黎淳鋒 蒙秀鋒, 黃世旅 陳小春 林志豪 葉萬余 楊 苛
(1 廣西壯族自治區農業科學院賀州分院/賀州市農業科學院,賀州 542813;2 廣西綠田種業有限公司,賀州 542803;3 廣西壯族自治區農業職業技術學院,南寧 530007)
兩系雜交水稻在制種過程中易受環境條件的影響,會導致自交結實出現不育系雜株,使雜交種子純度降低,是雜交制種中的技術難題[1]。為解決水稻不育系存在的不育性不穩定的問題,保證制種和雜交種F1的純度,降低雜交水稻生產上的風險,選育出具有標記性狀的水稻不育系及其新組合具有重要意義。本課題經過多年的努力成功選育出具有紫色標記性狀的水稻不育系紫紅10S,并以其為親本進行雜交種選育。紫兩優301 系廣西綠田種業有限公司和賀州市農業科學院利用紫紅10S 為母本與自選恢復系R301 進行雜交選育的新組合,2020 年通過廣西壯族自治區農作物品種審定委員會審定,審定編號:桂審稻2020003。對其選育過程、特征特性和栽培及制種技術進行了總結,以期為該品種的推廣提供參考。
1.1 不育系的選育2006 年6 月在賀州市農業科學院試驗田利用不育系孟S 作母本與中間育種材料06R21 進行雜交;同年7 月種植F1,選早熟、分蘗力強、穗大粒密、株型好的植株混收種子;同年12 月在海南三亞種植F2株系500 株,選擇農藝性狀優良的不育株,割茬取回賀州再生。2007 年夏季取得少量不育系F3種子,
同年5 月,種植F3株系,同年8 月,從F3群體中選擇優良單株作母本,與IR1552 進行第2 次雜交(孟S/06R21//IR1552),得到2 次雜交F1種子;2007 年冬季在海南三亞種植F1株系,選擇早熟、穗大粒多、分蘗力強、株型好的若干單株混收F2種子。2008 年春季在賀州種植F2,移栽出現紫紅葉苗的秧苗500 株,選擇不育株20 株割茬再生,低溫處理,分單株收F3種子;同年11 月在海南三亞種植F3株系,翌年2 月中旬抽穗,均表現為葉色紫紅、花粉不育度50%左右。同時發現株行間播始期、外觀形態差異較大,而株行內播始期差異不大、外觀形態差異較大,從中選擇目標理想單株10 株套袋,分單株收F4種子。再經過2 代的選擇,至2010 年F6時,株系的農藝性狀趨于一致,花粉不育度100%,暫定名紫紅10S。2011 年早造,提供F7種子進行育性、稻瘟病抗性鑒定;與20 個恢復系及常規稻進行組合測配,發現其具有配合力強、異交結實好等特點。2013 年紫紅10S 通過廣西壯族自治區農作物品種審定委員會技術鑒定〔桂農品審鑒(稻)2014006 號〕。
1.2 恢復系的選育R301 是廣西綠田種業有限公司利用測64 作母本與桂99 作父本,采用去雄雜交技術,經單株自交多代系統選擇而成的早熟型恢復系。2011 年夏季收F1種子,同年秋季種植F1株系,收種;2012 年春季種植F2株系500 株,分離嚴重,選擇目標優良單株10 株分收F3種子;秋季再選擇優良早熟株行分收F4種子;2013 年春季種植F4株系10 個株行,發現行間稍有差異,再從優良的株行中選擇5 個單株,分收F5種子,同年秋季種植F5株系5 個株行,發現行間差異較小,選擇理想株行并從中分收5 個單株,獲F6種子,同年冬季在海南三亞種植F6株系5 個株行,觀察發現植株行間無差異,恢復系基本穩定,選定編號為13HMR301 的株行,并與多個不育系測交,發現所配雜交組合表現植株性狀穩定、雜種優勢強、早熟等優點。2014-2016 年對恢復系13HMR301 進行優中選優,加代提純,最終入選群體性狀一致、恢復性能穩定的恢復系,2016年暫定名R301(測64/桂99)。
1.3 組合的測配2013 年冬季在海南三亞利用恢復系13HMR301 與紫紅10S 雜交,得F1種子。2014 年春季在賀州市農業科學院測交圃種植紫紅10S/13HMR301,其農藝性狀表現整齊一致,產量比對照株兩優4024 增產顯著,熟期與對照相當。2015-2016 年連續2 年參加公司內部的簡比試驗,紫紅10S/13HMR301 組合比對照株兩優4024 分別增產9.5%、8.1%。2017-2018 年紫紅10S/13HMR301 組合參加廣西桂林聯合體水稻區域試驗,組合暫定名紫兩優301;2019 年紫兩優301進入廣西桂林聯合體水稻生產試驗并完成試驗程序。2020 年通過廣西壯族自治區農作物品種審定委員會審定。
2.1 農藝性狀紫兩優301 株型較緊湊,劍葉短、直立,葉姿中后期上舉、稍內卷呈瓦狀,分蘗力強,葉色濃綠,后期功能葉片呈淡紫色,葉鞘、柱頭、稃尖等均具有紫色標志性狀,葉耳白色,株高107.8cm,穗長22.4cm,結粒較密,每穗總粒數140.7 粒,結實率78.2%,千粒重25.3g,谷粒淺黃色、無芒,谷粒長9.25mm,長寬比3.73。
2017-2018 年參加廣西桂林聯合體水稻區域試驗表明,紫兩優301 在桂中北早造種植,在3 月中旬播種,全生育期109~111d,比對照株兩優4024 長1~2d。2019 年晚造在桂南示范種植,7 月中旬播種,全生育期99~101d。屬早熟感溫新組合。
2.2 抗性2017-2018 年經廣西壯族自治區農業科學院植物保護研究所進行稻瘟病抗性鑒定,采用病區自然誘發的方法,2 年紫兩優301 苗葉瘟級別3~5級,稻瘟病抗性綜合指數分別為5.0、6.5,穗瘟損失率最高級分別為3 級、7 級,抗性評價中抗~中感;白葉枯病抗性鑒定采用人工剪葉法接種病原菌,結果表明:白葉枯病Ⅳ型、Ⅴ型致病指數分別為5 級、7 級,綜合評價中感~感。
2.3 稻米品質2017 年早造由試驗組織單位統一送樣,經農業部稻米及制品質量監督檢驗測試中心(杭州)檢測分析:整精米率54.0%,糙米率83.4%,直鏈淀粉含量19.6%,粒長6.7mm,長寬比2.9,堊白粒率51%,堊白度9.9%,透明度2 級,堿消值5.5 級,膠稠度51mm,除堊白度偏高外,其他指標均達到部頒3 級米要求。
2017-2018 年紫兩優301 參加廣西桂林聯合體水稻區域試驗,連續2 年早造試驗的產量均比對照株兩優4024 增產,其中2017 年增產顯著。2019 年參加廣西桂林聯合體水稻生產試驗表現最好,比對照株兩優4024 增產達6.3%。增產試點除2018 年外,其他均為100%(表1)。

表1 2017-2019 年紫兩優301 參加區域試驗和 生產試驗早造的產量表現
4.1 適時播種,培育壯秧采用旱播方式,桂中北地區早造宜在3 月16 日左右播種,每hm2秧田播種量550.0kg,本田用種量30.0kg;水播在3 月20 日左右播種,秧田播種量225.0kg,大田用種量30.0kg。作早造種植時,秧田需薄膜覆蓋保溫。浸種時間要求30~36h,并用咪鮮胺等藥劑消毒。秧田施足基肥,并在移栽前10d 左右每hm2施復合肥150.0kg 作送嫁肥,能培育壯苗。
4.2 適時移栽,合理密植在桂中北地區早造種植,旱秧秧齡15~20d,葉齡2.5~3.5 葉時移栽;水秧秧齡25~30d,葉齡6~7 葉時移栽。插足基本苗,作雙季稻栽插時,移栽規格為16.5cm×23.0cm,每hm2插30 萬~37.5 萬穴,每穴2 苗。
4.3 施足基肥,科學水肥管理對肥力較差的田塊,每hm2可施豬牛糞草15.0t、過磷酸鈣450kg 作基肥,堆漚;面肥可施碳銨300.0kg。在移栽后5~7d,分蘗肥可結合除草劑拌施,每hm2施氯化鉀300.0kg、尿素160.0~180.0kg。全生育期每hm2施肥總量純氮不低于225.0kg,氮磷鉀比為10∶6∶9[2]。科學水分管理,淺水移栽,寸水返青,淺水促分蘗,夠苗及時曬田控分蘗,孕穗至齊穗期淺水養穗,干濕交替灌漿[3]。
4.4 及時做好病蟲害防治螟蟲類、稻飛虱是防治的重點,近年來水稻跗線螨有大片爆發的風險,要結合當地植保部門對病蟲害預測預報,及時做好各類病蟲害的防治。
5.1 選擇適宜制種區域紫紅10S 的育性轉換臨界日平均溫度為22.5~23.5℃,為保證制種的安全,需選擇育性敏感期日平均溫度23.5℃以上的地區制種。因此紫兩優301 可安排在桂中以南地區的中晚造制種。
5.2 準確安排播差期,適時播種,合理密植準確安排播差期是雜交稻制種的關鍵。由于大部分父母本播始歷期不同,需根據組合父母本的播始歷期,對花期進行預測,確保花期相遇良好、授粉順利。秋播紫紅10S 播始歷期為58d,父本R301 播始歷期為60d,可安排在7 月下旬播種,父本分2 期播種,時間間隔7d,第1 期父本與母本同時移栽。大田每hm2用種量父本3.8kg、母本30kg,父母本行比以2∶13 為宜。制種田塊開廂2.3m,父本插植行株距為17cm×20cm,每期插植1 行,共插植2 行,2 期父本呈“品”字型插植,每穴插2~3 本;母本插植行株距為17cm×15cm,每行插11 穴,每穴插2 本。
5.3 合理施肥及噴施“920”在常規施肥的基礎上,父本施回青肥7d 后每hm2單獨施尿素75kg。紫紅10S 不育狀態下包頸長度為2.8cm,包頸程度低,僅為10.2%,噴施少量“920”能正常抽穗,在本田整體抽穗60%~70%時噴施1 次,用藥量45~ 60g/hm2,能達到良好的吐頸效果;對父本同時噴施,視散粉效果可加噴1 次。人工趕粉在9:30-11:00進行,每天趕粉2~3 次。紫紅10S 易感稻瘟病,制種過程重點做好稻瘟病的防治,并結合預測預報及時防治其他各種病蟲害。
5.4 嚴格除雜保純,及時收割在抽穗前要徹底去除異型株,由于母本具有紫色標記性狀,因此容易除雜。在整個生育期,重視隔離安全[4]。在授粉完成后,及時割除父本,以防后期結實與F1種子混雜。紫紅10S 雜交后代種子易發生穗上芽,成熟后及時收種,以免種子出芽影響質量。