水稻新品种东稻122 选育及应用

2021-02-17李景鹏余丽霞周利斌李文建

北方水稻 2021年6期

李景鹏，余丽霞，张鑫,3，周利斌，李文建，杨福*

（1 中国科学院东北地理与农业生态研究所，长春 130102；2 中国科学院近代物理研究所，兰州 730000；3 中国科学院大学，北京 100049）

作物增产，品种先行，每次品种的重大突破都取决于育种技术的重大创新及应用。实践证明，高能重离子束辐照作为一种新的诱变育种技术，由于具有能量高、辐射穿透能力强等特点，可大幅度提高作物突变率，且诱变后代变异丰富、有益突变多、稳定快，显著缩短育种年限[1-3]。目前，利用该诱变技术已培育出优良的小麦、甜高粱等作物品种，并得到了大面积推广应用[4-5]。 2013 年中国科学院东北地理与农业生态研究所与中国科学院近代物理研究所利用国家大型重离子加速器平台，合作开展高能重离子束（C）辐照东北粳稻诱变育种工作[6-8]。 2020 年高能重离子辐照诱变水稻新品种东稻122 通过吉林省农作物品种审定委员会审定（审定编号：吉审稻20200004），该品种是东北地区首个高能重离子诱变直接应用并通过审定的粳稻品种。现将其选育经过、生物学特性、耐盐碱性及栽培技术要点做如下总结。

1 育种思路

结合高能重离子束辐照诱变技术具有能量高、穿透能力强、辐照后代突变率高的特点，在受体亲本选择上应倾向于综合优势强、短板缺点少的种质资源。通过近5 年常规杂交组合配置后代亲本分布情况统计发现，通禾899 亲本配合力高、后代材料遗传性状好，且通禾899 遗传背景丰富，具有高产、优质、抗病等多种优点，但生育期在吉林省相对偏晚。基于上述原因选择通禾899 作为受体亲本，意在改变其生育期性状的同时，保留亲本其他优势性状，选育出生育期更早、综合性状突出的优良水稻新品种。

2 选育经过

2013 年3 月在中国科学院近代物理研究所国家重离子加速器实验室，利用兰州重离子研究装置（HIRFL）浅层治疗及生物辐照终端（TR4），采用高能重离子束（C）辐照通禾899 种子（150 粒）胚部，辐照技术参数为：碳（12C6+）离子束，能量80 MeV/u，剂量率20 Gy/min，剂量200 Gy。2013 年4 月将辐照种子播种育苗，插秧前存活23 株，存活率15.3%；把存活的23 株苗种植成M1代，抽穗后表现育性差，结实率5.3%，秋季将23 株全部混收。2013 年冬季海南南繁加代，种植成M2代，出现大量变异株，依据熟期标记及育种目标原则，按株系选拔78 株变异材料。其中编号M2-23 变异株表现优良。 2014 年按株系种植成M3代，并在吉林省蛟河、梅河口、大安进行穿梭育种、生态基因聚合等规模化测试鉴定，M2-23 株系基本稳定，从中选择优良株系M2-23-122。 2014 年冬季海南南繁加代，M2-23-122株系表现稳定。 2015～2016 年对该品系进行产比试验，并在各生态点进行抗性鉴定、产量鉴定、品质鉴定，编号为东稻2016-M4122。 2017 年参加吉林省中早熟筛选试验，2018～2019 年参加吉林省中早熟区域试验，2019 年参加吉林省中早熟生产试验，2020 年1 月通过吉林省农作物品种审定委员会审定。

3 品种特征特性

3.1 植物学特性

东稻122 株高111.6 cm，穗长19.5 cm，株型紧凑，散穗型，平均穗粒数130.4 粒。剑叶直立上举，茎叶绿色。谷粒椭圆，颖壳黄色，无芒。稻谷千粒重25.6 g，结实率94.1%，谷粒饱满，色泽金黄。

3.2 生物学特性

东稻122 在吉林省属中早熟品种，生育期132 d，需≥10 ℃积温2 640 ℃。该品种分蘖力强，耐肥抗倒伏能力强，活秆成熟不早衰。

3.3 稻米品质

依据农业部NY/T 593—2013《食用稻品种品质》标准检测，结果表明：东稻122 糙米率84.5%、精米率77.4%、整精米率70.4%、粒长4.6 mm、长宽比1.6、垩白粒率20%、垩白度4.8%、透明度1 级、碱消值7.0 级、胶稠度62 mm、直链淀粉含量16.9%。米质符合三等食用粳稻品种品质规定要求。

3.4 抗病性

经吉林省农业科学院植物保护研究所2017～2019 年连续3 a 采用苗期分菌系人工接种、成株期病区多点异地自然诱发鉴定，结果表明：东稻122 对苗瘟表现中感（MS），叶瘟表现中感（MS），穗瘟表现感病（S）。 2017～2019年，在21 个纹枯病田间自然诱发有效鉴定点次中，最高病级7 级，表现中感（MS）。

3.5 耐盐碱性

2018～2019 年在中国科学院大安碱地生态试验站温室及田间开展东稻122 耐盐碱性鉴定研究，对照品种选择吉林省西部盐碱地稻作区公认耐盐碱性较强的品种长白9 号。结果表明：在温室耐盐碱鉴定中（表1），东稻122 在移栽后4 周、8 周、12 周调查的盐害指数均低于对照品种长白9 号，东稻122 耐盐碱性强于长白9 号。在田间耐盐碱鉴定中（表2），虽然东稻122 结实率低于长白9 号，但每穗总实粒数、每穴有效穗数、千粒重均显著高于长白9号，东稻122 产量比长白9 号高27.28%，达显著水平，表明东稻122 耐盐碱性强于长白9 号。

表1 温室耐盐碱鉴定结果

表2 田间耐盐碱鉴定产量构成因素结果

4 与受体亲本生物学特性比较

东稻122 生育期比受体亲本通禾899 提前14 d，株高较受体亲本通禾899 高出0.8 cm，穗长较受体亲本通禾899 短0.9 cm，千粒重比受体亲本高0.8 g，平均穗粒数较受体亲本少9.3 个，结实率较受体亲本提高4.6%（表3）。由此可以看出，东稻122 较亲本变化最大的是生育期提前，结实率升高，平均穗粒数减少，其他生物学特性较亲本差别不大。

表3 东稻122 与通禾899 生物学指标[9]

5 产量表现

2018 年吉林省区域试验中平均产量8 857.1 kg/hm2，比对照品种长白9 号增产8.1%；2019 年区域试验中平均产量8 586.2 kg/hm2，比对照品种长白9 号增产8.3%。 2 a区域试验平均产量8 721.7 kg/hm2，比对照品种长白9 号增产8.2%（表4）。2019 年生产试验中平均产量8 828.3 kg/hm2，比对照品种长白9 号增产6.7%（表5）。

表4 2018～2019 年东稻122 区域试验各试验点次产量结果

表5 2019 年东稻122 生产试验各试验点次产量结果

6 栽培技术要点

6.1 播种前处理与浸种

播种前，将从正规渠道选购的水稻种子平铺2～3 cm厚，晒种2～3 d，晒种期间翻动2～3 次，利用紫外线杀菌，增强种子活力，提高种子发芽率与发芽势。选用氰烯菌酯或咪鲜胺等杀菌剂对水稻种子进行药剂处理，防治水稻恶苗病，浸种时间一般5～7 d 为宜，浸种期间翻动种子2～3 次，保证药剂能够均匀处理所有水稻种子，提高药剂防效。

6.2 催芽播种

当80%水稻种子催芽达到“破胸”即胚芽露出白点即可，防止种芽过长，影响播种质量与出苗质量。东稻122 宜稀播育壮秧，4 月上、中旬播种，播催芽种200～250 g/m2，盘育苗播催芽种60～80 g/盘，钵盘育苗播催芽种3～4 粒/孔。

6.3 苗期管理

出苗前棚内温度控制在30 ℃以内，出苗70%～80%及时揭去地膜。出苗至2.5 叶期棚内温度控制在25～28 ℃，可适当通风炼苗，1.5 叶期施用立枯一次净等杀菌剂防治水稻立枯病。 2.5 叶至移栽期外界气温超过20 ℃时，要大通风炼苗。插秧前4～5 d 夜间炼苗，并追1 次“送嫁肥”（硫酸铵30～50 g/m2）；插秧前1 d 用40%乐果乳油等兑水喷雾防治潜叶蝇。

6.4 适时移栽

当秧龄达到30 d 以上，外界温度稳定通过13 ℃以上时即可进行移栽。东稻122 一般在5 月中下旬进行移栽。行株距30 cm×（15～20）cm，3～4 株/穴为宜。要求不窝秧、不漏插、深浅一致，保证插秧质量。

6.5 田间水肥管理

施肥遵循氮、磷、钾平衡施肥技术，切忌重施氮肥，影响品种成熟度，增加倒伏与病害发生几率。生育期间施纯氮150～175 kg/hm2，按底肥50%、蘖肥30%、穗肥20%的比例分期施用；磷肥（P2O5）80～100 kg/hm2，全作底肥一次性施入；钾肥（K2O）80～100 kg/hm2，60%作底肥，40%作追肥。

移栽后返青分蘖期保持田间浅水层2～3 cm，可有效提高地温，促进水稻早生快发，提高有效分蘖率；6 月下旬适时排水晒田，增加土壤透气性，改善水稻根际环境，减少无效分蘖产生。孕穗期保持5～6 cm 深水层，抽穗灌浆期保持2～3 cm 浅水层，生育后期不宜撤水过早，收获前15 d停水为宜。