水稻抗旱育种及水旱轮选技术研究与应用

河南省新乡市农业科学院 王和乐

原阳沿黄农作物研究所 宋家勇

近年来，由于水利资源匮乏，稻田灌溉水减少，致使水稻种植面积逐渐萎缩，给稻米产业的发展造成了很大的影响。选择优质早熟抗旱品种，采用直播技术代替育苗移栽，减少灌溉用水，保护和促进水稻产业健康有序发展，是水稻育种工作者面临的又一个新的研究课题。水稻育种科研单位根据黄淮地区水稻生产发展的需要，及时调整了育种方向，改变了原有的育种技术，制定了新的育种目标，利用远缘杂交、辐射诱变及花培单倍体育种等手段，并首先提出和研究应用“水旱轮选法”选择抗旱性材料的育种新技术，有效地加快了育种步伐，为尽快选育出优质、抗旱、高产、抗病、适宜机械化直播的水稻新品种提供了新的育种途径。

一、抗旱性育种目标及路线

（一）育种目标

水稻的抗旱性要在五级以上，品质达到二级优质米，抗当地主要发生的病害达到中抗，如稻瘟病、条纹叶枯病等，产量在500kg/667 m2以上，较当地推广的直播稻品种增长10%以上，适应性广，适宜在黄淮稻区大面积推广应用。

（二）育种路线

利用辐射诱变、远缘杂交及花药培养诱导单倍体技术选育优质、早熟、高产、抗病及抗旱亲本材料，通过自交、回交、复交聚合各亲本优良性状，使优质和早熟、早熟和高产、高产和抗病、优质早熟和抗旱、优质早熟和高产性状有机结合，利用“水旱轮选”技术对杂交后代进行选择，选育出适宜黄淮地区直播种植的优质高产抗病水稻新品种。

二、育种材料的利用

根据各品种的特征特性，对综合性状较为理想，某一性状较差的种质资源，如南粳35、铁404、新稻68-11及豫粳1号通过辐射诱变育种改良不良性状；对没有特殊不良性状，且性状能够互补的进行杂交组配，为使优质或高产性状达到更为理想水平，采用回交或复交以聚合其优良性状。取手2号和莱苯耐特杂交组配， F1代和原89-42进行了复交，津原28和原稻02138组配，镇稻99和原稻02138组配，沈农776和秋锦组配，秋锦和中作98组配，石狩和关东98组配，同时也选取这些种质资源和其他品种进行了杂交组配，原稻108和新稻18的杂交后代也利用了水旱轮选技术进行了株行鉴定。

三、水旱轮选法在后代材料选择中的应用成果

（一）水旱轮选技术

水旱轮选是指水稻育种的后代材料在水田和旱田按系谱法轮回选择的一种技术方法，F1代单粒摆播育苗，单株穴插，生育期间调查记载生长情况，对具有杂交优势的单株混合收获，种植F1代～F3代，混收。F4代～F5代在旱田按系谱号单粒播种，4～5叶期干旱管理，鉴定苗期抗旱能力，孕穗期、抽穗灌浆期是水稻对水分的敏感期，应保证正常生长的水分供应，其他时间，间歇性协迫干旱以鉴定品系及株行间的抗旱性，结合生育期表现出来的抗病性、抗倒性，品质及株叶型等性状，选择适宜直播的优良株行进行直播品系的比较试验，将晚熟不宜直播的优良株行返回水田进行鉴定试验。

表1 骨干亲本特征特性

（二）水旱轮选法

水稻水旱轮选法选育出的骨干亲本和品种：F1代～F3代在水田分系育苗移栽，分系混收； F4代～F5代在旱田分系单粒播种，选择单株或株行，鉴定后代的抗旱能力；F1代～F3代在水田结合株型、叶型选择早熟、抗病、优质及高产优良单株。F4代～F5代在旱田胁迫选择抗旱性好兼具优质高产抗病早熟综合性状优良单株。按照水旱轮选育种技术，通过多年的完善改进和提高，现已发展成一个独具特色的育种技术体系，累计选育出优良种质材料及骨干亲本20个（见表1）。

选育出的水稻亲本材料辐2115和原89-42通过和中作93杂交组配，育成了优质、高产、早熟的直播稻新品种原旱稻3号，2012年通过国家审定，审定编号国审稻2012041。同时，利用水旱轮选法也将原稻108和新稻18的后代纳入了旱田选择，并选育出了优良单株，通过持续在旱田和水田的轮回鉴定，于2009年F5代鉴定出优良株行并定名裕粳136，并参加了国家黄淮粳稻区域及生产试验，2018年通过国家审定，审定编号：20180053。之前利用选育的骨干亲本原89-42和镇稻99杂交，选育出的原稻108通过了河南省审定，审定编号：豫审稻2009002。

利用水旱轮选技术对后代材料的选择，及早掌握了后代材料的抗旱性及在干旱条件下性状表现，较常规的育种方法等待品系稳定后再作抗旱性鉴定提早2～3年完成育种程序，有效地节省了水稻育种时间，加快了水稻育种步伐，节省了大量的人力物力，为水稻抗旱性育种工作提供一条便捷途径。