高柱头外露率中粳不育系春江99A的选育和利用
2016-03-29林建荣吴明国宋昕蔚中国水稻研究所杭州310006第一作者ljr1970hotmailcom通讯作者mingguowualiyuncom
林建荣 吴明国 宋昕蔚(中国水稻研究所,杭州 310006;第一作者:ljr1970@hotmail.com;通讯作者:mingguowu@aliyun.com)
高柱头外露率中粳不育系春江99A的选育和利用
林建荣吴明国*宋昕蔚
(中国水稻研究所,杭州310006;第一作者:ljr1970@hotmail.com;*通讯作者:mingguowu@aliyun.com)
摘要:春江99A是中国水稻研究所利用滇型粳稻不育系春江16A为母本,以粳稻保持系春江99B(春江19B×春江099)作父本杂交,经连续多代选择回交和育性鉴定,转育成的中粳不育系,2014年9月通过浙江省农作物品种审定委员会组织的不育系鉴定。春江99A育性稳定,柱头外露率高,花时较早,异交结实率高,株型好,叶色浅绿,配合力好。利用春江99A配制的籼粳亚种间杂交稻组合表现出杂种优势强,叶色较淡,抗倒性好,全生育期短,后期转色好等特点。
关键词:水稻;中粳不育系;春江99A;柱头外露率;选育
三系不育系除了本身配合力好、综合农艺性状优良之外,花时和柱头外露率等开花习性也是决定一个优良不育系的重要性状。我国目前生产上应用的多数三系粳稻不育系柱头基本不外露或柱头外露率较低,花时较迟,异交结实率和制种产量偏低,往往会影响到优良杂交稻组合的种子生产与推广应用。从粳稻不育系的类型来看,粳稻不育系主要是以密穗型的晚粳不育系为主,如春江16A[1]、浙04A[2]、嘉335A[3]、甬粳3号A[4]等,而优良的三系中粳不育系较少。利用晚粳密穗型不育系配置杂交粳稻或“粳不籼恢”亚种间杂交稻组合,杂种一代往往感光性较强,生育期偏长,穗子着粒密度过大,后期容易引发稻曲病,而且穗子基部的灌浆结实较差。此外,目前生产上应用的大部分“粳不籼恢”亚种间杂交稻组合,叶色偏深,后期转色欠佳,如能转育出叶色较淡的粳稻不育系来配置“粳不籼恢”亚种间杂交稻组合,可在一定程度上解决叶色偏深的问题,有利于后期熟色的改善。为此,笔者确定了转育高柱头外露率、早花时、中间型穗位、浅绿叶色中粳不育系的育种目标,通过籼粳杂交、特性鉴定、定向选育等技术手段,成功转育出育性稳定、柱头外露率高、花时较早、穗位中间型、叶色浅绿的中粳不育系春江99A,并于2014年9月通过浙江省农作物品种审定委员会组织的不育系鉴定(浙育鉴2014009)。
1 选育经过
2008年秋季,以粳稻保持系春江19B(浅绿叶色、早花时、部分柱头外露)为母本,以自选粳稻材料春江099(HZ04-84/秀水123)为父本进行杂交;2008年冬季,对杂交组合“春江19B/春江099”在海南进行加代;2009年秋季在浙江富阳种植F2群体1 000余株,对F2群体各单株的农艺性状、柱头外露率、花时、穗位和叶色进行筛选,共入选农艺性状好、柱头外露率高、花时较早、穗位中间型、叶色浅绿的单株29个;2009年冬季在海南种植F3株系,根据育种目标继续对目标性状进行筛选,入选优良单株8个,用滇型粳稻不育系春江16A进行成对测交;2010年秋季在浙江富阳种植成对测交F1,并对具有不育保持能力的测交F1用父本进行回交;2010年冬季在海南种植回交后代B1F1,在对B1F1群体进行育性鉴定和农艺性状选择的基础上,继续用父本进行回交;2011年秋季至2012年秋季对回交后代继续进行育性鉴定和选择回交;2012年冬季已成对回交至B5F1,回交后代基本稳定,继续回交,少量测配组合;2013年秋季回交后代已稳定一致,继续回交,进行特征特性考察和组合测配;2013年冬季进行人工繁种并制种,并进行特征特性考察;2014年秋季不育系命名为春江99A,其父本为春江99B,并于9月通过浙江省农作物品种审定委员会组织的不育系鉴定。
2 主要特征特性
2.1育性表现
春江99A不育胞质来源于滇型三系不育系春江16A,属染败型粳稻不育系。春江99A的花药为浅黄色,比保持系花药小,而且颜色略浅。经2013年、2014年在浙江富阳、海南陵水等地连续多季育性观察鉴定,春江99A育性稳定性好。2014年9月组织不育系现场鉴定,考查1 300余株,不育株率为100%,套袋自交结实率为0,镜检花粉败育率为99.99%,不育花粉以染败为主,其中染败率为80.46%。
2.2开花及异交特性
据2013-2014年浙江富阳9月上旬观察记载,春江99A的单穗开花历期为6~7 d,单株开花历期为11~12 d,群体开花历期为12~14 d。春江99A的花时较早,一般晴天10∶25始花,11∶30盛花,13∶00终花,开花历时155 min左右,如果遇到阴雨天,开花会明显推迟25~55 min,保持系开花早于不育系,一般春江99A与春江99B花时相差25~35 min。春江99A单花开颖时间60 min,内外颖张开角度34°左右。春江99A柱头外露率较高,2014年不育系鉴定现场考查,春江99A的总柱头外露率为41.8%,其中双外露率6.6%,繁种田的异交结实率为39.2%。
2.3生育特性
春江99A为迟熟中粳不育系。2013-2014年秋季在浙江富阳进行分期播种试验,播种期从5月19日到6月30日,播始历期为78~93 d,一般5月底6月初播种,播始历期84 d左右;2013年冬季在海南陵水进行分期播种试验,播种期从12月18-28日,在气温明显偏低的情况下,播始历期为92~98 d,一般气温正常年份12月中旬播种,播始历期85 d左右。
2.4主要农艺性状
春江99A分蘖力中等;茎秆粗壮,抗倒性较好;作一季稻栽培株高90 cm左右;叶片中长、较宽,叶色浅绿,叶片挺,剑叶上举,田间通透性好;穗型较大,穗粒形状中间型,颖壳淡绿色;根系发达,后期转色好;作一季稻栽培单株穗数8~9个,每穗总粒数160~190粒,穗长18~20 cm,保持系春江99B的千粒重24~25 g。
2.5稻米品质
据农业部稻米及制品质量监督检验测试中心2014年米质分析结果,春江99B糙米率83.0%,精米率75.3%,整精米率65.7%,粒长5.5 mm,长宽比2.2,垩白粒率25%,垩白度4.8%,透明度2级,碱消值6.7,胶稠度64 mm,直链淀粉含量13.0%,蛋白质含量11.0%,米质指标达部颁4等。
2.6抗性
据浙江省农科院植微所2014年抗性鉴定结果,春江99A叶瘟平均3.4级、最高6.0级,白叶枯病平均0.5级、最高1.0级,褐飞虱9级。春江99A稻瘟病抗性比对照甬粳2号A略差,白叶枯病抗性优于对照,褐飞虱抗性与对照相当。鉴定结果为:春江99A中感稻瘟病,抗白叶枯病,感褐飞虱。
2.7配合力
春江99A为滇型中粳不育系,配合力好,利用春江99A与籼粳中间型广亲和不育系配制籼粳亚种间杂交稻组合,都表现为前期起发快、营养生长旺盛、叶色较淡、茎秆粗壮、抗倒性好、穗型大、产量高、后期转色好、全生育期较短等特点。籼粳亚种间杂交稻组合春优984(春江99A×C84),2014年参加浙江省杂交晚籼稻筛选试验,平均产量8.28 t/hm2,比对照岳优9113增产8.6%;全生育期126.2 d,比对照岳优9113长4.5 d;平均叶瘟1.3级,穗瘟7级,穗瘟损失率4级,稻瘟病综合指数为4.5级,白叶枯病5.8级,褐稻虱9级,稻曲病穗发病率0级;整精米率65.5%,长宽比2.3,垩白度9.6%,透明度2级,胶稠度68 mm,直链淀粉含量14.9%,米质各项指标达到食用稻品种品质部颁4等。籼粳亚种间杂交稻组合春优915(春江99A×CH115),主要表现为营养生长旺盛,茎秆粗壮,剑叶长而宽,倒3叶挺,杂种优势强,穗型大,产量高,成熟期转色较好,抗倒性好;中抗稻瘟病和白叶枯病,条纹叶枯病抗性好,稻米品质优;在长江中下游地区作单季稻种植,一般株高110~115 cm,有效穗数195~225万/hm2,每穗总粒数280~300粒,结实率80%~85%,千粒重23~24g;该组合2015年已参加江西省晚稻早熟组区试。
3 繁殖技术要点
3.1确定适宜播种期
在长江中下游地区繁种,不育系和保持系可安排在5月下旬到6月上中旬同期播种,不育系春江99A繁殖田用种量15.0~22.5 kg/hm2,保持系春江99B为4.0~5.5 kg/hm2,秧田播种量掌握在105.0~157.5 kg/ hm2。
3.2选择隔离田块合理密植
秧龄应掌握在20~25 d之间。不育系的繁殖对隔离条件要求较高,繁种田应选择自然隔离或生育期隔离的成片田块,父母本行比以2∶8为宜,株行距16.7 cm×16.7 cm,单本或双本插。
3.3肥水管理
在肥水管理方面,春江99A的繁殖与一般三系中粳不育系相同。由于中粳不育系的全生育期较短,因此要做到基肥足施,追肥早施,适当配施磷钾肥,在肥料用量上可略高于当地生产水平,促使快长分蘖,搭好苗架子。
3.4喷施“九二○”
适时适量用好“九二○”,一般用量90~120g/hm2,分2次施用。第1次在父母本抽穗5%时施用,用量为60~90g/hm2;第2次间隔1~2 d施用,用量为30g/hm2。通过“九二○”的喷施量来调节好父母本的穗位高度,对父本的“九二○”喷施量应明显重于母本,使父本高于母本5~10 cm,有利于优化授粉姿态。
3.5人工辅助授粉
在父母本破口期前1~2 d割去剑叶1/3~1/2,在父母本抽穗5%时开始赶粉,根据天气情况每天在不育系盛花时用竹竿或绳子赶粉,以提高异交结实率。
3.6田间病虫防治
播种前种子用药剂浸种处理,预防恶苗病,中后期做好纹枯病、螟虫、蚜虫、褐稻虱等病虫害的防治工作。
3.7去杂标准与技术要点
根据春江99A叶色浅绿等株叶型特征,在秧田期、分蘖盛期及开花赶粉期严格做好去杂工作,及时拔除异型株和不育系中的散粉株,赶粉结束后及时割去保持系,在收割前再次进行去杂工作,适时收割。
4 利用前景
春江99A具有柱头外露率高、花时较早等特点,异交结实率高,制繁种产量高,所以利用该不育系配置籼粳亚种间杂交稻组合,制种产量较高,可有效解决该类配组方式制种产量较低的技术瓶颈,有利于降低杂交稻种子的生产成本,促进产业化开发。春江99A为迟熟中粳不育系,利用春江99A配置的“粳不籼恢”亚种间杂交稻组合,光温反应以感温为主,与感光类型的籼粳亚种间杂交稻组合相比,全生育期明显缩短,可在江苏、安徽等地作杂交中粳种植,也可在江西、湖南、浙江、福建等地作连作晚稻种植,适应范围更广。此外,春江99A叶色浅绿,所配置的籼粳亚种间杂交稻组合,与当前生产上应用的籼粳亚种间杂交稻组合相比,叶色较淡,后期转色好,而且稻曲病也相对较轻。
参考文献
[1]林建荣,吴明国,阮关海,等.早花时矮秆早熟晚粳不育系春江16A的选育与利用[J].中国稻米,2006(6):17-18.
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[4]禹盛苗,朱练峰,张钧华,等.粳稻甬优538特征特性及栽培技术[J].浙江农业科学,2014(1):15-17.
Breeding and Utilization of Late Medium Japonica CMS Line Chunjiang 99A with High Stigma Exsertion Rate
LIN Jianrong,WU Mingguo*,SONG Xinwei
(China National Rice Research Institute,Hangzhou 310006,China;1st author:ljr1970@hotmail.com;*Corresponding author:mingguowu@aliyun.com)
Abstract:Chunjiang 99A is a late medium Japonica CMS line,developed through crossing Chunjiang 99B(Chunjiang 19B×Chunjiang 099)to Chunjiang 16A and successively backcrossing with Chunjiang 99B as recurrent parent,It was registered and released by Zhejiang Provincial Crop Variety Appraisal Committee in 2014.Its percentage of sterile plants was 100%,and its pollen sterility was 99.99%.It had the characteristics of high stigma exsertion rate,early flowering,high outcrossing rate,good plant type,pale green leaf and good combining ability.Its F1hybrids especially for Japonica-Indica cross hybrids showed dominant heterosis,light leaf color,strong lodging resistance,short whole growing period and good color change in mature stage.
Key words:rice;late medium japonica CMS line;Chunjiang 99A;stigma exsertion rate;breeding
中图分类号:S511.2+2
文献标识码:B
文章编号:1006-8082(2016)01-0087-03
收稿日期:2015-08-25
基金项目:浙江省“0406”项目(2012C12901-2);中国水稻研究所基本科研业务费项目(2014RG001-4);中国农业科学院科技创新工程项目(CAAS-ASTIP-201XCNRRI);浙江省自然科学基金Y13C130015