大理州高海拔常规粳稻育种技术体系

2022-12-17何张伟杨敏琴

云南农业科技 2022年5期

杨艳，何张伟，梁燕，杨民，杨敏琴

（大理州农业科学推广研究院粮食作物研究所，云南大理 671005）

云南省高海拔稻区主要分布在1950～2400 m，大理州是高海拔稻区，是中国乃至世界最特殊稻区之一[1]，生产上对品种要求更为严格。高海拔稻区生产难度大、科技支撑力不强、单产低已成为云南省水稻生产发展的瓶颈，加强高海拔粳稻品种的选育自主创新研究，不断选育出后续品种，培育出适应地方种植的新品种十分重要和迫切[2]。大理州农科院粮作所多年开展对高海拔常规粳稻的新品种研究，育成了一批凤稻系列新品种，创建了大理州高海拔常规粳稻育种技术体系，并实践多年，文章主要对大理州高海拔常规粳稻选育过程中的育种目标和育种流程进行了介绍。

1 育种目标

1.1 育种技术路线

为避过和抵御8月抽穗扬花期低温冷害，早熟和综合抗逆性强为粳稻育种首要目标；以商品性、经济性考虑，丰产稳产、品质改良和稻米食味为育种核心目标。注重理想株型的培育，对目标性状坚持从杂交低世代材料严格筛选，育成综合性状优良的新品种。对低世代材料侧重于个体丰产性和抗性的选择，对高世代材料侧重于经济性状、群体协调性及品质的选择，对半成品材料要进行综合性状的筛选[3]。

1.2 目标性状

早熟：全生育期180 d左右；株高：90～110 cm；剑叶：倒二、三叶直立；有效穗：450万·hm-2左右；每穗实粒数：100～110粒；千粒重：25～30 g；结实率：75%左右；耐寒：抽穗扬花期能抗低温寡照3～5 d；抗病：中抗稻瘟病、稻曲病、恶苗病、白叶枯病；熟色、熟像好；谷壳薄、垩白度小、碎米少、米粒晶莹透明有光泽；食味：口感软糯适中，冷饭不回生。

1.3 株型选择

优良株型的筛选要遵循不在边行、走道和缺株周围选择的原则，根据育种目标，筛选出早熟、耐寒、抗病、优质、稳产、适应性好的品种。秧田期选出苗齐、秧苗素质高的株型；分蘖期选分蘖力强、长势好且整齐、叶茂且叶色浓绿、叶姿挺直、抗逆性强的株型；抽穗期选抽穗整齐、株系紧束、成穗率高的株型；成熟期选穗大、叶片不早衰、熟期整齐、茎秆硬抗倒伏、抗病性强、熟色熟像好的株型。

2 育种流程

2.1 温室杂交

2.1.1 亲本选择

父本母本要具有互补的特性，才能创造丰富变异。大理州高海拔稻区稻米垩白大、整精米粒低，在亲本上要多引用优异外源基因；两头低温冷害突出，在亲本上主要选用早熟、耐寒、抗病的材料；单产低主要选用高产、广适材料；稻米食味性差的要多选用黏糯稻种。

2.1.2 温室管理

1月底，温室15℃以上育苗，每个亲本播种5～6盆；3月初，3叶1心移栽，每个亲本移栽19～20盆，每盆移栽7～8株，各亲本插牌标记；5月初，杂交授粉，杂交方式上采用单交复交法等；6月中旬，收杂交种子。在分蘖盛期和孕穗后期，人工创造高温高湿的条件诱发稻瘟病，对稻瘟病抗性鉴定进行筛选，及早淘汰感病材料。

2.1.3 杂交手段

剪颖去雄法。（1）去雄。在上午7：00—10：00时未开花前去雄，每个组合的母本剪5穗以上，每粒剪去颖壳的1/3，然后用镊子取出雄蕊，去雄时不能损伤雌蕊的柱头，确保不漏粒，以免造成假杂种。（2）套袋。先检查去雄是否干净、纸袋有无破损，再将纸袋轻轻套在母本上，用回形针固定，以免串粉出现假杂种。（3）授粉。在中午12：00—14：00时，结合当天的天气情况，1～2人采粉，1人授粉套袋，1个母本要授粉4～5个穗子，套袋后，用回形针固定，轻轻拍打纸袋，让花粉尽可能的落在柱头上。（4）挂标签。在塑料标签上注明父母和母本，标记日期并挂在穗茎部。（5）收获。收割的杂交种子按组合放一起，全部脱粒，装进纸袋，编号。

2.1.4 温室加代

F1种子量少，采用直播法全部播种；F2和F3用单籽粒传法移栽和直播加代，即每个组合收获时每穗取2～3粒饱满粒混合后再加代，收获的F4进入大田，在集团圃种植筛选出优良单株。

2.2 田间选育

2.2.1 观察记载

应固定专人负责，记载主要生育性状和主要形态特征特性，同时对群体的典型性、丰产性、一致性、抗逆性和生育期进行记载。按照《农作物品种区域试验技术规范水稻》（NY/T 1300）[4]。秧田期：记录播种期，观察出苗整齐度、调查秧苗素质（秧苗高度、叶龄、绿叶片数、分蘖苗数、茎基宽和20株风干重）。分蘖期：记录移栽期，观察分蘖强弱、生长整齐度、抗逆性、长势、叶色、叶姿，调查基本苗、最高苗，计算分蘖苗率。抽穗期：记录始穗期、盛穗期、齐穗期，观察抽穗整齐度、株型，调查有效穗，计算成穗率。成熟期：记录成熟期、观察株型、穗型、粒型、颖色、芒有无、芒长度、熟期整齐度、抗倒性、耐寒性、抗病性、熟期转色、落粒性及目测丰产性，调查株高、穗数。收获期：调查记载小区产量、谷物含水量和室内考种（穗长、总实粒数、总秕粒数、总粒数、千粒重、结实率、稻米外观品质、香味）。

2.2.2 秧田

秧田使用旱育秧的方式，播种量为600 kg·hm-2。在播种前各组合材料用牛皮纸袋装好编号，扎成捆并浸种，用25%氰烯菌酯1000倍液浸泡72 h，播种前后所有种子（包括对照种子）各项措施应保持一致，选择无风的天气播种，播种均在同一天完成，播种时注意不要混杂，并绘制秧田布置图。播种后4 d开始通风以防止烧苗，2叶1心揭膜，揭膜后秧田泡水，秧龄50 d移栽。移栽前清除小区间隔杂秧和小区内杂草，按播种图插牌标记好各组合，并对秧苗素质进行考察。拔秧时把标牌和秧捆在一起，运到大田按编号依次排序，并绘制田间布局图，严防混杂。插秧时按计划的密度栽相应的苗数、丛数和行数，移栽后化除，增施有机肥，合理使用氮、磷、钾肥，促壮秆粒饱，只防虫但不防病，在抽穗后，拉防鸟网，以免影响小区产量及单株筛选。

2.2.3 集团圃

集团圃为温室出来的F4代杂交种。集团圃的墒面宽2 m，走道宽0.3 m，株距10 cm，行距20 cm，分墒移栽，栽单苗，群体在2500丛以上，记录好各个时期的性状表现及抗性情况。成熟期选出优良单株并挂牌标记，入选单株测量株高和穗数，将整株取下装袋、编号，室内进行脱粒、贮藏保存，来年进入选种圃。

2.2.4 选种圃

选种圃为F5代以上杂种单株。选种圃墒面宽2 m，走道宽0.3 m，栽单苗，株距10 cm，行距20 cm，栽2～3行，记录好各个时期的性状及抗性情况。在优良株系中选出优良单株，入选单株测量株高和穗数，将整株取下装袋、编号、脱粒，进入室内考种决选，入选的优良单株来年继续定向选育直至稳定。

2.3 试验鉴定

2.3.1 生产力测定

从稳定株系中筛选出的优良株系，进行生产力测定试验。各株系按编号顺序排列，按照田间规划分区种植，墒间走道宽0.3 m，株系小区面积10 m2（2 m×5 m），株距10 cm，行距20 cm，栽单苗，每15个设1个对照，首尾必须是对照种，记录好各个时期的性状及抗性情况。取样时选对角线3点，每点选1丛，去除杂株、病株、倒伏株、生育期不一致株、叶型不一致株，计入产量结果。成熟期筛选，和对照种在各方面相比，以及全方位的系统观察，淘汰较差的株系，确定当选株系区，做好相应标记，先收割保护行、对照小区和淘汰株系，再收割当选株系，收割当选株系前先检查工具以防止混杂，后期室内进行脱粒、测产、考种和稻米品质分析。通过综合分析比较，筛选出优良株系，来年参加新品种（系）比较试验及多点示范，对产量、品质、抗性等进行鉴定。

2.3.2 品种区域试验

生产力测定中优良品系进入区域试验，随机区组，3次重复，面积为13.33 m2，株距10 cm，行距20 cm，栽2苗，记录好各个时期的性状表现及抗性情况。取样时选对角线5点，每点选1丛，去除异形株、病劣株。先进行品比试验，试验采用随机区组排列，在本所试验场（海拔1987 m）及鹤庆新民（海拔2200 m）各有侧重的异地穿梭选育[2]，所试验场强调丰产性，鹤庆点强调早熟、耐寒、抗病性的鉴定筛选，2个试点表现好的品种进入区域试验，在大理州多个高海拔试点中鉴定筛选，苗头品系进行示范试种，客观全面准确地评价其丰产、稳产、适应性。区试中综合性状表现好的株系升级参加省区试，通过品种审定后，可大面积示范推广和繁殖。