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贵州抗稻瘟病水稻三系不育系品资5 A的选育

2020-05-20朱江洪龙风陈锋陈能刚

种子 2020年4期
关键词:株系母本稻瘟病

朱江洪龙 风陈 锋陈能刚

(1.贵州省农业科学院农作物品种资源研究所,贵阳 550006; 2.贵州大学农学院,贵阳 550025;3.贵州省丹寨县农业农村局,贵州 丹寨 557500; 4.贵州省黔南州农业农村局,贵州 都匀 558000)

目前在水稻生产中仍然以三系杂交水稻为主,而现有的三系不育系大多数是利用原有的优良保持系进行杂交改良,亲缘关系较为接近。通过与外在优异资源杂交丰富现有保持系的遗传基础,选育配合力高、不育性稳定、异交习性好、抗性好等综合性状好的新不育系是培育高产、抗病、优质杂交水稻的有效途径之一。为了克服现有保持系遗传脆弱性,丰富保持系的遗传基础,笔者利用国外引进的抗稻瘟病稻种资源IP 346449与多个优良保持系杂交,经过系谱选择和回交转育,获得抗稻瘟病的优良三系不育系品资5 A,并于2019年3月通过贵州省组织的专家技术鉴定。

1 选育过程

2008年以拉丁美洲圭亚那抗稻瘟病资源IP 346449为母本与现有的自育保持系进行杂交,然后再与中9 B进行复交,在海南加代繁殖,经过系谱法选择获得农艺性状优良和异交习性好的株系品资3 B。2012年以品资3 B为母本与抗稻瘟病的成丰B进行杂交,在F2代中选择优良单株与野败型不育系成丰A(由福建省农业科学院水稻研究所提供)为质源进行不育系的转育,测交后获得杂交一代(F1′)通过严格的镜检筛选出花粉败育彻底的株系与对应的保持系单株进行回交,发现在株系间的花粉育性存在较大的差异。在回交转育过程中采用“一父多母”的形式,即母本通过选择与保持系相似的单株进行混合授粉,下一代分株系种植,而父本进行单株选择。经过湄潭进行稻瘟病田间鉴定和海南加代繁殖,于2017年通过镜检筛选出花粉败育彻底、抗性较好、农艺性状优良的稳定株系材料。同年进行配组的优势鉴定表明,该株系败育彻底,株叶型好、分蘖适中、穗大、柱头外露率高,异交习性优良,配合力好。命名为品资5 B和品资5 A。

2 特征特性

2.1 主要农艺性状

品资5 A的株型较为紧凑,分蘖能力较强,生长繁茂,茎秆粗壮,抗病好,耐肥抗倒伏,主穗剑叶较宽、直立,叶缘、叶鞘、颖尖为紫色,株高70 cm左右,穗型大,平均穗长21.2 cm,每穗平均颖花数180粒,千粒重28 g左右。经贵阳连续多年的分期播种试验表明,品资5 A平均主茎叶片数为15~16叶,播始历期为85~88 d,播期间和年度间表现稳定,比成丰A长3~6 d。

2.2 不育性

2019年3月,贵州省农作物品种审定委员会组织专家对品资5 A进行田间现场技术鉴定,在海南九所南繁基地田间随机取100穗进行室内镜检,结果表明,品资5 A花粉为典败型,花粉败育度100%。总套袋1 000穗,随机抽取100穗,总颖花数17 967朵,套袋自交不育度99.98%,达到水稻三系不育系的育性标准。

2.3 异交习性

品资5 A开花习性好,柱头外露率75%左右,双边外率45.5%,柱头活力较强。该不育系的主穗与分蘖穗的抽穗期差异较小,花期较集中,有利于提高繁殖制种产量。在晴天情况下,午前花累计率为60%左右,花时高峰在11:00—12:30时,与恢复系的花时相遇率在75%左右。对“920”敏感。

2.4 稻瘟病抗性

品资5 A选用抗性稳定的成丰B和国外抗稻瘟病资源作为遗传改良的亲本,通过基因重组创制出遗传较为丰富的抗稻瘟病保持材料。在回交转育过程中其父本品资5 B在贵州湄潭稻瘟病抗性自然鉴定地点进行多年种植,在苗期和抽穗期均表现出较强的抗性,其苗、叶、穗瘟均表现出较强的抗性(表1)。

表1 品资5 A稻瘟病抗性田间自然诱发鉴定结果

年份 苗瘟 叶瘟 穗瘟 发病率/%级别发病率/%级别发病率/% 级别综合评价2016002111抗R2017001121抗R

3 配组应用

品资5 A茎秆较粗,穗大粒多,抗稻瘟病较强,可恢性强,所配组的杂交组合表现出穗大粒多,结实率在80%以上,属于中晚熟组合。2017年在海南利用本研究课题组所选育的恢复系R 100和R 1638进行配组(表2),2018年在贵阳基地进行品比试验,每个组合种植200穴,双株栽插,设置3次重复,以F优498为对照。结果表明,结实率超过80%,组合产量比对照增产0.14%~6.51%,熟期比对照F优498晚4~6 d。

表2 品资5 A配组的杂交组合及其农艺性状表现

性状 F优498(ck)品资5A/R100品资5A/R1638单株有效穗12.4012.0012.50穗长25.7426.5726.36每穗粒数192.60204.40218.00结实率/%84.0084.2081.64千粒重/g30.3529.6030.44产量/(kg·hm-2)12.2112.2213.00比对照增产/%—0.146.51

4 品资5 A繁殖技术要点

4.1 因地制宜,确定父母本的播种期

根据铜仁气候特点和品资5 A的特征特性,采用母本播种期为4月20日,父本分2期播种,第1期比母本晚4 d播种,第2期比母本晚7 d播种,品资5 A的抽穗期预计在7月中旬。

4.2 栽插标准和田间管理

繁殖田的父母本行比为1∶5为宜,父母本均为单株栽插,栽插按照16.7 cm×16.7 cm。繁殖田基肥(复合肥)750 kg·(667 m2)-1,追肥(尿素)150 kg·(667 m2)-1。以浅水灌溉为主,促使秧苗分蘖和壮苗[1]。在分蘖后期及时晒田,控制无效分蘖。

4.3 适时喷施“920”处理,加强人工辅助授粉,提高繁殖产量

在品资5 B抽穗10%左右时,喷施第1次“920”,在品资5 A抽穗达20%~30%时父母本同时喷施第1次“920”,2 d后同时喷施第2次。从而保证父本比母本高约10 cm,有利于授粉[2]。每天09:30时开始观察父本的开花情况,在父本的盛花期及时人工赶粉,增加异交结实率,提高繁殖产量[3-4]。

4.4 严格去杂防杂,确保种子质量

在品资5 A繁殖整个过程均需要严格的认真的去杂去劣,才能保障品资5 A的纯度和产量。并且在收、晒、运输、贮藏等过程中单收单晒,挂好标签并注明,防止机械混杂[5-8]。

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