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抗稻瘟病杂交水稻恢复系宜恢80 的选育与应用

2023-10-30赵开荣梁发茂方华明张玉祥杨文治夏明元

湖北畜牧兽医 2023年6期
关键词:陵水县株系稻瘟病

田 雨,赵开荣,梁发茂,方华明,张玉祥,杨文治,贺 丽,黄 蓉,夏明元

(1.粮食作物种质创新与遗传改良湖北省重点实验室,武汉 430064;2.宜昌市农业科学研究院,湖北 宜昌 443000)

水稻(Oryza sativaL.)是中国重要的粮食作物,利用水稻杂种优势开展杂交水稻的培育与利用是提高水稻单位面积产量经济有效的途径[1]。通过选育产量高、抗性好的恢复系,应用好的恢复系更有利于选育强势杂交组合[2-5]。人们对稻米食用品质的要求不断提高,优质水稻的市场占有率也越来越大,培育优质水稻对水稻产业的提档升级意义重大。稻瘟病是中国水稻生产中的主要病害,也是中国水稻新品种审定中实行“一票否决制”的水稻病害,通过选育具有稻瘟病抗性的优良恢复系、不育系,组配杂交组合可选育出抗稻瘟病的抗性品种,对防治稻瘟病是经济、有效和环保的方法[6],湖北省农业科学院粮食作物研究所利用分子标记辅助选择技术已经育成一批抗稻瘟病、抗褐飞虱的香稻品种[7-10],审定的品种正在生产上大面积应用。

辐恢838 在中国应用面积广,但对稻瘟病的抗性差。本研究以辐恢838 为骨干亲本,通过杂交、回交、复交等技术,结合分子标记辅助选择,将抗稻瘟病基因Pi9导入其中,选育出抗稻瘟病恢复系宜恢80,同时组配出一批杂种优势强、产量高、抗性好的优良杂交组合。现总结了宜恢80 的选育过程、特征特性及其配组应用情况,并分析了巨2 优80 在区域试验和生产试验中的表现。

1 选育过程

宜恢80 是以辐恢838 为轮回亲本,以携带抗稻瘟病基因Pi9的中间材料R2047 为供体亲本,经分子标记辅助选择同时结合稻瘟病田间抗性鉴定、表型鉴定选育而来的抗稻瘟病杂交水稻恢复系,具体选育过程见图1。2005 年夏季在武汉市以辐恢838为母本,以R2047(携带抗稻瘟病基因Pi9)为父本进行杂交,获得F1代种子;2006 年春季在海南省陵水黎族自治县(以下简称陵水县)种植F1代,以辐恢838 为轮回亲本进行回交,获得BC1F1代种子;2006年夏季在枝江市种植BC1F1代,经分子标记检测,收获Pi9基因为杂合的BC1F2单株;2007 年春季在海南省陵水县种植BC1F2代株系,考察农艺性状,对农艺性状好的单株进行分子标记,选择Pi9基因纯合的单株收获,获得BC1F3代种子;2007 年夏季在枝江市种植BC1F3代株系考察农艺性状,选择表现好的单株收获,获得BC1F4代种子;2008 年春季在海南省陵水县种植BC1F4代株系,考察农艺性状,选择表现好的单株收获,获得BC1F5代种子;2008 年夏季在远安县种植BC1F5代株系,经田间稻瘟病诱发,鉴定BC1F5代株系的稻瘟病抗性,收获具有稻瘟病抗性的植株,获得BC1F6代种子;2009 年春季在陵水县种植BC1F6代株系,考察农艺性状,选择表现好的单株收获,获得BC1F7代种子;2009 年夏季在枝江市种植BC1F7代株系,考察田间表型,选择综合性状优良的单株;2010 年春季在海南省陵水县种植BC1F8代株系,以R7348 为母本与BC1F8中综合性状优良的单株杂 交,获 得 复 交MF1(Multi-cross F1,复 交F1)(R7348///辐恢838//辐恢838/R2047)种子;2010 年夏季在枝江市种植MF1代,收获MF2代种子;2011 年春季在海南省陵水县种植MF2代,经分子标记选择Pi9基因为纯合的单株收获,获得MF3代种子;经连续加代和综合农艺性状选择、远安县抗性鉴定及品种比较试验,于2013 年夏季决选出MF7株系(编号为67840),并暂定名为宜恢80。

2 品种特征特性

2.1 主要农艺性状

宜恢80 株型松散适中,在宜昌市种植全生育期为135 d,株高125 cm,穗长26 cm,平均每穗总粒数170 粒左右,结实率86%左右,千粒重34.1 g。分蘖力较强,有效穗较多,着粒较稀,叶片挺直,剑叶长,叶色绿,茎秆较粗有弹性,熟相好,稃尖无色,粒型长。经田间观察未发现稻瘟病及白叶枯病等病害。

2.2 稻瘟病抗性

在宜昌市农业科学研究院水稻特性鉴定站稻瘟病自然诱发鉴定圃进行稻瘟病抗性鉴定。结果表明,宜恢80 叶瘟病级2 级,穗颈瘟病级3 级,稻瘟病抗性综合指数2.25,中抗稻瘟病。利用宜恢80 配制的杂交组合巨2 优80 也表现出良好的稻瘟病抗性,2017年和2018 年的稻瘟病鉴定结果表明,其稻瘟病抗性综合指数分别为2.9 和3.1,表现为中感稻瘟病,对照品种丰两优4 号的稻瘟病抗性综合指数分别为5.8和7.9,表现为感或高感稻瘟病。另外,生产试验结果表明,以宜恢80 配制的上述杂交水稻组合在湖北省各区域试验点均未见稻瘟病的发生。

3 配组应用与产量表现

自宜恢80 育成以来,以其为父本组配的一批组合在品种比较试验或区域试验中表现突出,如巨2优80、巨3 优80、巨5 优80、巨9 优80 等,其中,巨9优80 在湖北省水稻区域试验中稻瘟病抗性为1 级,巨2 优80 于2022 年通过湖北省农作物品种审定委员会品种审定。

巨2 优80 是湖北省农业科学院与宜昌市农业科学研究院用自育三系不育系巨风2A 与自选中稻恢复系宜恢80 配组育成的三系中熟偏迟籼型中稻品种。巨2 优80 在2019—2020 年参加湖北省中稻区域试验,其产量表现见表1、表2。由表1 可知,2019年巨2 优80 区域试验平均产量为10 075.50 kg/hm2,比对照丰两优4 号(9 832.49 kg/hm2)增产2.47%。由表2 可知,2020 年巨2 优80 区域试验平均产量为10 020.30 kg/hm2,比对照丰两优4号(10 003.77 kg/hm2)增产0.16%。2年区域试验平均产量达10 047.90 kg/hm2,比对照丰两优4 号(9 918.13 kg/hm2)增产1.37%。19个试验点中,10 个试验点增产,增产试验点占53%。

表2 2020 年湖北省中稻区域试验中巨2 优80 的产量表现

该品种株型适中,分蘖力一般,生长势较旺。叶色绿,剑叶中长、宽、直立。穗层较整齐,谷粒细长形,稃尖无色。后期熟相好。2 年区域试验中株高129.1 cm,每公顷有效穗数229.5 万穗,穗长25.1 cm,每穗总粒数172.5 粒,每穗实粒数145.8 粒,结实率84.5%,千粒重31.37 g,全生育期134.0 d,与丰两优4号相当。巨2 优80 在2020 年湖北省中稻区域试验中的主要经济性状表现见表3。巨2 优80 在生产试验中也表现出高产、稳产性,9 个生产试验点比对照增产,平均产量达9 139.5 kg/hm2,较对照丰两优4 号(8 863.5 kg/hm2)增产3.11%,详见表4。

表3 巨2 优80 在2020 年湖北省中稻区域试验中的主要经济性状表现

4 小结

宜恢80 是以辐恢838 为受体亲本,经分子标记辅助选择结合表型选择、稻瘟病抗性鉴定等技术手段选育而成的抗稻瘟病恢复系,携带稻瘟病抗性基因Pi9,宜恢80 与不同来源的不育系所配组合均表现出杂交优势强、产量高、稻瘟病抗性好的特点,与具有其他抗性基因的母本所配组合其稻瘟病抗性可达1 级,在产量相关性状上同样具有优势,证实了宜恢80是一个优良恢复系,具有很好的生产应用前景。

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