早籼杂交稻恒丰优342 的选育
2019-12-27房贤涛何花榕谢祖钦杨惠杰
房贤涛,何花榕,谢祖钦,杨惠杰
(福建省农业科学院水稻研究所,福建福州350018)
水稻是中国的主要农作物,在水稻育种历史上,种质资源的利用对于水稻育种发挥了不可估量的作用。袁隆平利用广亲和性和光敏核不育基因资源,在籼粳两系中培育出了“两优培九”[1-5]。马荣荣等利用广亲和资源培育出了“甬优”系列超级稻品种。广东省农科院水稻所利用核心种质育种历时20 a 实现了一级核心种质青六矮1 号到七级核心种质黄丝占和黄粤占的更新换代[6]。其中核心种质青六矮1 号及其衍生品种推广至广东、广西、海南、江西、湖南和湖北,创造经济效益22 亿元[7]。郑家团等选育的明恢77 是中国通过人工制恢育成的推广面积较大的早熟恢复系,根据国家水稻数据中心统计,目前,以明恢77 为父本育成的品种通过省级及以上审定的达20 余次[8]。以明恢77 为亲本产生的衍生品种组配了30 多个品种通过省级以上审定[9]。另外,比较有代表性的还有明恢2155[10],R402[9],明恢82[11]等,这些种质的利用,为中国杂交水稻育种的发展做出了巨大贡献。但是,随着历史的发展,恢复系与恢复系,恢复系与不育系之间遗传相似度较大,背景比较单一的问题正成为制约杂交稻发展的一个瓶颈,因此适当引进新的种质,创造新的变异来源,扩大亲本间遗传差异,从而实现有利基因的聚合成为育种家的目标。
试验采用的母本绿黄占(袋鼠丝苗///七加占//团黄占/外选 35////绿珍占8 号),是广东省农业科学院通过外引材料IR9965-48-2 聚合多个有利基因选育而成[12],遗传多样性较好。经辐射诱变后与明恢77 杂交,经系谱法选育出恢复系福恢342,与恒丰A 配组育成恒丰优342,2017 年通过福建省农作物品种审定委员会审定(闽审稻20170001)。2 a区试表现抗病、早熟、高产。主要对恒丰优342 的选育经过和特征特性进行了介绍,旨在为品种推广和高产栽培提供借鉴。
1 材料与方法
1.1 材料
绿黄占为广东省农科院选育而成,绿黄占M3为福建省农业科学院水稻研究所通过60Co 辐射诱变后选育而成。明恢77由三明市农业科学院选育而成。
1.2 方法
1.2.1 选育方法 2002 年在福州用绿黄占M3为母本,以明恢77 为父本杂交,收获种子10 粒。2003年晚季种植F1代,后代混收。2004 年早季种植F2代种子,选择单株;2004 年晚季结合抗性筛选,淘汰感病株系,保留3 个抗病株系,后代在2005至2011 年连续选择,通过测交评价,2011 年代号为“OH42”的单株表现优异,恢复系定名“福恢342”。2012 年与恒丰A 组配表现优异,组合定名恒丰优342(图1)。
1.2.2 试验设计 2015 年和2016 年分别在福建省农业科学院水稻研究所、诏安县良种场、安溪县良种场、南安市良种场、荔城区良种场、漳州江东良种场、连城县良种场、新罗区良种场、沙县良种场、南平市农业科学研究所、宁德市农业科学研究所和福鼎市良种场等12 个点进行区域试验,从东经116°45′至119°44′,北纬24°34′至27°20′,海拔5.4~360 m。田间试验设计采用完全随机区组排列,设3 次重复,小区长方形,面积13.33 m2,田块四周设保护行。肥力中上水平,插植规格20 cm×20 cm。按一般大田管理。
2016 同年进行生产试验,地点分别位于福建省农业科学院水稻研究所、莆田市荔城区良种场、石狮市种子管理站、龙海市种子管理站、上杭县种子管理站、沙县种子管理站、南平市农科所和福安市种子管理站,试验采用大区对比排列,种植面积不少于333 m2,肥力中上水平,插植规格20 cm×20 cm。按一般大田管理。
所用对照品种均为金优2155。
1.2.3 稻瘟病抗性鉴定 分别在南平市农科所、上杭县茶地乡农技站、将乐县种子管理站进行室外田间自然诱发鉴定,在福建农业科学院植保研究所采用室内人工接菌鉴定。
1.2.4 米质分析 由沙县良种场统一提供米质鉴定样品,由农业部稻米及制品质量检测中心检测。
图1 福恢342 及恒丰优342 选育过程
2 结果与分析
2.1 选育过程
福恢342 及恒丰优342 选育过程见图1,2002年早季在福州利用绿黄占辐照三代(M3)材料为母本与明恢77 杂交,2003 年在福州晚季播种F1,混收群体,2004 年早季在福州种植F2代群体,从中选择30 株单株,2004 年晚季选择优良单株3 株,后经逐年加代和系谱选育,最终于2011 年育成恢复系福恢342,2012 年与恒丰A 配组育成恒丰优342。
2.2 产量表现
恒丰优342 于2015 年参加福建省早稻迟熟组区域试验,平均产量7 674.45 kg/hm2,比对照金优2155 增产8.57%,达极显著水平,居第1 位,增产点率88.9%;2016 年续试,平均产量8 038.65 kg/hm2,比对照金优2155 增产10.01%,达极显著水平,居第1 位,增产率83.3%。2 a 平均7 856.55 kg/hm2,比对照金优2155 增产9.29%。同年恒丰优342 参加生产试验,最低产量为6 525.00 kg/hm2,最高产量为8 601.00 kg/hm2,平均产量7 838.85 kg/hm2,比对照增产5.52%(表1,2)。
表1 2015—2016 年恒丰优342 福建省区试产量表现
表2 2016 年恒丰优342 福建省生产试验产量表现
2.3 特征特性
2.3.1 主要农艺性状 恒丰优342 是籼型三系早熟杂交稻新品种,全生育期2 a 平均127.3 d,比对照早熟0.2 d,区试表现群体整齐,后期转色好。每公顷有效穗数293 万,株高102.7 cm,穗长21.5 cm,每穗总粒数151.9 粒,结实率83.87%,千粒重24.8 g(表3)。
表3 恒丰优342 区试农艺性状表现
2.3.2 抗性 恒丰优342 抗性鉴定主要为室外诱发鉴定和室内鉴定。2015 年田间鉴定表现抗(R)叶瘟,中抗(MR)穗颈瘟,苗期室内人工接菌鉴定表现抗(R);2016 年田间鉴定表现中抗(MR)叶瘟,中抗(MR)穗颈瘟,苗期室内人工接种鉴定表现抗(R);2 a 综合评价为中抗(MR)稻瘟病(表4)。
2.3.3 米质指标 米样由福建省种子管理总站从区试点选取,经农业部稻米及制品质量监督检测试验中心检验,恒丰优342 米质主要指标:糙米率83.7%,整精米率44.1%,垩白度5.0%,透明度4 级,碱消值4.1,胶稠度86 mm,直链淀粉含量23.0%。
表4 恒丰优342 区试稻瘟病抗性鉴定结果
3 讨论
本研究所用的亲本材料为绿黄占(M3代)和明恢77,这2 个品种都有20 a 以上的历史,绿黄占是广东省农科院水稻所育成的水稻品种,丰产性好、适应性广、米质佳。其聚合了多个有益基因。明恢77 是郑家团等[13]选育的早熟恢复系,该恢复系早熟,优质,育成后推广面积较大,并且明恢77还是选育早熟恢复系的重要骨干亲本。至2011 年,全国各育种单位以明恢77 为亲本选育的新恢复系有24 个,这些新恢复系配组了34 个组合通过省级以上品种审定[9]。在此背景下通过辐射诱变绿黄占并且与明恢77 杂交,从而育成了新的恢复系,赋予了老品种新的生命力,并且与新的不育系配组达到了高产,稳产,抗病,早熟的目标。此外不育系恒丰A 具有开花习性好,育性稳定、抗稻瘟病、易制种等优点。因此,利用恒丰A 与福恢342 配制恒丰优342 的种子很容易获得高产,这非常有利于降低农民用种成本,提高农民制种积极性。
通过辐射诱变的方法创制新种质,并在此基础上培育新品种是水稻育种的重要途径之一。 据不完全统计,在过去40 a 里,已经有500 个水稻突变品种[14]被培育出来。辐射诱变被广泛应用于新材料、新种质的创制上,如水稻叶形突变体[15]、穗型突变体[16]、粒型突变体[17]、花器官突变体[18]、根系[19]、植株颜色[20]、类病斑[21]、早衰[22-23]、株高和形态突变[24]等。辐射诱变同样也被用于直接辐射创制新品种[25-26],创制优良种质[27],创制优良不育系[28]等,辐射育种还可以与远源杂交和生物技术相结合,或者利用生产上大面积推广应用的品种为辐射亲本,定向改良某一个性状,结合分子技术检测和常规育种技术便有望培育出新品种。