劉善德,陳木炎,張 洪,胡 剛
(武漢科珈種業(yè)科技有限公司,武漢 430070)
核心種質(zhì)資源創(chuàng)新是水稻品種選育的基礎(chǔ),不育系創(chuàng)制更是雜交水稻育種的關(guān)鍵[1]。近年來,中國兩系雜交水稻培育取得了較大的進步,在品質(zhì)、耐高溫等方面取得了較大的突破。據(jù)統(tǒng)計,兩系法雜交水稻的推廣面積已占全國雜交水稻面積的35%左右,已經(jīng)成為水稻雜種優(yōu)勢利用的主要途徑[2]。但由于目前市場應(yīng)用的兩系不育系主要是溫敏型不育系,困擾兩系雜交水稻種子制種的風(fēng)險一直沒有得到有效的改進[3,4]。而光敏型兩系雜交稻因其母本育性對溫度的穩(wěn)定性不存在這樣的制種風(fēng)險。近幾年,江蘇省、福建省、湖南省、湖北省等兩系水稻種子生產(chǎn)基地頻繁出現(xiàn)因溫度變化導(dǎo)致種子生產(chǎn)受到巨大損失的情況發(fā)生。武漢科珈種業(yè)科技有限公司一直致力于光敏型兩系不育系的研究,力圖將優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、配合力、異交性等特性有機地結(jié)合在一起,培育出符合市場需求的兩系不育系。如何既能保持兩系雜交稻的優(yōu)勢,又能克服兩系制種風(fēng)險,解決這種矛盾已是刻不容緩。在此背景下,于2009年開始,武漢科珈種業(yè)科技有限公司開展了以光敏為主的兩系不育系選育試驗,歷經(jīng)8年10代,最終選育出了珈1S,符合上述兩系不育系選育的要求。
2009年春季開始,在海南省用P88S與湖農(nóng)5S-3雜交進行系統(tǒng)選育。其中,湖農(nóng)5S-3是湖農(nóng)5S與8902S雜交選育而成,其光敏性強[5]。2012年在湖北省荊州市正季珈1S優(yōu)良株葉形呈現(xiàn);2014年在荊州市正季遇盛夏低溫,珈1S光敏性初次呈現(xiàn);2015年在荊州市于8月中下旬割蔸再生,再生不育;到海南省種植結(jié)實正常,光敏性再次呈現(xiàn)。從親本溫光反應(yīng)特性分析,珈1S的秈型光敏性來源于湖農(nóng)5S-3,而湖農(nóng)5S-3的光敏性來源于湖農(nóng)5S。到2016年經(jīng)過8年10代性狀穩(wěn)定,初定名為7S,后定名為珈1S。
珈1S株型緊湊,分蘗力強,劍葉尖窄、直立;穗型較大,著粒較密,谷粒長型,長寬比2.7。葉鞘外部綠色,但葉鞘內(nèi)壁基部紫色,葉耳、葉舌無色,稃尖、柱頭紫色。這一特征與一般兩系不育系不同,其雜交后F1的性狀都表現(xiàn)為紫色,這一特點有利于不育系在繁殖制種中進行苗期除雜。珈1S苗期生長與眾不同,營養(yǎng)生長期間呈匍匐狀態(tài),植株很矮,苗高僅為一般不育系的1/2左右,抽穗后,節(jié)間迅速伸長,最終和廣占63-4S一般高。珈1S穗長24.3 cm,平均穗粒數(shù)182.4粒,千粒重25~26 g,米質(zhì)一般。
珈1S屬秈型光敏不育系類型,在荊州市4月播種,播始歷期在100 d左右,5—6月播種,播始歷期在90 d左右;在海南省12月上旬播種,播始歷期100~103 d。珈1S主莖葉片數(shù)16~17葉。
珈1S育性穩(wěn)定,具有明顯的光敏性特點,在湖北省江漢平原正季種植,如在幼穗分化期遇盛夏低溫,基本表現(xiàn)不育,其不育性轉(zhuǎn)育徹底,不育株率100%,不育度100%,花粉敗育以無花粉為主,穩(wěn)定不育期超過45 d以上。2017年經(jīng)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)人工氣候箱鑒定,在光照時長14.5 h、溫度23℃條件下,花粉不育度99.56%,自交結(jié)實率為0。
P88S/湖農(nóng)5S-3的后代育性分離,從溫敏到光敏都有,但光敏的很少,在低世代也很難鑒定出來。自然條件下,一直到F7、F9代才鑒定出來。
珈1S在湖北省正季基本不育,不育時間長,不育性穩(wěn)定,有利制種;在海南省繁殖,結(jié)實好,和常規(guī)品種一樣。珈1S在繁殖期間不受高溫影響,育性穩(wěn)定,有利繁殖,表現(xiàn)為穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。2017年珈1S通過華中農(nóng)業(yè)大學(xué)人工氣候室進行溫光鑒定,鑒定結(jié)果如表1所示。
珈1S不是邊抽穗邊開花,而是抽穗后2~3 d才開始開花,在制種生產(chǎn)中,需要考慮這一因素,在正常播差期范圍內(nèi),將父本延遲2~3 d播種。2017年在武漢市種植觀察,天氣晴好情況下,一般早上8:30開始開花,中午13:00左右盛花,陰天時,9:00左右開始開花,下午15:00左右盛花。開穎角度較大,柱頭外露率高,總外露率88%左右,雙邊外露率可達60%以上。群體花期7~8 d,異交結(jié)實率達50%以上,有利于制種奪取高產(chǎn)。
珈1S不易脫粒,這在繁殖制種中非常有利于機械收獲。
珈1S在江漢平原種植,很少見到紋枯病、白葉枯病、黑粉病等病害,葉瘟病有零星發(fā)生。在稻溫病區(qū)無論用其配組的F1還是制種,均能正常收獲。
對珈1S進行人工剪穎,采用連續(xù)8 d逐日授粉法,計算柱頭接受外來花粉后的花粉萌發(fā)率,以此來測定柱頭活力。結(jié)果(表2)表明,珈1S的柱頭活力較強,生產(chǎn)上易于制種。
表2 珈1S柱頭活力測試
經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心(武漢)檢測,珈1S出糙率78.9%,精米率66.8%,整精米率43%,粒長6.2 mm,長寬比2.7,堊白粒率42%,堊白度8.0%,透明度4級,堿消值4.5,膠稠度73 mm,直鏈淀粉含量13.4%。
1)嚴格隔離。珈1S在湖北省內(nèi)不能正常繁殖生產(chǎn),在海南省冬季繁殖要選擇隔離條件好的田塊,嚴格隔離,地理隔離200 m以上,時間隔離要求20 d以上。
2)稀播勻播,培育多蘗壯秧。海南省冬季繁殖,11月下旬至12月初播種,秧田播種量為300 kg/hm2左右,大田用種量為30.0~37.5 kg/hm2。
3)適時移栽。秧齡25 d移栽,株行距13.3 cm×20.0 cm,每穴插2~3粒谷苗,基本苗120萬株/hm2。
4)施足底肥,早施追肥,適當(dāng)補施穗肥。栽后5~7 d,施尿素150 kg/hm2作分蘗肥,孕穗期施尿素37.5~45.0 kg/hm2作穗肥。
5)注意防治稻瘟病、白葉枯病、紋枯病等病害,注意防治稻飛虱、葉蟬、螟蟲等蟲害。
6)嚴格去雜保證質(zhì)量。在不同時期都要進行嚴格去雜,特別是在苗期除雜。
7)適時收獲晾曬,防止機械混雜。
1)確定制種最佳育性安全期。珈1S在湖北省制種育性安全期安排在8月20日左右。
2)根據(jù)珈1S延遲開花的特性,父本在正常播期內(nèi)適當(dāng)推遲2~3 d播種,確保父母本花期相遇。
3)珈1S著粒密度較大,制種生產(chǎn)中后期應(yīng)注意稻曲病和稻粒黑粉病的防治。
4)適量使用“920”。珈1S對“920”較為敏感,一般施用225~300 g/hm2即可達到效果,切忌“920”用量過多。
2017年參加武漢市洪山區(qū)種業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合體篩選試驗,平均單產(chǎn)9 459 kg/hm2,比對照豐兩優(yōu)4號增產(chǎn)3.3%,增產(chǎn)不顯著。全生育期130.6 d,比對照豐兩優(yōu)4號長0.5 d。稻瘟病抗性指數(shù)2.8。
2018年參加湖北省種業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合體測試,平均單產(chǎn)9 891 kg/hm2,比對照豐兩優(yōu)4號減產(chǎn)1.1%,減產(chǎn)不顯著。全生育期130 d,與對照相當(dāng);稻瘟病抗性為3級,比對照高2個級別,綜合抗性指數(shù)2.5;田間無白葉枯病、紋枯病發(fā)生,稻曲病發(fā)生輕,耐熱性綜合抗性3級;品質(zhì)分析結(jié)果顯示,精米率66%,堊白粒率32%,堊白度8.6%,直鏈淀粉含量13%,膠稠度80 mm,長寬比3.3,主要理化指標(biāo)未達國家優(yōu)質(zhì)稻谷質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
該品種株高120 cm左右,株型緊湊,生長勢強,分蘗力強,葉色綠,劍葉窄長,直立;長粒型,穎尖紫色,每穗總粒數(shù)216.3粒,實粒數(shù)178.9粒,結(jié)實率82.7%,千粒重25.6 g。進入2019年湖北省種業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合體測試續(xù)試。
該組合株型適中,株高123.6 cm,分蘗力較強,葉片中長挺舉,葉色綠色,稃尖紫色,粒型長粒,長寬比3.2。有效穗255萬~270萬個/hm2,每穗總粒數(shù)206.3粒,結(jié)實率83.2%,千粒重26.2 g,米質(zhì)較優(yōu),稻瘟病抗性較強。參加武漢科珈種業(yè)科技有限公司組織的品比試驗,比對照豐兩優(yōu)4號增產(chǎn)4.7%;2018年參加新品種聯(lián)合測試,平均產(chǎn)量10 418 kg/hm2,比對照豐兩優(yōu)4號增產(chǎn)5.8%。該組合全生育期133 d左右,豐產(chǎn)性突出,綜合性狀好,于2019年參加長江中下游科企聯(lián)合體測試試驗。