籼型水稻温敏核不育系科36S的选育过程及繁殖技术
2022-10-14张德文汪婉琳台德卫张效忠
张德文 张 伟 汪婉琳 台德卫 张效忠
(安徽省农业科学院水稻研究所,安徽合肥 230031)
杂交水稻的推广遇到瓶颈,究其原因是由于杂交水稻制种成本高、工序繁杂等,在一定程度上打击了稻农的积极性。剑叶宽大影响杂交水稻授粉,不利于通风透光,割掉剑叶不仅有利于减少叶片挡住,还利于异花授粉[1-2],并且增加通风透光性,减少病虫害,防止营养流失,保证果实饱满。但是,割叶不仅费工费时,而且对制种产量有很大影响[3-4]。割叶会增加制种成本,因而育成剑叶短窄的亲本成为水稻育种家的研究方向。近年来,短剑叶水稻育种已有相关报道,刘传光等[5]对华南籼稻剑叶叶形性状进行了SSR关联分析;勾晓霞[6]认为,水稻剑叶性状与水稻的产量及株型有着重要关系;石 桓等[7]对五丰优T025剑叶特征进行了分析,认为叶面积小不一定不具有产量优势。
安徽省农业科学院水稻研究所以L06S(安徽省农业科学院水稻研究所选育的籼型温敏两系不育系,于2014年8月通过安徽省鉴定)为母本,与优质恢复系9Z007杂交、回交,选育出优质、剑叶较短的温敏核不育系科36S,无须割叶,节约了制种成本,提高了制种效率。
1 选育过程
2015年正季,安徽省农业科学院水稻研究所在安徽省农业科学院岗集基地用L06S与优质恢复系9Z007杂交;2015年冬季在安徽省农业科学院三亚基地又以L06S为母本、以 F1代(编号为15HF011)为父本进行回交;2016年种植 BC1F1,编号为2016F033,筛选生育期短、剑叶短窄、育性转换温度低的单株17份,随割茬收获种子,2016年冬季在海南三亚种植BC1F2;2017年正季继续筛选临界温度较低的优良株系。之后经过7代的系统选育,于2019年正季筛选出生育期短、剑叶短窄、育性转换起点温度较低、可繁性好的株系,BC1F7代稳定,定名为科36S。其选育系谱如图1所示。
图1 科36S的选育系谱
2 特征特性
2.1 不育特性及播始历期
2018—2019年在安徽合肥和海南分期播种观察科36S生育特性表现,结果表明,在合肥地区5月播种,播始历期69~85 d,一般在76 d左右;在海南11月底播种,播始历期72~90 d。通过2年3季的镜检观察,花粉败育率为100%,花药败育类型以无花粉型为主,套袋自交结实率为0(表1和表2)。
表1 2018年科36S分期播种育性观察情况(合肥)
表2 2019年科36S分期播种育性观察情况(合肥)
2.2 不育度及不育性
经过2年的分期播种和套袋以及显微镜检测花粉,科36S在合肥表现出较好的不育特性。2018年和2019年2年均在4—6月分6期播种,每期种植100株,于抽穗期镜检,调查花粉育性,同时套袋观察自交结实率。2018年和2019年最初见穗期分别为7月18日和7月16日,2年间花粉败育率各期均为100%,套袋自交结实率仍为0,均表现出稳定的不育期和不育性,不育期均达30 d以上。
2.3 开花习性
科36S的花期较长,单株花期长达10 d,开花5 d后才出现高峰,开花高峰期较迟(图2)。柱头外露率69.6%,其中双外露占外露率的51.9%,对九二○敏感。
图2 2019年科36S单株花期高峰期开花量(合肥)
科36S的开花时间早晚适中,晴天主要集中在早上 10:00—12:00。 阴天全天无高峰(表3、图3)。
表3 科36S开花习性调查
图3 2019年8月10—19日科36S单株花期高峰期单日花时平均开花量
2.4 形态特征及可繁性
2018—2019年观察结果表明,科36S属籼型两系不育系,株型紧凑,叶片挺举,叶色淡绿,分蘖力中等偏上,生长清秀,稃尖和柱头无色,性状整齐一致。株高85 cm左右,柱头、颖尖、叶鞘均无色。单株茎蘖数8.1个,主茎总叶片数16叶,平均穗长24.8 cm,千粒重25 g左右,每穗颖花数180粒左右。
科36S在海南冬季的可繁性很好,2018年春在海南省繁殖,结实率达80%以上,产量约6 t/hm2。
3 配组表现
科36S表现出较好的配合力,其中所配中籼组合科36S/R168在合肥地区种植,2018年5月10日播种,9月18日成熟,全生育期131 d左右,较丰两优4号短6 d。产量较丰两优4号(8 467.5 kg/hm2)增加6.47%;该组合株高118.0 cm左右,每穴有效穗数9.6穗,每穗总粒数271.5粒,结实率89.3%,千粒重24.1 g。株型紧凑,熟相好。稻米外观品质优,整精米率高。田间无稻瘟病、稻曲病等水稻病害。
4 科36S与L06S性状差异
2019年5月下旬在合肥田间调查,科36S不育系株高较L06S矮5 cm以上,播始历期较L06S短5 d以上,剑叶长度较L06S短而窄(表4)。
表4 2019年科36S与L06S田间性状(合肥)
5 繁殖技术
5.1 适期早播
科36S转育起点温度较低,故要尽量早播。冬季在三亚的繁殖播期一般安排在10月底至11月中旬,此时科36S的播始历期在90 d左右,抽穗期正值2月的高温,易于获得高产[8-9]。
5.2 合理密植
科36S株型紧凑,叶片挺举,分蘖力中等偏上,适合密植,栽插株行距13.3 cm×16.7 cm或13.3 cm×20.0 cm,单本栽插,栽植37.5万~45.0万穴/hm2[10-11]。
5.3 肥分运筹
海南省土壤为沙土,肥料易流失,应采用“少量多次”的施肥方式。总施肥量为纯N180~210kg/hm2、P2O575~90 kg/hm2、K2O 165~195 kg/hm2, 其中氮肥的40%~50%作基肥,30%作分蘖肥,20%~30%作穗粒肥,追肥分多次施用;磷肥全部作基肥;钾肥按基肥∶穗粒肥=6∶4 的比例施用[12-13]。
5.4 水浆管理
移栽后保持浅水层,有利于水稻返青,抑制杂草生长;返青后至分蘖期干湿交替,当每穴达到10个分蘖以上时烤田,烤至露白根时复水;至拔节初期以干为主,进入幼穗分化三期复水保分蘖,孕穗至抽穗期间上水促育性恢复;乳熟期开始烤田至黄熟,且忌后期贪青晚熟[14]。
5.5 病虫害防治
苗期特别注意防治稻蓟马,在叶尖受害初期,用40%乐果、50%杀螟松或50%巴丹1.5 kg/hm2兑水750 kg/hm2喷雾。抽穗扬花期用8 000 IU/μL苏云金杆菌2 000倍液或5%氟啶脲乳油2 000倍液叶面喷施,防治稻纵卷叶螟和三化螟[15-16]。
5.6 适时收获
籽粒黄熟达80%以上时收割。收获的种子及时送到晒场晾晒,不可在水泥场地上薄摊曝晒,以免影响发芽率。