朱江洪龍 風陳 鋒陳能剛
(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)作物品種資源研究所,貴陽 550006; 2.貴州大學農(nóng)學院,貴陽 550025;3.貴州省丹寨縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,貴州 丹寨 557500; 4.貴州省黔南州農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,貴州 都勻 558000)
目前在水稻生產(chǎn)中仍然以三系雜交水稻為主,而現(xiàn)有的三系不育系大多數(shù)是利用原有的優(yōu)良保持系進行雜交改良,親緣關(guān)系較為接近。通過與外在優(yōu)異資源雜交豐富現(xiàn)有保持系的遺傳基礎(chǔ),選育配合力高、不育性穩(wěn)定、異交習性好、抗性好等綜合性狀好的新不育系是培育高產(chǎn)、抗病、優(yōu)質(zhì)雜交水稻的有效途徑之一。為了克服現(xiàn)有保持系遺傳脆弱性,豐富保持系的遺傳基礎(chǔ),筆者利用國外引進的抗稻瘟病稻種資源IP 346449與多個優(yōu)良保持系雜交,經(jīng)過系譜選擇和回交轉(zhuǎn)育,獲得抗稻瘟病的優(yōu)良三系不育系品資5 A,并于2019年3月通過貴州省組織的專家技術(shù)鑒定。
2008年以拉丁美洲圭亞那抗稻瘟病資源IP 346449為母本與現(xiàn)有的自育保持系進行雜交,然后再與中9 B進行復交,在海南加代繁殖,經(jīng)過系譜法選擇獲得農(nóng)藝性狀優(yōu)良和異交習性好的株系品資3 B。2012年以品資3 B為母本與抗稻瘟病的成豐B進行雜交,在F2代中選擇優(yōu)良單株與野敗型不育系成豐A(由福建省農(nóng)業(yè)科學院水稻研究所提供)為質(zhì)源進行不育系的轉(zhuǎn)育,測交后獲得雜交一代(F1′)通過嚴格的鏡檢篩選出花粉敗育徹底的株系與對應(yīng)的保持系單株進行回交,發(fā)現(xiàn)在株系間的花粉育性存在較大的差異。在回交轉(zhuǎn)育過程中采用“一父多母”的形式,即母本通過選擇與保持系相似的單株進行混合授粉,下一代分株系種植,而父本進行單株選擇。經(jīng)過湄潭進行稻瘟病田間鑒定和海南加代繁殖,于2017年通過鏡檢篩選出花粉敗育徹底、抗性較好、農(nóng)藝性狀優(yōu)良的穩(wěn)定株系材料。同年進行配組的優(yōu)勢鑒定表明,該株系敗育徹底,株葉型好、分蘗適中、穗大、柱頭外露率高,異交習性優(yōu)良,配合力好。命名為品資5 B和品資5 A。
品資5 A的株型較為緊湊,分蘗能力較強,生長繁茂,莖稈粗壯,抗病好,耐肥抗倒伏,主穗劍葉較寬、直立,葉緣、葉鞘、穎尖為紫色,株高70 cm左右,穗型大,平均穗長21.2 cm,每穗平均穎花數(shù)180粒,千粒重28 g左右。經(jīng)貴陽連續(xù)多年的分期播種試驗表明,品資5 A平均主莖葉片數(shù)為15~16葉,播始歷期為85~88 d,播期間和年度間表現(xiàn)穩(wěn)定,比成豐A長3~6 d。
2019年3月,貴州省農(nóng)作物品種審定委員會組織專家對品資5 A進行田間現(xiàn)場技術(shù)鑒定,在海南九所南繁基地田間隨機取100穗進行室內(nèi)鏡檢,結(jié)果表明,品資5 A花粉為典敗型,花粉敗育度100%??偺状? 000穗,隨機抽取100穗,總穎花數(shù)17 967朵,套袋自交不育度99.98%,達到水稻三系不育系的育性標準。
品資5 A開花習性好,柱頭外露率75%左右,雙邊外率45.5%,柱頭活力較強。該不育系的主穗與分蘗穗的抽穗期差異較小,花期較集中,有利于提高繁殖制種產(chǎn)量。在晴天情況下,午前花累計率為60%左右,花時高峰在11:00—12:30時,與恢復系的花時相遇率在75%左右。對“920”敏感。
品資5 A選用抗性穩(wěn)定的成豐B和國外抗稻瘟病資源作為遺傳改良的親本,通過基因重組創(chuàng)制出遺傳較為豐富的抗稻瘟病保持材料。在回交轉(zhuǎn)育過程中其父本品資5 B在貴州湄潭稻瘟病抗性自然鑒定地點進行多年種植,在苗期和抽穗期均表現(xiàn)出較強的抗性,其苗、葉、穗瘟均表現(xiàn)出較強的抗性(表1)。
表1 品資5 A稻瘟病抗性田間自然誘發(fā)鑒定結(jié)果
年份 苗瘟 葉瘟 穗瘟 發(fā)病率/%級別發(fā)病率/%級別發(fā)病率/% 級別綜合評價2016002111抗R2017001121抗R
品資5 A莖稈較粗,穗大粒多,抗稻瘟病較強,可恢性強,所配組的雜交組合表現(xiàn)出穗大粒多,結(jié)實率在80%以上,屬于中晚熟組合。2017年在海南利用本研究課題組所選育的恢復系R 100和R 1638進行配組(表2),2018年在貴陽基地進行品比試驗,每個組合種植200穴,雙株栽插,設(shè)置3次重復,以F優(yōu)498為對照。結(jié)果表明,結(jié)實率超過80%,組合產(chǎn)量比對照增產(chǎn)0.14%~6.51%,熟期比對照F優(yōu)498晚4~6 d。
表2 品資5 A配組的雜交組合及其農(nóng)藝性狀表現(xiàn)
性狀 F優(yōu)498(ck)品資5A/R100品資5A/R1638單株有效穗12.4012.0012.50穗長25.7426.5726.36每穗粒數(shù)192.60204.40218.00結(jié)實率/%84.0084.2081.64千粒重/g30.3529.6030.44產(chǎn)量/(kg·hm-2)12.2112.2213.00比對照增產(chǎn)/%—0.146.51
根據(jù)銅仁氣候特點和品資5 A的特征特性,采用母本播種期為4月20日,父本分2期播種,第1期比母本晚4 d播種,第2期比母本晚7 d播種,品資5 A的抽穗期預計在7月中旬。
繁殖田的父母本行比為1∶5為宜,父母本均為單株栽插,栽插按照16.7 cm×16.7 cm。繁殖田基肥(復合肥)750 kg·(667 m2)-1,追肥(尿素)150 kg·(667 m2)-1。以淺水灌溉為主,促使秧苗分蘗和壯苗[1]。在分蘗后期及時曬田,控制無效分蘗。
在品資5 B抽穗10%左右時,噴施第1次“920”,在品資5 A抽穗達20%~30%時父母本同時噴施第1次“920”,2 d后同時噴施第2次。從而保證父本比母本高約10 cm,有利于授粉[2]。每天09:30時開始觀察父本的開花情況,在父本的盛花期及時人工趕粉,增加異交結(jié)實率,提高繁殖產(chǎn)量[3-4]。
在品資5 A繁殖整個過程均需要嚴格的認真的去雜去劣,才能保障品資5 A的純度和產(chǎn)量。并且在收、曬、運輸、貯藏等過程中單收單曬,掛好標簽并注明,防止機械混雜[5-8]。