楊 東,駱名瑞,謝蘭宇,劉 蒙,陳俊長,霍 宏
(1.中國種子集團有限公司生命科學技術中心,湖北武漢430206;2.福建省農業科學院水稻研究所,福建福州350018)
雜交水稻研究開發實踐證明,雜交水稻具有顯著的雜種優勢,對于大幅度提升中國水稻產量起到了重要作用[1]。隨著中國經濟高速發展,人民對生活品質的要求越來越受重視。中國稻米需求格局發生了重大變化,開始形成買方市場,水稻品種、種植結構和質量與市場需求不符合的問題日趨嚴重[2]。粳稻品質較優,消費量不斷提升,2000—2015年粳稻人均年占有量從37.0 kg上升到52.8 kg,提高了15.8 kg。但粳稻品種選育較秈稻相對滯后,2011—2016年全國共審定水稻品種2 685個,其中粳稻608個,僅占22.6%[3],粳稻育種特別是雜交粳稻研究亟待加強和突破。
10 a前中國利用三系不育系Ⅱ-32A、金23A、珍汕97A、岡46A、龍特浦A和兩系不育系Y58S、培矮64S等配制而成的大部分雜交水稻,多數雜交稻組合存在品質差、農戶豐產不增收等問題[4],已不能滿足農業生產的發展及人民的生活對優質化的需要。研究表明,不育系品質低劣是造成雜交水稻品質差的主要原因[1,5,6]。因此,選育米質優、配合力好、抗逆性強等綜合農藝性狀優良的不育系是雜交水稻發展的新趨勢[7]。
本研究團隊在三系不育系選育過程中,利用保持系B×保持系B有性雜交的技術路線,實現雜交后代優良性狀互補,后代連續選擇優良株葉形態單株,增加選擇壓力,提高環境脅迫性,在F4-F6進行米質鑒定與株葉形態等性狀選擇相結合,將優質、配合力好、抗逆性3個性狀統一,育成的不育系(保持系)中種19A(B),于2016年通過安徽省農作物品種審定委員會技術鑒定?,F將粳型水稻三系雄性不育系中種19A的選育經過、農藝性狀特性、生育特性、開花習性、不育特性、品質特征及配制雜交水稻新品種表現總結如下。
2001年春在海南利用MH2003B為母本和MH2005B為父本進行雜交,2001年秋在連云港去除偽劣雜株后混收F1,2002年春季在海南從分離類型豐富的F2材料中篩選株葉形態優良單株,2002年秋季在連運港對F3選擇優良單株,2003年春季在海南對F4選擇優良單株,并對株系進行外觀品質篩選,優質株系晉級F5在連運港種植,擇優入選,2004年秋季在連運港F7田間編號MCB19株系單株與MH2003A進行多代回交,至2010年春育成優質、配合力好、抗逆性好的不育系及相應保持系中種19A(B)。詳細育種過程見圖1。

圖1 中種19A的選育過程
中種19A在武漢2012年種植表現:株葉型適中,株高78.0~81.0 cm,葉鞘、葉枕、葉耳和葉片均為綠色,劍葉挺立,分蘗力較強成穗率高, 穗型好,穗長20.7 cm左右,穗型直立,不包頸,每10 cm著粒密度74~77粒,每穗粒數90.0~100.0粒,無芒,柱頭白色,千粒重23.0 g。
中種19A在合肥2014—2015年2 a種植表現:株高86.0~91.0 cm,有效穗數14.6~15.2個/株,穗長19.2~19.8 cm,每穗粒數106.5~110.5粒,千粒重23.0 g。
武漢2012年種植表現:中種19A平均主莖葉片數為13.5~14.0葉,播抽天數67~73 d,播期間和年度間表現較穩定。
合肥2014—2015年種植表現:中種19A平均主莖葉片數為14.5~15.0葉,播抽天數79~88 d,播期間和年度間表現較穩定。
中種19A抽穗較整齊,花時集中。晴好天,31℃,12:00左右盛花;29℃,13:00左右盛花。開穎角度25度左右,柱頭外露率21.8%。武漢、合肥兩地表現一致。
2015年通過隨機取樣考察5月13日播種,8月8日始穗并套袋的102個株穗,11 398朵穎花,發現結實穎花12朵,套袋自交不實率99.90%;鏡檢了5月28日播種,8月16日抽穗的102個株穗,510朵穎花,20 400?;ǚ郏匀緮橹?,發現可育花粉2粒,花粉敗育率99.99%,符合三系不育系標準。
表1可見,中種19B米質較優于MH2003B,品質達國標等級1級和部標等級2級,出糙率82.4%,精米率72.4%,整精米率70.0%,堊白粒率0.8%,堊白度0.2%,透明率1級,直鏈淀粉15.4%,膠稠度83.0 mm,堿消值6.1。

表1 中種19B和MH2003B米質檢測結果
2014—2015年通過對田間種植群體的考察,中種19A株高91.0 cm,株型適中,分蘗力中等,劍葉挺立、葉片平展,稃尖、柱頭無色,穗直立,不包頸,性狀整齊一致,不育株率100%。該不育系比MH2003A播始歷期短2 d,植株高5 cm以上,穗長短4 cm左右(表2)。

表2 2014-2015年安徽合肥中種19A和MH2003A農藝性狀比較
經6K水稻全基因組芯片檢測,中種19A與對照MH2003A在第11染色體上有較大片段存在差異,見圖2。

圖2 中種19A與MH2003A基因型比較
用不育系中種19A與中粳恢9313配組的中粳優9313,于2018年通過河南省農作物品種審定委員會審定(豫審稻20180008),2019年通過安徽省引種備案(皖引稻2019065),適宜在河南省豫南稻區作粳稻種植和安徽省淮河以北中粳稻區種植。
2015年中粳優9313參加河南省豫南粳稻區域試驗,8點均增產,平均產量10.45 t/hm2,較對照9優418增產10.4%,增產極顯著,居10個參試品種第1位;2016年續試,8點均增產,平均產量9.73 t/hm2,較對照9優418增產6.7%,增產極顯著,居10個參試品種第2位。2017年參加生產試驗,7點中6點增產1點減產,平均產量9.32 t/hm2,較對照9優418增產4.4%,居3個參試品種第1位。
中粳優9313全生育期2 a區試平均144~146 d,比對照9優418遲熟1.0 d。株高130.9~135.7 cm,株型適中,分蘗力中等,莖稈粗壯;平均有效穗數292.6萬~316.5萬/hm2,平均每穗總粒數169.5~188.8粒,結實率80.3%~89.8%,千粒重25.0 g。
2016年經江蘇省農科院植保所對稻瘟病、紋枯病和白葉枯病鑒定:穗瘟損失率最高級1級,稻瘟病綜合抗性指數為2.5、病級3級,中抗稻瘟病 (MR),抗(R)紋枯病,對白葉枯病代表菌株JS49-6抗性表現3級,對浙173、PX079和KS-6-6抗性表現均5級;2017年鑒定:穗瘟損失率最高級3級,稻瘟病綜合抗性指數為2.75、病級3級,中抗稻瘟?。∕R),抗(R)紋枯病,對白葉枯病代表菌株JS49-6、浙173、PX079和KS-6-6抗性均表現5級。
據農業部稻米及制品質量監督檢驗測試中心檢測,中粳優9313出糙率81.5%、精米率73.8%、整精米率66.9%、堊白粒率20%、堊白度3.0%、直鏈淀粉15.0%、膠稠度75 mm、粒長5.5 mm、長寬比2.0、堿消值7級、透明度1級、水分13.7%,國標等級和部標等級均達優質2級標準。