强优杂交水稻恢复系TR 16的选育及应用
2019-08-13
(1.铜仁职业技术学院, 贵州 铜仁 554300; 2.铜仁市碧江区中等职业学校, 贵州 铜仁 554300; 3.铜仁市农业科学研究所, 贵州 铜仁 554304; 4.铜仁市种子管理站, 贵州 铜仁 554300)
水稻是贵州省主要的粮食作物,占粮食总产的40%左右,常年播种73万hm2,杂交水稻种植面积占80%以上。为了确保粮食安全必需稳定提高水稻特别是杂交水稻的单产和总产,在杂交水稻新品种的选育上高产是基础,稳产是保障,优质是方向。优良杂交水稻新品种的选育与强优恢复系的选育紧密相关,恢复系的性状是否优良、配合力高低对选育的杂交水稻是否优良起决定作用,综合性状优良的杂交稻是以综合性状优良、配合力高的恢复系为基础的。
1 强优杂交水稻恢复系TR 16选育背景及技术路线
1.1 选育背景
杂交水稻恢复系的选育,要求基因纯,农艺性状优良、表型一致、配合力高、抗逆性强;而且恢复系、不育系优良,亲缘关系较远,性状互补,这样的杂交组合才能米质好,产量高,抗性强。
1.2 技术路线
利用CDR 22恢复系为母本, 3027 R恢复系作父本杂交,选育综合CDR 22、明恢63的高配合力、野生稻80-001的亲缘较远及抗性较强的优良恢复系。
杂交水稻选用与恢复系配合力高的9 A、金23 A等组配优良进行选育。
2 TR 16恢复系的选育过程
2000年8月,用CDR 22作为母本与3027 R作为父本在贵州铜仁基地进行杂交,2000年冬季种植F1,2001年夏季在铜仁种植F2,经过4年共6代定向选择,2004年F6代稳定,2003年栽培编号为16,用金23 A进行测交;2004年种植杂交种金优23/16有恢复能力,定名为TR 16(TR为铜仁拼音字母首写,表1)。
表1 TR 16及组合的选育过程
时间种植地点过程2000年夏季贵州铜仁基地CDR22×3027R2000年冬季海南三亚基地种植F1,选择优良植株2001年夏季贵州铜仁基地种植F2选择优良植株2001年冬季海南三亚基地种植F3选择优良植株2002年夏季贵州铜仁基地种植F4选择优良植株2002年冬季海南三亚基地种植F5选择优良植株2003年夏季贵州铜仁基地F6观察性状稳定,编号16与不育系金23测交2004年夏季贵州铜仁基地进行恢复能力和杂种优势鉴定,16有恢复能力,定名为TR162005年夏季贵州铜仁基地TR16与中9A、金优23、粤丰A等试制种2006年夏季贵州铜仁基地TR16系列组合小区品比试验2007年夏季贵州铜仁基地中优16省区试,金优16预试2008年夏季贵州铜仁基地中优16续试、生产试验,金优16区试
表2 恢复系TR 16所配组合在自育品种品比试验中的产量表现
年度品种名称产量/[kg·(667m2)-1]比对照/%位次对照产量/[kg·(667m2)-1]位次备注2006年(区试组)中九A/016粤丰A/016金23A/016710.80693.30660.0023.9820.9315.12123573.3011共13个品种。中九A/016即中优T16,金23A/016,即金优T162006年(预试组)珍A/016乐A/016K17A/016666.20573.30551.1028.1110.255.98134520.009共12个品种2007年(区试组)优1A/016协A/016684.33621.0017.346.5113583.077共12个品种2008年(区试组)Ⅱ优16T98A/016宜香A/16川香29A/16D62A/16610.13537.33533.87554.67507.0014.660.980.334.23-4.7213429532.135共12个品种2009年(区试组)68A/16Ⅱ-32A/16五丰A/16安丰A/16全丰A/016Y58S/16584.50572.00554.50516.67488.83509.2013.9011.408.000.70-4.80-0.801237109513.338共12个品种2010年(区试组)678A/TR16标9A/TR16647.67584.1828.315.812504.677共13个品种2010年(区试组)奇优T16乐丰优T16571.30558.0012.7711.1412533.406共13个品种
3 TR 16的特性
3.1 农艺性状
在铜仁4月29日播种, 历期103 d,生育期138 d,主茎叶16片,株高120~130 cm,穗长27 cm,穗粒数170粒,千粒重29 g,分蘖较强、株型紧凑、叶挺直、颖尖无色,粒黄色、无芒,米质好。
3.2 恢复力强,配合力高
2008年TR 16恢复系通过了贵州省农作物品种审定委员会专家组鉴定:农艺性状优良,恢复力强,配合力好,选育系谱清楚。与Ⅱ-32 A、中9 A、金23 A、协青早A、粤丰A不育系配组表现出分蘖强、穗大粒多的优良特点;组配的中优T 16、金优T 16、Ⅱ优T 16杂交水稻已通过贵州省审定,还有多个组合在各级试验中表现突出(见表2、表3)。
3.3 TR 16遗传性状稳定,制种产量高
TR 16遗传性状稳定,群体农艺性状表现一致,植株高大,生长旺盛,花药饱满,花粉量大,有利于制种高产稳产。
4 TR 16恢复系的应用表现
4.1 中优T 16
中9 A与TR 16组配而成,2007—2008年贵州省两年区试平均产量638.25 kg·(667 m2)-1,比对照增产10.38%,2年累计15个试点全部增产,增幅达5%以上的试点13个,稳产性分析第一;2008年稻米品质检测除垩白粒率略有超标外,其他指标达到国标三级以上优质稻谷标准,2009年贵州省待审品种食味品质鉴定结果评分79.3分(优于对照60分)。区试耐冷性鉴定较强,稻瘟病鉴定为感病。2009年通过贵州省农作物品种审定委员会审定(黔审稻2009-3),贵州省2010年水稻主导品种。
4.2 金优T 16
金23 A与TR 16组配而成,2008—2009年贵州省2年区试平均产量637.27 kg·(667 m2)-1,比对照Ⅱ优838(ck)增产7.86%;2009年贵州省待审品种食味品质鉴定结果评分72.0分(优于对照60分)。2010年通过贵州省农作物品种审定委员会审定(黔审稻2010005),2010年在全国审定的241个籼型三系杂交稻中,产量排名第七,具有超级稻的潜力。2010年稻米品质经农业部食品质量监督检测测试中心(武汉)检测:整精米率68.4%、垩白粒率67%、垩白度5.4%、直链淀粉含量26.5%、胶稠度72 mm。
4.3 Ⅱ优T 16
Ⅱ-32 A与TR 16组配而成, 2010年通过贵州省农作物品种审定委员会审定(黔审稻2012006),2010年省区试迟熟C组初试平均产量585.30 kg·(667m2)-1,比对照Ⅱ优838增产8.30%,达极显著水平;2011年省区试迟熟E组续试平均产量641.40 kg·(667 m2)-1;2年区试平均产量613.35 kg·(667 m2)-1,比对照Ⅱ优838增产8.80%。生产试验平均产量654.40 kg·(667 m2)-1,比对照Ⅱ优838增产5.17%。2011年经农业部食品质量监督检验测试中心(武汉)测试:整精米率70.5%,垩白粒率39%,垩白度3.1%,胶稠度40 mm,直链淀粉含量25.5%,食味鉴评64.3分,优于对照Ⅱ优838(60分)。
表3 恢复系TR 16所配组合在省级以上试验中的表现
年度品种名称试验组别产量/[kg·(667m2)-1]比对照/%位次备注结果2007中优T16贵州省区试630.9510.361耐冷性较强,稳产性第3续试金优T16贵州省预试613.85 6.9621130个参试组合,4个试点2增产,1个点减产27.5%区试优IA/16贵州省预试516.78-2.3595130个参试组合,4个试点3增产,1个点减产27.5%2008中优T16贵州省区试645.4010.401耐冷性较强,稳产性第1完成试验,审定金优T16贵州省区试621.004.4137个试点,稳定性分析第1续试丰优16贵州省预试633.87-0.7483124个参试组合,3个试点1增2减宜香优16贵州省预试656.700.1972124个参试组合,3个试点1增2减Ⅱ优T16武陵山国家预试606.513.83238个参试组合,产量第2,稻瘟病未过。2009金优T16贵州省区试653.5411.3618个试点,稳定性分析第3完成试验,审定Ⅱ优T16贵州省预试674.7613.281123个参试组合,3个试点全部增产区试两优T16贵州省预试670.5210.056123个参试组合,3个试点2增1减区试2010Ⅱ优T16贵州省区试585.308.3028点6增2减续试两优T16贵州省区试563.895.9448点全部增产续试2011Ⅱ优T16贵州区试641.409.2647点5增2减完成试验,审定两优T16贵州区试583.951.1178点6增2减,国标优3广抗优T16贵州预试677.215.6213104个参试组合,4个试点3增1减贵州区试广抗优T16国家预试661.758.26637个参试组合,4个试点3增1减国家区试G优T16贵州预试659.883.5627104个参试组合,4个试点3增1减瑞优T16贵州预试647.590.8851104个参试组合,4个试点2增2减川谷优T16国家预试663.638.55537个参试组合,4个试点3增1减国家区试成丰优T16国家预试625.252.201037个参试组合,4个试点2增2减国家区试2012奇优T16贵州预试663.2112.381121个参试组合,4点4增 HS丰香优T16贵州预试659.737.339121个参试组合,4点4增 HS川香优T16贵州预试635.737.728121个参试组合,4点3增 HS贵香优T16贵州区试617.404.001平均值对照,稻瘟病鉴定MS,HS广抗优T16贵州区试632.883.011平均值对照,稻瘟病鉴定MS,HS广抗优T16国家区试674.8310.19111试点全增,中抗稻瘟病续试成优T16国家区试652.686.75211试点7增,中抗稻瘟病续试川谷优T16国家区试651.066.31311试点9增,中抗稻瘟病续试
4.4 川谷优T 16
不育系川谷A与恢复系TR 16组配而成,2012年参加武陵山区中籼组区域试验,平均产量651.06 kg·(667 m2)-1,居第3位,比对照Ⅱ优264增产6.31%,增产极显著,9点次增产,增产比率81.8%;2013年平均产量642.88 kg·(667 m2)-1,居第1位,比对照Ⅱ优264增产6.61%,增产极显著,9点次增产,增产比率81.8%;2012—2013年2年区试平均产量646.97 kg·(667 m2)-1,比对照增产6.46%;2014年生产试验平均产量590.17 kg·(667 m2)-1,比Ⅱ优264(ck)增产6.16%,增产点比例85.7%。中抗稻瘟病,耐冷性中。垩白粒率90%,垩白度15.7%,胶稠度30 mm,直链淀粉含量22.9%。2015年通过农业部国家农作物品种审定委员会审定(国审稻2015042)。
续表3:
年度品种名称试验组别产量/[kg·(667m2)-1]比对照/%位次备注结果2013蓉优138贵州预试617.472.5329136个参试组合,4点2增川谷优138贵州预试623.6410.321136个参试组合,4点4增区试广两优16贵州预试582.340.1049136个参试组合,4点2增广抗优T16国家区试636.735.59313个品种,11试点8增,中抗稻瘟病成优T16国家区试626.563.90613个品种,11试点8增,中抗稻瘟病川谷优T16国家区试642.886.61113个品种,11试点9增,中抗稻瘟病生产试验2014川谷优T16国家生试验590.176.161通过川谷优138贵州区试639.714.791平均值对照12个品种,10试点7增续试广抗优138贵州预试655.105.81999个参试组合,4点2增区试2015川谷138贵州区试630.347.30412个品种,9试点7增,中感稻瘟病川谷138生产试验617.705.575试点全增香优1139贵州区试646.696.172平均值对照,12个品种,9试点7增 续试广抗优138贵州区试587.810.637平均值对照,12个品种,9试点7增蓉优T16贵州区试587.330.597平均值对照,12个品种,9试点4增
4.5 组合的高产栽培
2010年金优TR 16在铜仁市滑石粮食高产科技示范工程中经省级验收最高产量达898.74 kg·(667 m2)-1,创造了铜仁地区水稻单产第一的记录,中优T 16 在铜仁市滑石乡高产示范13.6 hm2平均单产845.21 kg·(667 m2)-1,最高单产达893.86 kg·(667 m2)-1。
5 结论与讨论
从恢复系TR 16的组配情况看,TR 16恢复力强,配合力高,确实是一个强优水稻恢复系,证明设计的强恢/强恢选育恢复系的技术路线是可行的。但从组配情况看,TR 16恢复的直链淀粉含量高、胶稠度低(农业部食品质量监督检验测试中心(武汉)2016年检测直链淀粉 21.3%,胶稠度32 mm)、稻瘟病抗性不强,对TR 16恢复进行新的改良及应用应围绕降低直链淀粉含量、提高胶稠度、增强稻瘟病抗性上下功夫,一方面寻找抗稻瘟病、优质的低直链淀粉含量的不育系与其配组,另一方面是用抗稻瘟病、低直链淀粉含量的恢复系进行杂交改良选择优良的新恢复系,效果有待检验。