早熟高产节水抗旱稻新品种‘沪旱1509’的选育与应用

王飞名,刘国兰,张安宁*,余新桥,2,毕俊国,刘 毅,孔德艳,罗利军

(1上海市农业生物基因中心,上海201106；2上海市农业科学院庄行综合试验站,上海201415)

水资源短缺已成为全球面临的危机[1]，在我国，农业用水占总用水量的80%[2]，而水稻用水占农业用水总量的70%左右[3]。因此，节约淡水资源，提高水稻的水分利用效率，缓解水资源供需矛盾，是保障我国粮食安全、经济安全、生态安全和社会可持续发展的重大课题[4]。节水抗旱稻是指既具有水稻的高产优质特性,又具有旱稻节水特性的一种新的水稻品种类型[2,5]，培育节水抗旱、高产的水稻新品种是缓解我国水资源短缺和提高中低产田产量的重要途径之一[6]。

稻瘟病、褐飞虱等病虫害在我国常年发生，对水稻生产危害极大[7]。生产上一般采用化学药剂进行防控，但大量使用农药会增加成本，并且导致环境污染[8]，选育抗病虫害品种是控制水稻病虫害发生的最经济和有效的途径[9]。种植生育期短的早熟品种，不但能给后茬作物预留足够的播种时间与生长空间，而且可使稻米提早上市。在生产上减少灌溉用水，降低农药的用量，减少生产过程中的碳排放，实现优质稻米的生态生产[10]。

本研究以节水抗旱早熟品种‘沪旱15’、节水抗旱优质恢复系‘旱恢3号’、高产优质广适性品种‘黄华占’、优质抗病品种‘美香占’为亲本通过聚合杂交，并进行严格筛选，培育聚合节水抗旱、优质高产、抗病虫、早熟的节水抗旱新品种‘沪旱1509’。通过介绍该品种的选育过程、主要特征特性，并根据该品种的特征特性对其栽培技术进行讨论，以期为上海及周边地区常规节水抗旱稻新品种的选育方法、栽培技术提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

杂交亲本：节水抗旱稻恢复系‘旱恢3号’，节水抗旱稻常规稻‘沪旱15号’，广东省农业科学院水稻所选育的常规稻‘黄华占’和‘美香占’。

抗旱鉴定对照品种：‘IR36’；褐飞虱鉴定对照品种：‘TN1’；稻瘟病鉴定对照品种：‘原丰早’。

1.2 选育过程

自2008年夏季开始，以‘沪旱15’‘旱恢3号’‘黄华占’‘美香占’等4个品种作为亲本，进行聚合杂交。从F2代开始利用海南、安徽两地的旱筛选条件进行大群体穿梭抗旱性筛选，同时选择适应性与早熟型株系，从F5代开始，将入选株系在海南、上海、安徽等地进行丰产性与适应性筛选，从F8代开始，利用广西、湖北两地的稻瘟病病圃，对入选株系进行稻瘟病抗性鉴定，最终选育出集合节水抗旱、高产、抗稻瘟病、适应性好、早熟的品种‘沪旱1509’(图1)。

1.3 抗旱性鉴定

2015年与2016年5—10月在上海市农业科学院庄行综合试验站东侧的抗旱鉴定设施内鉴定。抗旱性鉴定方法参照中华人民共和国农业行业标准《NYT 2863—2005 节水抗旱稻抗旱性鉴定技术规范》进行。

1.4 稻瘟病自然诱发鉴定方法

2016年5—10月分别在江西井冈山、湖北恩施以及浙江丽水进行鉴定。每小区种植10行，每行种植7株，重复3次，随机区组排列，肥水管理同一般大田。在田埂四周种植2行对照材料‘原丰早’作为保护行，并且在田间操作沟种植1行作为对照。按照龙厚志等[11]的调查方法和评价标准，进行综合评价。

1.5 苗期褐飞虱鉴定方法

2015与2016年6—9月在江西省农业科学院植保所鉴定。参照国际水稻研究所水稻抗褐飞虱特性遗传评价中的SSST法进行试验[12]。水稻浸种催芽后播种于鉴定圃内，每品种设3个重复，每重复20株，4d后定苗，每重复保留15株，在秧苗2—3叶期按照每株接种褐飞虱2—3龄若虫5—7头的量进行。当感虫对照品种‘TN1’死苗率达到95%左右时，开始调查。抗性评价参照IRRI[13]与陶林勇等[14]的标准进行。

2 结果与分析

2.1 产量分析

2014年5—10月，在上海市农业科学院庄行综合试验站进行水种旱管品比试验，‘沪旱1509’平均产量9 259.7kghm2,比对照‘黄华占’增产4.46%，增产显著；2015及2016年区试，‘沪旱1509’在不同栽培方式下，均较对照有明显的增产(表1)；2016年生产试验中‘沪旱1509’旱种旱管栽培方式，比对照增产432kghm2。

表1 ‘沪旱1509’的产量

2.2 主要农艺性状

‘沪旱1509’属于早熟型常规稻品种，在上海作单季稻种植，5月23日播种，9月22日成熟。该品种早生快发，叶色淡绿，叶姿前披后直，穗型中等，后期熟相好，分蘖力强，茎秆较细；抗倒伏中等，不耐肥。由表2可知，‘沪旱1509’生育期比‘黄华占’短3d，穗长比‘黄华占’短0.6 cm，千粒重比‘黄华占’增加了1.5 g。

表2 ‘沪旱1509’与‘黄华占’的主要农艺性状

2.3 抗性分析

综合两年的抗旱性鉴定结果，‘沪旱1509’抗旱性级别为2级，评价为“抗”；对照品种‘IR36’抗性级别为5级，评价为“高度旱敏感”。‘沪旱1509’在浙江丽水、江西井冈山、湖北恩施稻瘟病自然诱发鉴定，结果显示：‘沪旱1509’在浙江和江西的抗性评价为中抗，在湖北抗性评价为抗，对照‘原丰早’在3个点的抗性评价均为感，田间种植‘沪旱1509’未发生稻瘟病、纹枯病与稻曲病。‘沪旱1509’在江西省农业科学院植保所进行苗期褐飞虱人工接种鉴定，结果显示：‘沪旱1509’苗期褐飞虱抗性级别为中抗，对照品种‘TN1’苗期褐飞虱抗性级别为高感(表3)。

表3 ‘沪旱1509’的抗性表现

Table 3 Resistant performance of ‘Huhan1509’

注：1.稻瘟病鉴定点为浙江省丽水农业科学院植保所、江西井冈山企业集团农技服务中心和湖北省恩施土家族苗族自治州农业科学院植保土肥所；抗旱性鉴定点为上海市农业生物基因中心；褐飞虱鉴定点为江西省农业科学院微生物研究所

2.4 稻米品质表现

‘沪旱1509’及其亲本 ‘沪旱15’的米质于2016年在农业部食品质量监督检验测试中心(武汉)检测，主要稻米品质如表4所示。‘沪旱1509’的稻米品质性状较‘沪旱15’有了明显的改善，其直链淀粉含量比‘沪旱15’低，胶稠度与碱消值比‘沪旱15’高，‘沪旱1509’米饭更柔软，口感更好。

表4 ‘沪旱1509’与‘沪旱15’的稻米品质比较

3 结论与讨论

3.1 高产、优质、抗病虫和节水抗旱的聚合育种方法

针对我国水稻生产遇到的主要问题，明确以高产多抗为育种目标。本研究利用早熟节水抗旱稻品种‘沪旱15’、优质节水抗旱稻恢复系‘旱恢3号’为亲本，通过杂交的方式导入优质广适性的水稻品种‘黄华占’、优质抗病性好的水稻品种‘美香占’的有利基因，低世代大群体种植。在海南、安徽两地进行穿梭筛选，既进行了抗旱性筛选，也进行了早熟型与适应性选择。利用广西、湖北两地的稻瘟病病圃交叉鉴定，既可进行稻瘟病抗性选择，又可进行生态适应性和丰产性选择。在上海、安徽、广西、湖北等地丰产田种植高世代株系，充分考察其产量潜力。选育出了广适宜性的高产、优质和多抗的常规稻品种‘沪旱1509’。‘沪旱1509’结合了‘黄华占’的高产与广适性、‘美香占’的多抗性与优质性、‘沪旱15’的早熟与抗旱性、‘旱恢3号’的抗旱性与广适性。

3.2 ‘沪旱1509’的特点与适应性

‘沪旱1509’不仅具有高产稳产、米饭口感好、中抗稻瘟病、中抗褐飞虱的特点，而且具有早熟、耐直播、抗旱性好的特点。适合正常水种、水种旱管、旱种旱管等栽培，不仅可在上海及周边地区做单季稻种植，而且可在望天田和抛荒地等中低产田种植，对于保证粮食安全具有重大意义，‘沪旱1509’在长江中下游作一季稻种植，4月中下旬至6月下旬播种，均能正常收割，且产量较高；‘沪旱1509’在沿淮稻区作麦后直播稻种植，6月中旬种植，10月中旬收割，其生育期非常适合水稻-小麦的茬口安排。

3.3 ‘沪旱1509’的栽培要点

‘沪旱1509’适合直播，栽培技术应在保证基本苗、攻大穗的基础上，力争粒重。

由于‘沪旱1509’生育期短，抗倒性中等，应早施追肥，在肥料上应减少氮肥的用量，适当增加钾肥的用量，提高抗倒性；水分管理上，直播田播种、手插秧活苗后以旱管为主，孕穗期遇持续20d以上高温干旱天气，建议适量灌溉跑马水一次；‘沪旱1509’较易落粒，根据实际成熟期情况和天气情况，尽早收割，95%左右谷粒呈金黄色、且谷粒用指甲难以压碎时收获。

3.4 ‘沪旱1509’存在的主要问题与进一步改良方向

‘沪旱1509’抗倒性中等，在高肥力的田块容易倒伏，下一步需要进行抗倒性的改良。在引入耐肥抗倒性好的材料的基础上，进行杂交与回交，后代在高肥力的田块种植，增加抗倒伏选择压，选择抗倒性好的改良系。

‘沪旱1509’稻米适口性好，但不含香味基因，可继续与‘美香占’回交，通过分子标记辅助选择结合表型鉴定，选择含有香味基因的改良株系。