节水抗旱雄性不育系沪旱11A的选育与应用

2016-03-29 23:06刘国兰李明寿潘忠权罗利军余新桥
中国稻米 2016年3期
关键词:选育

刘国兰 李明寿 潘忠权 罗利军 余新桥,2 *

(1上海市农业生物基因中心,上海201106;2上海市农业科学院庄行综合试验站,上海201415;*通讯作者:yuxq66@126.com)



节水抗旱雄性不育系沪旱11A的选育与应用

刘国兰1李明寿1潘忠权1罗利军1余新桥1,2 *

(1上海市农业生物基因中心,上海201106;2上海市农业科学院庄行综合试验站,上海201415;*通讯作者:yuxq66@126.com)

摘要:沪旱11A是以(武香B/内香B)F2×沪旱1B杂交选育而成的节水抗旱雄性不育系,于2009年9月通过上海市农委组织的专家鉴定。沪旱11A不育性稳定,抗旱性强,花时集中,柱头外露率高,配合力强。所配组合旱优113于2014年通过广西品种审定。

关键词:节水抗旱稻;不育系;沪旱11A;选育

我国农业用水占总用水量的80%[1],而水稻用水又占农业用水总量的70%左右[2]。如何节约淡水资源是当今农业生产发展的一个焦点问题[3]。我国水稻遗传资源丰富,利用具有较强抗旱特性的资源,选育耐旱水稻新品种被认为是发展节水农业的重要途径[4-5]。

笔者长期从事节水抗旱稻育种工作,已先后选育出籼型节水型不育系沪旱1A[6]和BT型不育系沪旱2A[7],并配制出沪优2号[8]、旱优8号等多个组合通过国家和省级品种审定。沪旱11A是以武汉大学选育的优质籼型保持系武香B与四川内江农业科学院选育的优质保持系内香B杂交的F2代中选育的1个优良单株为母本,与优质节水抗旱保持系沪旱1B杂交后选育而成的保持系,再与沪旱1A测交,后经多代回交选育而成的节水抗旱不育系,2009年9月通过上海市农业委员会组织的专家鉴定。

1 选育经过

2001年冬季在海南以(武香B/内香B)F2选系中的优良单株为母本,节水抗旱稻保持系沪旱1B为父本杂交得到F1种子。2002年夏季在上海种植F1并收种4 000粒以上,同年冬季在海南干旱条件下旱种旱管条直播种植F2大群体,成熟后选择抗旱强,综合性状好的后代单株混收。2003年在浙江安吉节水抗旱稻抗旱性及稻瘟病筛选基地旱种旱管条直播种植F3,选择综合性状好,抗旱性强,抗稻瘟病单株107个,同年冬季在海南水田种植,选择其中93个优良株系与沪旱1A成对测交,2004年在上海种植测交F1,抽穗后严格考察F1农艺性状,并对不育系单株花药目测、显微镜镜检,选择出10对保持不育良好的株系,并用对应的保持系选系继续成对回交,保持系套袋自交,后经多代回交,抗性、抗旱性鉴定,杂种优势测配,其中08S3013不育株系配合力强,各项性能指标达到水稻雄性不育系标准,定名为沪旱11A,对应的保持系株系08S3014定名为沪旱11B。

2 主要特征特性

2.1育性表现

从BC1F1开始对每一代回交的不育单株进行严格的花粉镜检和套袋自交结实率检查。2009年田间现场鉴定,对沪旱11A 2000株以上群体进行调查,群体表现整齐一致;随机套袋100个单株,自交不实率为100%;随机取样100个单穗,取发育成熟的上、中、下颖花进行花药镜检,花粉败育表现为典败型,花粉败育率100%,不育度100%。3项指标均达到国家规定的水稻三系雄性不育系标准。

2.2开花习性

正常天气条件沪旱11A见穗后当天即开花,第3天进入开花高峰期,单穗花期5~7 d,晴天一般9:50始花,开花高峰期为10:30-11:20,花时比较集中。柱头外露率89.3%,其中双边外露率52.4%,开颖角度大,繁殖制种产量高。

2.3农艺性状表现

沪旱11A在上海种植,5月20日播种,8月8日抽穗,播始历期80 d;在海南种植,1月5日播种,4月4日抽穗,播始历期89 d。同期播种的保持系沪旱11B比不育系抽穗早3~4 d,主茎叶片数14±0.5叶;保持系株高82 cm;株叶型紧凑,茎秆粗壮,抗倒性强;全生育期叶色较淡,剑叶挺直,叶鞘、叶缘、叶耳为浅绿色,稃尖为秆黄色,柱头为白色;穗型中等,每穗总粒数158粒,保持系千粒重27 g,谷粒细长,谷壳薄,谷壳金黄色。

2.4稻米品质

据经农业部稻米及制品质量监督检验测试中心检测,沪旱11B糙米率82.1%,精米率73.1%,整精米率59.3%,透明度1级,碱消值7.0,胶稠度80 mm,直链淀粉含量17%,达国标1级优质米标准;垩白度3.2%,达国标2级优质米标准;蛋白质含量7.6%,垩白粒率38%,达国标4级米标准。用沪旱11A配制组合,只要恢复系品质选用得当,所配制的杂交组合品质均较好。

2.5抗性表现

据多年抗旱鉴定,沪旱11A全生育期抗旱指数为1.34[6],抗旱级别为1级,抗旱综合评价为高抗。稻瘟病经广西农业科学院水稻研究所在广西芩溪稻瘟病鉴定基地自然诱发鉴定,叶瘟5级,穗颈瘟7级。

3 杂种优势利用——旱优113

沪旱11A配合力较好,与生产上大部分大面积应用的优良恢复系配组,均具有较强的杂种优势,F1代丰产性表现突出,株型好,抗倒性强,易选配出强优势杂交稻组合。与旱恢3号配组育成的旱优113已于2014年通过广西水稻品种审定(审定编号:桂审稻2014016号)。

3.1产量表现

2012年旱优113参加广西桂南稻作区迟熟组品种区域试验,6个试点平均产量8.42 t/hm2,比对照特优63增产6.32%,达显著水平;2013年续试,6个试点平均产量8.52 t/hm2,比对照特优63增产6.96%,达极显著水平;2年试验平均产量8.47 t/hm2,比对照特优63增产6.64%,增产点比例100.0%;全生育期平均124.4 d,比对照品种特优63短0.9 d。2013年参加广西水稻生产试验,平均产量8.65 t/hm2,比对照特优63增产7.31%,达极显著水平。2013年在广西百色地区农科所进行大面积示范展示,实收产量10.09 t/hm2,比对照桂两优2号增产5.77%,达显著水平。

3.2主要农艺性状表现

旱优113属感温型三系杂交水稻新组合,在广西作早稻种植,全生育期平均124 d,与对照品种特优63相当,株高119.1 cm,茎秆粗壮,抗倒性极强,叶片整个生育期表现为淡绿色,剑叶内卷挺拔,后期熟相好。有效穗数227万/hm2,穗长24.1 cm,每穗总粒数147.5粒,结实率87.3%,千粒重30.3 g。

3.3抗性及稻米品质表现

在2012-2013年2年广西水稻区域试验中,旱优113平均苗叶瘟5~6级,穗瘟损失率25.60%~28.59%,损失率最高级9级,稻瘟病抗性综合指数6.0~6.3;白叶枯病致病Ⅳ型5~7级,Ⅴ型5~7级。稻米品质主要指标:糙米率80.0%,整精米率53.9%,长宽比3.2,垩白粒率79%,垩白度9.2%,胶稠度90 mm,直链淀粉含量15.2%。

4 小结与讨论

沪旱11A不育性稳定,抗倒性、抗旱性强,稻米品质较优,株叶型偏紧,分蘖力较差,配合力较好,所配组合丰产性突出,耐肥抗倒,抗旱性强,米质较优,比较容易育成高产优质抗病的节水抗旱稻组合。

为了发挥该不育系的作用,应加快沪旱11A新组合选育和高产繁殖、制种技术如亲本花期调节技术[9]等研究。由于沪旱11A株叶型偏紧,分蘖力较差,在组合测配时应尽量选择株型较散,分蘖力较强的恢复系进行配组,以进一步提高新组合的优势。沪旱11A谷壳薄,繁殖、制种遇到连续阴雨天气比较容易感染黑粉病,在繁殖、制种方面除加强不同天气条件对不育系开花习性的影响研究,摸索其最适宜的抽穗扬花期外,还应特别注意加强对黑粉病的防治。

参考文献

[1]罗利军,张启发.栽培稻抗旱性研究的现状与策略[J].中国水稻科学,2001,15(3):209-214.

[2]刘祖祺.植物抗性生理学[M].北京:中国农业出版社,1994:56-107.

[3]江巨鳌,邬克彬.旱稻生产现状分析及发展策略[J].作物研究,2004(1):48- 51.

[4]Blum A. Breeding program for improving crop resistance to water stress[M]. Raper & Kramer(eds.)Crop reactions to water and temperature stress in humid temperate climates. Westview Press,Boulder,Colorado,1983: 263-276.

[5]郑成木,黄东益.热大99W序列旱稻新品种农艺特征与抗旱性特性的研究[J].热带作物学报,2000,21(4):52-58.

[6]余新桥,梅捍卫,罗利军,等.优质节水抗旱雄性不育系沪旱1A的选育与利用[J].上海农业学报,2006,22(2):32-35.

[7]余新桥,李名寿,刘国兰,等. BT型节水抗旱不育系沪旱2A的选育[J].上海农业学报,2011,27(3):43-46.

[8]余新桥,李名寿,梅捍卫,等.杂交节水抗旱稻新组合沪优2号的选育[J].分子植物育种,2010,8(6):1 177-1 179.

[9]杜兴彬,夏龙平,余新桥.节水抗旱杂交稻品种亲本调节技术[J].中国稻米,2015,21(4)193-196.

Breeding and Utilization of Water-saving and Drought-resistant Rice CMS line Huhan11A

LIU Guolan1,LI Mingshou1,PAN Zhongquan1,LUO Lijun1,YU Xinqiao12*
(1Shanghai Agro-biological Gene Center,Shanghai 201106,China;2Zhuanghang Experimental Station,Shanghai Academy of Agricultural Sciences,Shanghai 201415,China;*Corresponding author: yuxq66@126.com)

Abstract:Huhan 11A is a new water-saving and drought resistance(WDR)CMS line,developed from the cross and backcross of Huhan1A///(Wuxiang B/Neixiang B)F2//Huhan1B F3. It was approved by the Shanghai Agriculture Committee in September 2009. Huhan 11A shows a stable and complete male sterility,strong drought resistance,a relatively centralized blooming period with early blooming,high rates of stigma exsertion and good combining ability. The formulated combination Hanyou 113 was certified by the Guangxi Provincial Crop Variety Appraisal Committee in 2014.

Key words:water-saving and drought-resistance rice;CMS line;Huhan 11A;breeding

中图分类号:S511.034

文献标识码:B

文章编号:1006-8082(2016)03-0087-03

收稿日期:2015-12-03

基金项目:国家高技术研究发展计划(“863”计划)项目(2012AA101102,2014AA10A603);上海市科技兴农重点攻关项目[沪农科推字(2013)第1-1号];比尔·盖茨基金(51587-4)

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