喷施在母本见穗10%时进行,用量为60~90 g/hm2;当母本见穗50%时进行第2次喷施,用量为180~270 g/hm2;第3次喷施在母本见穗75%时进行,用量为60~90 g/hm2。每次喷施时,先父、母本同喷,然后父本再单独喷施1遍。生产上还要根据父、母本株高差是否合理以及喷施时的天气状况,确定是否需要补喷或单独补喷某一亲本。喷施“九二○”的时间宜在早晨露水干后、颖花张开前进行(一般在上午09:00前)。

5.7 掌握赶粉关键技术,提高母本异交结实率

赶粉可从第1次喷施“九二○”后开始,重点在盛花期,晴天一般在上午10:00—12:00,阴天或多云天气以母本开花早晚定赶粉时间,每天赶粉2~3次,不宜过多,以免损伤植株和稻穗,影响次日正常开花。单人采用竹秆赶粉,掌握“一压、二摇、三回手”的原则,即先将竹秆轻轻压在父本茎秆中下部,来回摇动竹秆数次(不能用力击打稻穗),然后慢慢放手,让竹秆与稻秆分开后重复以上操作。2人采用拉绳赶粉,要求绳子两端要用力往下压,双方行走速度快慢要一致,用力要均衡,尽量不伤及稻穗和茎秆。

5.8 病虫害防治采取以防为主,综合防治的原则

根据当地病虫害发生预测预报,掌握以防为主,综合防治的原则。秧苗期做好稻蓟马、蚜虫的防治,大田生长期注意螟虫、稻飞虱的防治,抽穗期做好稻瘟病、纹枯病、稻粒黑粉病的防治。播种后两周用益舒宝15 kg/hm2拌细沙撒施,移栽前3 d用三唑磷1.5 kg/hm2对水75 kg喷雾。搁田复水后用井冈霉素3.75 kg/hm2对水150 kg喷施。破口前2 d用杀虫双3.75 kg/hm2、克瘟灵2.25 kg/hm2对水150 kg喷施。授粉结束后喷施灭黑1号能有效防治稻粒黑粉病的发生。

5.9 严格除杂,及时收获,确保种子优质达标

制种田除杂贯穿于种子生产全程,一旦发现杂株,都要及时拔除。田间杂株主要有保持系、变异株、落粒谷等几大类型。“九二○”喷施前后是除杂的关键时期,盛花期以前,要组织专业人员进行全面除杂。授粉结束后18~20 d,再全面除杂1次,将子、母穗结实率均特别高的可疑株拔除。及时抢晴收割,防止穗上发芽。种子收、晒、存、运等各个环节,防止机械混杂,确保种子质量达标。

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