长粒、抗病杂交水稻恢复系福恢7076的选育与应用

2020-11-09陈丽萍谢鸿光吴方喜罗曦朱永生，郑燕梅林强蔡秋华谢华安张建福

福建农业学报 2020年6期

陈丽萍谢鸿光吴方喜罗曦朱永生，郑燕梅林强蔡秋华谢华安张建福

摘要：[目的]福建稻区稻瘟病多发，快速高效培育稻瘟病抗性较强的新品系，使其适应不断发生变异的稻瘟病菌生理小种，从而保持水稻主栽品种的抗瘟性，可为高效培育新品种奠定基础。[方法]于2008年，对农艺性状优良但抗稻瘟病性较弱的强恢复系（航2号）进行EMS（emsmutagenesis，甲基磺酸乙酯）化学诱变，经过多年多点不同生态区的定向培育，并结合抗瘟性鉴定，筛选具有目标性状的新恢复系。[结果]于2012年选育出籼型恢复系福恢7076。福恢7076既保持了航2号广亲和性、强恢复力、高配合力的优良特点，同时在品质和产量等方面均较航2号有所改善，稻瘟病抗性表现为中抗（MR）。用福恢7076与赣香A配组的杂交水稻新组合赣优7076，参加2015-2016年云南省杂交籼稻品种试验，两年平均产量为10711.5kg-hm”，比对照品种F优498增产3.24%，增产点率68.42%，2017年通过云南省农作物品种审定委员会审定（滇审稻2017009）。[结论]对农艺性状优良但抗稻瘟病性较弱的强恢复系（航2号）进行EMS化学诱变后，经过多年多点不同生态区的定向培育，再通过在稻瘟病多发稻区的筛选，加速了自然选择的过程，相比于长期的自然选择，可以更快地获得即具备亲本优良性状又具备稻瘟病抗性的新恢复系。

关键词：杂交水稻;恢复系;福恢7076;稻瘟病抗性;选育

中图分类号：S511

文献标志码：A

文章编号：1008-0384（2020）06-0576-06

0引言

[研究意义]水稻是重要的粮食作物之一，我国2/3以上人口以稻米为主食，水稻生产对于我国粮食安全意义重大。福建稻区以山区为主，稻瘟病多发，且稻瘟病生理小种经常发生变异，主栽品种的稻瘟病抗性容易丧失，易导致大面积暴发流行，造成水稻严重减产四。实践证明，在生产上推广抗瘟、高产、优质的水稻品种，不仅是水稻高产、稳产的重要基础，还可以减少农药的使用进而保护农业生态环境”。目前，我国水稻新品种审定过程中统一采取抗瘟性一票否决制。因此，培育持久抗稻瘟病新品种一直是育种家追求的目标，而培育抗稻瘟病的优良恢复系是选育三系杂交稻优良品种的重要基础。[前人研究进展]从国内外育种实践来看，水稻品种产量潜力的提高主要得益于对2个基因资源的利用，一是20世纪50～60年代发现的半矮秆基因sd-1，并成功地选育出半矮秆水稻品种，实现了第一次绿色革命”;另一个是20世纪70年代发现的野败型细胞质不育基因，实现了杂交水稻的三系配套，使具较强杂种优势的三系杂交水稻品种得以推广，为我国乃至世界粮食增产作出了巨大贡献50。但由于三系法的育种程序和生产环境复杂，存在选育新组合周期长、效率低等瓶颈。不育系和恢复系的选择，是杂交育种中配制强优势杂交组合的关键，而培育恢复系周期短、成效快”。因此，恢复系的培育一直以来都是杂交水稻育种研究的主要内容。稻瘟病是严重威胁水稻安全生产的主要病害之一，国内历次杂交稻主栽品种更换均与稻瘟病抗性有关。迄今已报道的稻瘟病抗性基因多达84个，其中广谱抗稻瘟病基因就有10个。育种家们不断尝试通过诱变、CRISPR/Cas9系统定向改良或聚合多个稻瘟病抗性基因等手段，快速提高原本性状优良但稻瘟病抗性较弱的品种的稻瘟病抗性，目前已有不少成功的例子，如：采用辐射诱变、分子标记辅助选择结合回交的方法培育出含2个抗稻瘟病基因的两用系水稻新材料”;利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对水稻Pita、Pi21和ERF922等稻瘟病基因进行定点编辑，获得的纯合三突变体材料的稻瘟病抗性显著提高";通过杂交、回交及分子标记辅助选择技术将稻瘟病广谱抗病基因Pi-1、Pi-2和Pi-33聚合到川恢907中，其田间稻瘟病抗性得到显著提高”。[本研究切人点]但由于地区环境和遗传背景不司，尤其是在稻瘟病多发的福建稻区，提高主栽优良品种的稻瘟病抗性仍有待深入研究，也亟待快速选育出更多具有较强稻瘟病抗性的优良品系。[拟解决的关键问题]本研究通过将农艺性状优良但稻瘟病抗性较弱的恢复系航2号进行EMS化学诱变，经过多年多点不同生态区的定向培育，结合稻瘟病抗性鉴定，探讨快速高效获得增强稻瘟病抗性恢复系的技术体系，结合稻瘟病抗性筛选增强主栽品种的稻瘟病抗性。

1材料与方法

1.1育种亲本材料

亲本材料航2号是用福建省农业科学院水稻研究所创制的具有粳稻血缘的籼型强恢复系明恢86与台湾引进的粳稻台农67杂交后，再与抗稻瘟病恢复系多系1号复交育成的强恢复系。

1.2抗病性鉴定

稻瘟病抗性鉴定为苗期室内人工喷雾接菌，发病调查时，评价指标根据国标稻瘟病测报调查规范（GB/T15790-2009）4进行。

2结果与分析

2.1福恢7076的选育过程

2008年晚季，在福州市室温下用1.0%EMS处理航2号种子16h后充分洗净，催芽后播种种植Mo代于福建省农业科学院水稻研究所沙县夏茂育种基地，成熟后混收当代种子。2009年春，在海南种植M，代，并从中筛选株型紧凑、剑叶变宽、穗大粒多、茎秆粗壮的单株，进行单株收获。2009年晚季起，连续多年在福建沙县、上杭和海南三亚基地等不同生态条件下进行定向培育，并在稻瘟病重病区进行抗瘟性鉴定，选择抗瘟性强、经济性状优良的单株，

对各入选优良株系进行测交筛选、逐代稳定，至2012年春季筛选到田间编号为K76的材料，表现群体整齐、穗大粒多、落粒性适中、茎秆粗壮、综合性状好，且对高配合力不育系龙特甫A、I-32A、谷丰A等多类型不育系恢復力强、配合力好，所配制组合的杂种优势强。该恢复系材料定名为福恢7076（图1）。

2.2福恢7076与航2号的农艺性状比较

亲本材料航2号具有亲和性广，恢复力强，配合力好，优势强，剑叶挺、瓦等优良性状，但也存在株型偏松散、剑叶偏窄、落粒性差、穗偏小、穗茎偏长等缺点。针对航2号农艺性状上的不足，本研究在新材料育种过程中不仅注重对稻瘟病抗性的筛选，同时也加强对农艺性状的筛选，经多年多点的筛选，最终获得了恢复系福恢7076，其表现为：株型适中紧凑，穗较长，剑叶宽、平展，穗茎短。对福恢7076和航2号成熟期的主要农艺性状进行了比较。由表1看出，福恢7076与主体亲本航2号相比，穗长、续率、粒厚、千粒重等性状显著改善，其中：穗长、结实率、粒厚的差异达极显著水平（P《0.01），千粒重差异达显著水平（P《0.05），而株高、穗粒数、粒长和粒宽的差异不显著。

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