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寒地香稻主栽品种绥粳18亲本选配与选育

2017-11-20刘宝海聂守军高世伟

中国种业 2017年11期
关键词:寒地积温粳稻

刘宝海 聂守军 高世伟

(1黑龙江省农业科学院佳木斯分院,佳木斯 154007;2黑龙江省农业科学院绥化分院,绥化 152052)

寒地香稻主栽品种绥粳18亲本选配与选育

刘宝海1聂守军2高世伟2

(1黑龙江省农业科学院佳木斯分院,佳木斯 154007;2黑龙江省农业科学院绥化分院,绥化 152052)

香稻品种绥粳18是以绥粳4号为母本、绥粳3号为父本杂交系谱选育而成,2014年通过黑龙江省农作物品种审定委员会审定。通过对其选育经过和特征特性分析,探讨选育经验,即要紧扣育种目标、正确选择亲本、合适杂交方法、强化压力选择、明确鉴定效果。

寒地;水稻;绥粳18;亲本选育;选育思考

正确选配亲本是杂交育种工作的关键[1],在整个育种过程中,育成品种的性状是亲本性状的进一步发展[2]。绥粳18是由黑龙江省龙科种业集团有限公司选育的早熟、优质、多抗、高产粳稻香型品种,2014年1月经黑龙江省农作物品种审定委员会审定推广(审定编号:黑审稻2014021)[3]。2014-2017年累计推广面积142万hm2,其中2017年推广面积达66.2万hm2,较2014年面积扩大了6.5倍,占全省水稻面积14.4%,占适应区44%以上,成为黑龙江省第二积温区第一大主栽品种。为此,笔者就绥粳18的成功选育,探讨总结寒地香粳稻亲本选配与选育方面的经验,以供同行参考。

1 选育经过

1.1 选育背景绥粳18于2000年开始杂交组配。2000年黑龙江省水稻种植面积达160.5万hm2(占全省作物种植的20%),较1990年增加了138%;水稻、大豆、玉米种植面积,2000年较1990年增长幅度分别为122%、12%、-5%,水稻将会在全省粮食安全生产中发挥越来越重要的作用。1990-2000年种植面积超6.7万hm2(简称大面积推广)水稻品种22个,累计种植面积1164.8万hm2,适宜黑龙江省第二积温区(≥10℃活动积温2500~2700℃)种植的大面积推广水稻品种、面积分别占41%、31%。大面积推广的品种中无香型粳稻品种,且审定品种中只有1999年审定的绥粳4号。黑龙江省生态特殊,低温冷害、稻瘟病、倒伏是影响水稻高产、稳产的主要限制性因素。为此,课题组致力于选育适宜黑龙江省第二积温区大面积种植、优质香型、高产稳产、耐冷抗病、抗倒伏的突破性水稻新品种。

1.2 选育目标品质:香型粳稻,达到国家《优质稻谷》标准二级以上,食味佳;产量:全省区域试验产量较对照品种增产5%,较绥粳4号增产5%,每hm2产量达8000kg以上;熟期:重点开展12片叶中熟适宜黑龙江省第二积温区种植的品种;耐冷:经抗冷害鉴定,空壳率≤20%;抗病:3年连续接种条件下,叶瘟病≤6级,穗茎瘟≤5级;抗倒:适当降低株高,根系要发达,基部节间短,茎秆韧性强,干重大维管束多[4]。

1.3 亲本选配母本:绥粳4号,1999年经黑龙江省农作物品种审定委员会审定推广,是黑龙江省第一个香型粳稻品种,填补省内空白,是一个光泽度非常好的长粒型优质品种[5]。需≥10℃活动积温2540℃,适宜黑龙江省第二积温区种植。田间抗稻瘟病性好,耐寒性强,秆强抗倒,但分蘖力一般,产量较好。

父本:绥粳3号,1999年经黑龙江省农作物品种审定委员会审定推广,当年推广29.5万hm2,创造了省内自育品种审定当年种植面积超26.7万hm2的历史纪录[6]。需≥10℃活动积温2540℃,适宜黑龙江省第三积温区种植。丰产性、耐冷性好,抗病、抗倒伏性强,但品质较差。

从绥粳18的系谱树(图1)和表1可以看出,母本绥粳4号优良基因库丰富,拥有香稻资源莲香1号(细胞质来源于籼稻[7],绥粳4号香味源自亲本中的香型籼稻种质莲香1号,原因为寒地香粳稻资源很少,莲香1号被公认为是为数不多的可以在寒地利用的香籼稻资源[8],2000年以前衍生3个水稻品种[5]),省内合江地区农科所选育的合江18(具有石狩白毛[9]耐寒抗倒特性),1973年引入的日本优质稻种资源松前(具有早熟优质特性[10],20世纪70-80年代黑龙江水稻骨干亲本,衍生通系112等10多个品种[11]),吉林省审定具有籼粳杂交血缘的吉粘2号[12](粘稻、中矮秆、株型紧凑、叶片上举、抗寒等特性)。

图1 绥粳18系谱树

父本绥粳3号丰产性、耐冷性好,抗病、抗倒性强,配合力强[6],是由藤系138(1991年国家审定品种,在吉林、黑龙江、河北、新疆等适应区种植,适应性好、配合力高、遗传基础广[14-15],成为黑龙江省20世纪 90年代水稻育种骨干品系,衍生出绥粳3号等20多个品种[11],2002年黑龙江种植面积达20.9万hm2[13]),与省内优良品系垦87-239(具有虾夷[16]矮秆、多蘖、穗数型品种特性,对黑龙江水稻由穗重型向穗数型或中间型株型改良发挥了重要作用,也有滨旭[17]抗寒等特性)杂交选育而成。

表1 绥粳18的亲本

1.4 选育过程2000年以绥粳4号为母本、绥粳3号为父本进行人工有性杂交,获F025粒;2001年种植F1,共25株,筛选24株;2002年种植F212个株系,入选300株;2003年种植F3300个株系,入选100株;2004年种植F4100个株系,入选80株;2005年种植F580个株系,入选75株;2006年种植F675个株系,入选55株;2007年F7决选获得该品系(绥锦07783);2008-2010年连续品比、鉴定试验,鉴定产量、品质、抗病、耐冷等指标;2011-2012年参加黑龙江省第二积温带下限区域试验;2013年黑龙江省第二积温带下限生产试验,2014年通过黑龙江省品种审定委员会审定[3]。

2 特征特性

2.1 植物学特性适应区出苗至成熟生育日数134d左右,需≥10℃活动积温2450℃左右。主茎12片叶,长粒型,株高104.0cm,穗长18.1cm,每穗粒数108.8粒,千粒重26.0g。

2.2 丰产性2011年参加黑龙江省区域试验,7点次平均产量8238.4kg;2012年省区域试验,6点次平均产量8714.2kg;2年平均产量8476.3kg。2013年参加全省生产试验,8点次,每hm2平均产量7987.1kg。3年区域、生产试验每hm2平均产量8213.7kg。2014年在绥化市北林区进行高产攻关,经专家测产每hm2产量高达10157kg。2015-2016年大面积推广每hm2产量在8450~8762kg之间。

2.3 品质香味清淡、适口性好,出糙率80.9%~82.2%,整精米率67.2%~72.3%,垩白米率4%~10%,垩白度0.8%~2.6%,直链淀粉含量(干基)17.67%~19.11%,胶稠度70~73mm,食味品质80分,各项指标均达到国家《优质稻谷》标准二级[3]。其中,整精米率、垩白米率达国家《优质稻谷》标准一级。

2.4 抗病耐冷性2011-2013年由黑龙江省农作物品种审定委员会指定单位鉴定,3年抗病接种鉴定结果:叶瘟1级,穗颈瘟1级。3年耐冷性鉴定结果:处理空壳率4.94%~8.59%。

2.5 抗倒性在黑龙江省绥化市北林区秦家水稻种植区,2012年8月28日受台风“布拉万”的影响,哈尔滨周边及绥化、牡丹江部分市县水稻等农作物出现不同程度倒伏,由于该品种茎秆强韧性好,与周边相同熟期的主栽水稻品种严重倒伏相比,却没有出现倒伏现象[3]。2014年推广以来,生产中没有出现倒伏的报道。

3 选育思考

3.1 紧扣育种目标要根据课题组所在生态区域特点,结合水稻安全生产与寒地稻作持续发展的需要,按照前瞻引领性与当下生产需要紧密结合的思路,坚定育种目标不动摇。绥粳18选育均达到或超过设定的育种目标。即在选育香型优质粳稻的前提下,重点开展熟期适宜且高产、稳产、抗病、耐寒、抗倒等性状多优集成的突破性水稻品种,品质属香型粳稻品种,较绥粳4号香味、口感更佳;产量3年省区域、生产试验每hm2平均达8222.6kg;熟期需活动积温2450℃左右,较绥粳4号少90℃左右,适宜种植范围更广;抗病、耐寒、稳产等性状均达到育种目标。

3.2 正确选择亲本杂交亲本的遗传组成是杂交种后代变异的基础,能否得到所希望的变异,与亲本选择的恰当与否有关[18]。2000-2016年,以绥粳4号为亲本选育水稻品种14个,占全省审定品种6.3%,以绥粳3号为亲本选育水稻品种16个,占全省审定品种7.2%,绥粳4号、绥粳3号遗传配合力强,已成为黑龙江省水稻品种选育的骨干亲本。绥粳18亲本选配主要遵循以下几点。

(1)摸清亲本血缘,明确性状特性。每个品种的育成都是优良基因累加聚合的结果,绥粳4号亲本莲香1号、合江18、石狩白毛等丰富基因和绥粳3号亲本藤系138、普选10号、虾夷、滨旭等优良遗传基因累加聚合,是绥粳18成功选育的基础。选择亲本时就要明确其丰产、稳产、品质、抗病、耐冷等性状的优缺点,且各性状要尽量优势互补,取长补短,这是选育综合性状优良的品种是否能大面积推广的决定因素。

(2)生态类型(熟期)跨度为一个积温区为宜。黑龙江属温带大陆性季风气候,全省≥10℃积温多介于2000~2800℃之间,水稻种植南北跨越7个纬度、5个积温带[19]。育种实践中,亲本生态类型跨度大的组合配制,后代的分离几率往往很大,但由于种质资源间跨度大,选育效果却不尽人意。从绥粳18的选育来看,在寒地生态条件下,亲本之一选择育种目标设定的生态类型,其他亲本选择跨度为一个积温区且偏早的生态类型品种,这样新品种的选育成功率和大面积推广效果会更好。

(3)以具有主要育种目标即香粳型的亲本为母本。由于母本细胞质遗传对杂交后代的影响,大多情况下后代性状多倾向于母本,用绥粳4号为母本主要是遗传其优质香味,并兼顾抗倒、抗病、耐冷等优良性状,杂交后代出现综合性状好的个体几率往往更大。

(4)以当地当前大面积推广的优良品种为亲本。当地推广品种经过多年鉴定,综合性状较好,对当地自然栽培条件有一定的适应能力,用当地品种作亲本可能血缘关系较近,遗传距离较近,但从现有品种某些不良性状改良的角度,选用当地品种杂交选育成功率较大。绥粳3号早熟、丰产性突出、抗病耐冷等性状优良,1997-1998年全省推广10.0万hm2,审定当年(1999年)推广29.5万hm2,已成为黑龙江省第一大品种,超过了主栽20多年的水稻品种合江19。

3.3 合适杂交方法1949-2016年黑龙江共育成审(认)定推广水稻品种351个,其中杂交育成250个,占育成品种的71.2%,系选育成47个,花药培养育成13个,辐射育成1个;2000-2016年育成品种223个,杂交育成品种210个,占94.2%,其中单交育成品种188个,占90%。从以往品种采用杂交方法的选育效果和绥粳18选育实践来看,在相应生态区域,选择单交组配方法选育新品种,既简单且有效。

3.4 强化压力选择水稻植物学特性表现是基因与环境互作的结果。加大田间选择压力,采取耐冷与抗病抗倒等多性状压力筛选同时进行,并提前品质鉴定世代。选择“三区一圃”,即适宜积温区、稻瘟病重发区和冷水灌溉区共存,这是利用生态压力提高育种成效的有效方法。从绥粳18选育来看,从F2~F5种植在具有“三区一圃”生态特点的育种基地,压力选择熟期、抗病、耐冷,按310~320穗/m2(单株分蘖9个左右)、穗粒数105~100、千粒重26~27g的产量(9000kg/hm2)构成因子选择丰产性,严格淘汰,先选组合系,后选单株;同时F2~F3“口嚼鼻闻”,F4~F5品质分析和食味品尝,选择香味单株。F6~F7主要考虑丰产性、稳产性、整齐性和抗性,并进行决选。

3.5 明确鉴定效果异地生态、不同年份鉴定水稻新品种的丰产性、稳产性和抗病耐冷性,是明确其植物性和推广价值的有效方法。绥粳18在2009-2010年连续2年在秦家镇、富锦市开展品比、鉴定试验,每hm2平均产量达到8341.4kg,较对照品种绥粳4号、垦稻12分别增产10.4%、6.8%;抗稻瘟病明显好于绥粳4号;抗倒伏性显著高于垦稻12;无冷害发生;熟期比对照品种绥粳4号、垦稻12早2~3d;香味清淡,食味口感好于绥粳4号。

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科技部“863”资助项目(2012AA101101);黑龙江省重大科技招标项目(GA14B102)

2017-08-24)

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