优质杂交粳稻新组合申优27 的选育
2020-12-18曹黎明周继华储黄伟牛付安罗忠永归连发
程 灿 曹黎明 周继华 储黄伟 牛付安 孙 滨 罗忠永 归连发
(上海市农业科学院作物育种栽培研究所,上海 201403)
关键字:优质;杂交粳稻;申优27;特征特性
目前中国的粳稻种植面积已达880 万hm2,其中杂交粳稻占粳稻种植面积比例3%左右,相对杂交籼稻80%的占比,还有很大的发展空间[1]。上海杂交粳稻自20 世纪90 年代起,年种植面积一直稳定在2.0 万~3.3 万hm2,其杂交粳稻种植面积占水稻总面积比例达30%以上,一直处于全国最高水平[2]。目前本地区生产上主推的花优14、秋优金丰等杂交粳稻组合适口性一般、制种花时相遇较差、生育期偏迟、结实率及产量不稳定,因此急需培育优质抗病、机械化繁制种产量高、早熟、稳产的杂交粳稻新组合。上海市农业科学院作物育种栽培研究所利用分子标记辅助选择、南繁北育、生态加压筛选加快育种进程,建立双亲优质且品质差异较小,抗性基因可聚合互补的杂交粳稻“双亲双优、抗性互补”选育技术[3-4],有效解决优质和抗性的协调统一问题,成功育成了优质、抗病、早熟、稳产、适宜机械化繁制种的杂交粳稻新组合申优27。该组合杂种优势强,一般产量为9.00~9.75t/hm2,高产示范方产量可达10.5t/hm2以上,2019 年7 月通过上海市农作物品种审定委员会审定,适合在上海、苏南、浙北、皖南等地作单季晚稻或早茬口双季晚稻种植,目前已通过浙江省引种登记试验,在长江中下游地区推广种植。
1 选育经过
1.1 不育系选育母本不育系申10A 为BT 型杂交粳稻不育系,是由98110 系选株系申10 与BT 型粳稻不育系寒丰A 回交转育而成,播始历期103d,中秆大穗,株高95~100cm,每穗总粒数140 粒左右,千粒重25g,感光性较强,株型紧凑,分蘖力中等,叶色深,剑叶挺,穗型较大,后期熟相好;稻米外观透明,品质主要指标均达国标1 等;稻瘟病抗性基因,对稻瘟病有较强抗性[5];育性稳定,不育株率100%,经镜检,花粉败育率为100%,开花习性好,花时集中,盛花时间集中在10:30-12:00,颖花开颖角度大,异交结实率高达60.9%以上,繁制种产量高;2016 年10 月13日通过上海市品种审定委员会专家现场鉴定。
1.2 恢复系选育父本恢复系申恢26 是以P28 与繁9 杂交后经多代系统选育而成,2014 年恢复系基本稳定,株高110~115cm,播始历期105d 左右,株型紧凑,叶色绿,穗较大,粒型中等,着粒密,分蘖力强,籽粒灌浆速度快,清秆活熟,后期熟相清秀,千粒重27g 左右,外观透明,品质主要指标均达到国标1 级标准;开花习性好,盛花期持续天数达8~10d,盛花时间集中在10:40-12:30,群体花粉量大,易于机械化制种;聚合了Pi9、Pi54、Pia等稻瘟病抗性基因[5]和白叶枯病抗性基因Xa21,因此该恢复系对稻瘟病和白叶枯病有较强抗性。
1.3 新组合选育2015 年春在海南以优质、抗病杂交粳稻主要亲本申10A、申恢26 等构建杂种优势群,广泛测配;正季在上海市农业科学院庄行试验站开展测配新组合的小区鉴定试验,其中申10A×申恢26 小区折合每667m2产量为778.8kg,比对照花优14增产8.8%,表现株叶型好、熟期早、优质、抗病;2016 年小面积制种并继续小区鉴定试验,折合每667m2产量为767.1kg,比对照花优14 增产5.3%;2017-2018 年推荐参加上海市杂交粳稻区域和生产试验,并同步开展长江中下游地区的不同生态区域的多点鉴定及抗病性评价。通过杂交粳稻“双亲双优、抗性互补”选育技术及生态加压筛选,成功育成杂交粳稻新组合申优27,2019 年通过上海市农作物品种审定委员会审定(审定编号:沪审稻2019001)。
2 产量表现
2.1 区域生产试验表现优质杂交粳稻新组合申优27 于2017-2018 年参加上海市杂交粳稻组区域试验和生产试验;2017 年区域试验平均产量为10.00t/hm2,比对照花优14 增产11.8%,增产极显著;2018 年续试,平均产量为10.82t/hm2,比花优14 增产20.0%,增产极显著;2018 年生产试验平均产量为10.43t/hm2,比花优14 增产13.9%,增产显著;区域生产试验平均产量为10.42t/hm2,比对照花优14增产15.2%。
2.2 多点鉴定和示范表现2017-2018 年该组合在浙江、安徽、崇明、浦东、奉贤潘垫、庄行试验站、上实集团等地多点鉴定示范种植,2017 年平均产量为9.39t/hm2,比对照花优14 增产10.9%;2018年平均产量为10.95t/hm2,比对照花优14 增产13.2%;2018 年市农科院生产示范种植,产量达到9.77t/hm2,比生产主推品种花优14 增产8.5%,早熟4d,灌浆速度快,青秆活熟;2018 年参加隆平高科联合体单季晚粳筛选试验,产量达到10.46t/hm2,比对照嘉优5 号增产4.4%,综合评价为高产、优质品种。2019 年通过浙江省引种登记试验,平均产量为10.47t/hm2,比对照品种秀水134 增产12.4%,产量幅度为10.31~10.72t/hm2,5 个试验点均比对照品种增产,增产幅度为10.0%~15.7%。
3 主要特征特性
3.1 主要农艺性状全生育期150d 左右,比对照花优14 早熟8d,株高115cm 左右,株叶型紧凑,叶片挺直,叶色绿,分蘖力强,成穗率较高,穗型较大,着粒密,粒型中等,谷粒椭圆,籽粒灌浆速度快,熟期转色好;有效穗240 万~270 万/hm2,每穗总粒数160~170 粒,结实率90%以上,千粒重26g。
3.2 米质稻米品质优良,由上海市农业技术推广服务中心送样,委托农业部稻米及制品质量检验检测中心(杭州)分析,糙米率83.8%、精米率74.2%、整精米率69.4%、透明度1 级、碱消值7.0 级、直链淀粉含量15.4%、胶稠度71mm,主要品质指标均达国标优质米1 级标准;依据NY/T593-2013 标准,申优27 符合优质二等食用粳稻品种品质。
3.3 抗性通过杂交粳稻双亲抗性互补,新组合申优27 高效聚合了Pi54、Pib、Pita、Pi9、Pia等5个稻瘟病抗性主效基因和白叶枯病抗性基因Xa21,保证了该组合具有比较广谱的稻瘟病和白叶枯病抗性[5];经浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所2019 年抗性鉴定,稻瘟病苗叶瘟平均2.3 级,穗瘟发病率平均7.7 级,穗瘟损失率平均3.0 级,稻瘟病综合指数为4.7。该组合茎秆粗秆、青秆活熟,抗倒性较强,适宜机械化生产。
4 栽培技术要点
4.1 适时早播、合理密植杂交粳稻新组合申优27 作小苗机插栽培,宜在5 月中下旬播种,每hm2用种量30kg;作直播稻栽培,6 月上旬播种,用种量37.5kg。小苗机插稻,每塑盘播量干谷90g,每hm2大田育300 只塑盘[6],秧龄18d,叶龄3~3.5叶及时移栽,适宜行株距30cm×13.2cm,每hm2植25.5 万穴左右,每穴苗数3~4 株,基本苗75 万~90 万,高峰苗控制在375 万左右。
4.2 肥料运筹肥料运筹上以控氮增磷钾为原则,施足基肥,早施追肥。大田每667m2总施纯氮量18kg,N∶P∶K 之比力争达1∶0.5∶0.75。分蘖肥一般要求施用2~3 次,移栽后5~7d,每hm2施BB 肥375kg 作返青肥,隔7~10d 再施尿素112.5kg、氯化钾225kg,增施第3 次分蘖肥,尿素75kg,以增加早期分蘖,确保中期稳长。合理水浆管理,好气灌溉,增加间歇脱水时间,改善根系的生长环境,做到青秆活熟。
5 制种关键技术
杂交粳稻新组合申优27 制种双亲花时基本一致,花期相遇良好,易于机械化制种;2018 年制种异交结实率52.6%,产量达到3.2t/hm2,2019 年制种异交结实率60.9%,产量达到3.26t/hm2;通过近2 年的制种技术摸索,形成了该组合的制种关键技术。
5.1 合理安排亲本播差期为促使制种父母本盛花期全相遇,通过杂交粳稻申优27 双亲的生物学特性研究,安排父本申恢26 于5 月15 日、22 日分2期播种,母本申10A 于6 月1 日播种。父本大田育秧,每hm2播种量225kg,盖薄膜。母本秧盘播种,90g 干谷/盘。
5.2 构建适宜的机械化制种群体结构机插秧母本秧龄18d 左右移栽,机插完母本后人工移栽父本,父母本行比为2∶6 或2∶8,行株距为25cm×13cm,每穴3~4 株种子苗,母本基本苗60 万~90 万株/hm2。
5.3 结合花期调节,进行制种田水肥管理深水活棵、浅水分蘖[7],返青后,即保持浅水或土壤饱和水状态,促进秧苗扎根和分蘖[8]。施肥的总原则是有利于高质量群体的形成和双亲平稳生长,施足基肥,早追肥,促进早分蘖,保证在移栽后25~30d 母本每hm2最高苗达到 300 万~330 万苗,父本达到 90万~105 万苗。每hm2施基肥BB 肥375kg,移栽后5~7d 施返青肥尿素150kg,移栽后12~15d 施分蘖肥尿素187.5kg 和氯化钾75kg,移栽后20d 再施分蘖肥尿素37.5kg 和复合肥150kg;搁田措施为先轻搁再重搁;8 月5 日左右偏施母本尿素225kg,3d 后开始持续灌深水,抑制母本发育进度。
5.4 机械割叶、喷施赤霉素及机械辅助赶粉在始穗前2~3d 对制种亲本进行机械(园林修割机)割叶[9],割去剑叶2/3,减少授粉障碍,提高母本授粉几率。父本始穗5%时,每hm2单打赤霉素75~90g,父母本抽穗10%时统打赤霉素90g。始穗后进行机械辅助授粉,一般晴天10:30-11:00 开始赶花粉,单趟不来回,隔20~30min 1 次,至母本闭颖,阴雨天也正常赶花粉。各制种环节(移栽前、分蘖期、割叶前、花期、灌浆期、父本收获后)严格去杂,保证纯度。制种田宜适时提早收获,以保证发芽率。