抗稻瘟病恢復(fù)系黔恢101選育及安優(yōu)101的應(yīng)用

張習(xí)春 孫建華 王倩 王洪亮 李佳麗 張大雙 朱速松*

（1 貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所，貴州貴陽 550006；2 安順學(xué)院農(nóng)學(xué)院，貴州安順 561000；3 貴州師范大學(xué)，貴州貴陽 550001；4貴州省農(nóng)業(yè)科技發(fā)展中心，貴州貴陽 550001；#共同第一作者：18358168852@163.com；*通訊作者：susongzhu@139.com.）

水稻是主要的糧食作物，全球超過50%的人口以稻米為主食[1]，水稻穩(wěn)產(chǎn)對(duì)保障世界糧食安全具有至關(guān)重要的作用。稻瘟病是全球范圍內(nèi)對(duì)水稻生產(chǎn)危害最重且持續(xù)性最長(zhǎng)的病害，流行年份造成的產(chǎn)量損失一般為11%～30%，嚴(yán)重時(shí)可達(dá)50%以上，甚至絕收，同時(shí)導(dǎo)致稻米品質(zhì)嚴(yán)重下降[2]。長(zhǎng)期研究發(fā)現(xiàn)，稻瘟病的危害呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)[3]。稻瘟病是由Pyricularia oryzae Car引起的真菌性病害[4]，在水稻全生育期都會(huì)發(fā)生危害，影響較重的是穗頸瘟和葉瘟。目前防治措施主要是化學(xué)防治和培育抗性品種，化學(xué)防治藥劑在生產(chǎn)和使用過程中會(huì)對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生污染和破壞，同時(shí)增加生產(chǎn)成本和農(nóng)藥殘留，影響食品安全；培育和應(yīng)用抗稻瘟病的水稻品種是降低生產(chǎn)成本、保護(hù)環(huán)境、增加收益最為有效的措施。

20世紀(jì)以來，多個(gè)國(guó)家和科研機(jī)構(gòu)開展了稻瘟病致病機(jī)理和抗性基因克隆的研究，目前至少報(bào)道了69個(gè)抗稻瘟病位點(diǎn)的84個(gè)抗病基因[5-7]，其中已經(jīng)克隆的24個(gè)基因中，pik、pi9、pigm等具有廣譜抗性[8-10]，因此現(xiàn)階段已有豐富的抗性基因可供MAS應(yīng)用。目前已通過MAS途徑育成多個(gè)抗性材料和品種，如桂恢663、創(chuàng)5S、抗瘟1701等[11-13]。因此，開展分子標(biāo)記輔助選擇培育抗病品種是一種快捷、準(zhǔn)確、有效的育種途徑。本研究以含有廣譜抗性基因pi9的DW808為供體親本，導(dǎo)入?yún)^(qū)域適應(yīng)較好的受體親本R894中，通過雜交、回交、自交，進(jìn)行分子標(biāo)記檢測(cè)、田間自然鑒定和人工接種鑒定，選育出中抗稻瘟病、配合力較高的恢復(fù)系黔恢101。

1 黔恢101

1.1 選育過程

黔恢101是2009年貴州省水稻研究所利用含有pi9恢復(fù)系DW808和高配合力恢復(fù)系R894雜交選育的，對(duì)BC1F1、BC2F1、BC3F1進(jìn)行pi9基因的分子標(biāo)記檢測(cè)，以含有pi9單株作為母本，R894作為父本進(jìn)行回交，在BC4F1之后開始連續(xù)自交。材料種植于湄潭縣稻瘟病高發(fā)區(qū)，結(jié)合株葉形態(tài)、田間抗病表現(xiàn)，對(duì)目標(biāo)單株和株系進(jìn)行分子標(biāo)記檢測(cè)，在2013年春季從BC4F2中選單株進(jìn)行檢測(cè)，43個(gè)單株中14個(gè)單株陽性，10個(gè)單株雜合，19個(gè)單株陰性（圖1-A）；2013年夏季種植24個(gè)陽性和雜合株系，結(jié)合田間表現(xiàn)鑒定其中12個(gè)株系，其中篩選到陽性和雜合株系9個(gè)（圖1-B）；2014年夏季對(duì)BC4F5進(jìn)行標(biāo)記檢測(cè)，共檢測(cè)到含pi9抗性基因的株系5個(gè)（圖1-C）。2014年育成株葉型好、整齊一致、大穗大粒的穩(wěn)定株系QR101，2018年通過技術(shù)鑒定，定名為黔恢101，具體選育流程如圖2所示。

1.2 特征特性

株高120 cm，分蘗中等，株型松散適中；莖稈粗壯，葉片適中、直立，葉鞘、葉緣、葉耳、葉枕、葉環(huán)、穎尖無色；后期莖稈、葉色及籽粒轉(zhuǎn)色較好；穗長(zhǎng)25.7 cm，穗著粒較密，有頂芒，穗總粒數(shù)180.9粒，長(zhǎng)寬比為3.1，千粒重31.2 g；2017年夏季委托貴州省植物保護(hù)研究所進(jìn)行稻瘟病抗性鑒定，鑒定結(jié)果為中抗稻瘟病。

表1 2017—2018年安優(yōu)101在貴州省區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)的產(chǎn)量

圖1 A-BC4F2；B-BC4F3；C-BC4F5

圖2 黔恢101選育流程

2 配組應(yīng)用

2.1 安優(yōu)101的選育過程

2014年冬季在三亞將黔恢101與安豐A、H79A、H111A等進(jìn)行小組合配組，2015年在貴州和海南進(jìn)行多點(diǎn)組合鑒選。經(jīng)過兩季多點(diǎn)鑒選，發(fā)現(xiàn)安豐A/黔恢101株型緊湊，熟期與早熟對(duì)照香早優(yōu)2017相當(dāng)，多個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)表現(xiàn)出較好的豐產(chǎn)性。該組合于2017和2018年參加貴州省中秈早熟組區(qū)域試驗(yàn)，2018年同時(shí)開展生產(chǎn)試驗(yàn)（如圖3）。兩年區(qū)試和一年生產(chǎn)試驗(yàn)的結(jié)果表明：該組合生育期適中、抗病性強(qiáng)、增產(chǎn)優(yōu)勢(shì)顯著，于2019年5月通過貴州省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定。

圖3 安優(yōu)101選育流程

2.2 安優(yōu)101的產(chǎn)量及生育期

安優(yōu)101具有較好的抗病性和豐產(chǎn)性，2017年區(qū)試平均產(chǎn)量641.22 kg/667 m2，比早熟對(duì)照香早優(yōu)2017增產(chǎn)8.52 %，增產(chǎn)點(diǎn)率達(dá)到85.7%，全生育期149.6 d，比對(duì)照早熟0.9 d。2018年續(xù)試平均產(chǎn)量651.18 kg/667 m2，比香早優(yōu)2017增產(chǎn)11.33%，增產(chǎn)點(diǎn)率100%，全生育期154.9 d，比對(duì)照早熟0.3 d。兩年區(qū)試平均產(chǎn)量637.87 kg/667 m2，比對(duì)照增產(chǎn)9.51%，兩年平均增產(chǎn)點(diǎn)率為92.9%。2018年在5個(gè)不同的生態(tài)試驗(yàn)區(qū)開展生產(chǎn)試驗(yàn)，安優(yōu)101平均產(chǎn)量523.37 kg/667 m2，比對(duì)照增產(chǎn)7.3%，增產(chǎn)點(diǎn)率達(dá)到66.7%（見表1）。

2.3 安優(yōu)101的特征特性

安優(yōu)101屬中秈早熟類型，在貴陽于4月中旬播種，全生育期152.2 d。株型緊湊，株高101.1 cm。劍葉挺立，葉片寬，葉色濃綠，總?cè)~片數(shù)16～17葉，葉鞘、葉色、葉耳均為無色。每叢2株栽插，每667 m2有效穗數(shù)14.9萬，穗長(zhǎng)24.2 cm，每穗總粒數(shù)185.3粒，結(jié)實(shí)率為80.0%，千粒重為30.5 g。

安優(yōu)101糙米率為78.3%，整精米率57.1%，長(zhǎng)寬比3.0，堊白粒率55%，堊白度10.3%，直鏈淀粉含量15.3%，膠稠度52 mm，堿消值4.5級(jí)，透明度1級(jí)，未達(dá)到國(guó)標(biāo)規(guī)定的優(yōu)質(zhì)米標(biāo)準(zhǔn)。

采用田間自然鑒定和人工接種鑒定考察其稻瘟病抗性，2017年在麻江和湄潭實(shí)施稻瘟病自然鑒定，在貴陽開展人工接種鑒定，綜合抗性鑒定為5級(jí)，評(píng)價(jià)為中感，同組參試的12個(gè)品種（系）中，僅泰優(yōu)98（3級(jí)）抗性強(qiáng)于安優(yōu)101。2018年在相同的試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行鑒定，綜合抗性為5級(jí)，評(píng)價(jià)為中感，同組12個(gè)品種（系）未有品種抗性強(qiáng)于安優(yōu)101。兩年的稻瘟病抗性鑒定結(jié)果表明，安優(yōu)101較同期參加初試或續(xù)試的16個(gè)品種具有穩(wěn)定且較強(qiáng)的稻瘟病抗性。

2017年和2018年連續(xù)在高海拔的貴陽、安順和畢節(jié)開展耐冷性鑒定，2017年在3個(gè)點(diǎn)的耐冷性都表現(xiàn)為較強(qiáng)，同組12個(gè)品種（系）僅有和豐優(yōu)6377耐冷性強(qiáng)于安優(yōu)101；2018年耐冷性表現(xiàn)為極弱，同組12個(gè)品種（系）都表現(xiàn)為較弱或極弱。綜合兩年的耐冷性結(jié)果發(fā)現(xiàn)，安優(yōu)101的耐冷性受氣候影響較大，年際間穩(wěn)定性差，同期參加試驗(yàn)的16個(gè)品種（系）表現(xiàn)出相同的趨勢(shì)。

2.4 安優(yōu)101栽培技術(shù)要點(diǎn)

安優(yōu)101屬于高海拔地區(qū)中秈早熟品種，盡量因地制宜，適期早播，預(yù)防后期溫度低延長(zhǎng)成熟期，避免10月份以后的連續(xù)陰雨導(dǎo)致收割困難。建議采用兩段育秧，培育壯秧，移栽秧齡一般35～45 d，依據(jù)育苗期間氣溫狀況適度調(diào)整為宜。氮肥采取“前重、中控、后補(bǔ)”的施肥原則，同時(shí)重視磷鉀肥的配合施用，促進(jìn)根系和莖稈發(fā)育，培育壯秧促分蘗。大田水分管理堅(jiān)持淺水插秧、寸水活棵、苗期干濕交替、深水孕穗及揚(yáng)花、干濕壯籽、無水收割的原則。病蟲害的防治采取預(yù)防為主的措施，重點(diǎn)防治稻縱卷葉螟和稻飛虱；同時(shí)注意稻瘟病的防治，在孕穗期噴施一定量的“富士一號(hào)”預(yù)防穗頸瘟的發(fā)生。安優(yōu)101具有較好的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)能力，適當(dāng)?shù)脑耘嗪凸芾泶胧┠鼙Ｕ县S產(chǎn)安全，增產(chǎn)增收。