重穗型水稻恢复系黔恢198的选育与应用

作者: 姚元勋 张习春 李祖军 龙武华 朱速松

摘 要:选育和应用重穗型水稻品种是实现水稻高产的有效途径。黔恢198是贵州省农业科学院水稻研究所利用黔恢785和R894杂交,F4选择株系与华占改良株系杂交,于2017年表现稳定的重穗型恢复系。黔恢198与广8A配组育成的三系杂交稻新组合广8优198丰产稳产性好,于2022年通过贵州省农作物品种审定委员会审定;与黔111A配组育成的早熟品种黔优198已通过贵州省农作物品种审定委员会的初审公示,将于2023年完成审定。分析重穗型水稻恢复系黔恢198的选育与应用情况,以供相关研究人员参考,助力实现水稻高产。

关键词:重穗型水稻;黔恢198;广8优198;黔优198;高产

中图分类号:S511 文献标志码:B 文章编号:1674-7909(2023)12-77-4

0 引言

水稻是世界上最重要的三大粮食作物之一,更是中国第一大粮食作物,产量占国内粮食总产量的1/3左右[1]。贵州省粮食作物以水稻为主,是我国水稻重要产区之一,常年水稻种植面积约66.7万hm2 [2-3]。近5年来,贵州省水稻播种面积占粮食作物播种面积的23%左右,水稻总产量占粮食作物产量的36%~40%[3]。因此,保障水稻生产对维护贵州省粮食安全具有重要意义。

贵州省地处低纬度的云贵高原,气候温和湿润,降雨充沛,无霜期长,水稻安全生长期长。但低纬度、高海拔的地理条件造成低积温和寡照,不利于水稻高产。水稻生产区通常会通过增加种植密度提高水稻产量,但这会导致水稻叶片间相互遮蔽,呼吸作用消耗增加,纹枯病发生加重,不利于喜光热的水稻高产[4]。因此,增加种植密度不一定有利于提高水稻产量。但有研究表明,提高单穗质量可提高水稻产量。因此,选育和应用重穗型水稻品种是实现水稻高产的有效途径。

重穗型水稻品种指单穗质量高于5.0 g的水稻品种,其特点是大穗、高结实率和高充实度[5]。已有研究表明,重穗型水稻品种适应性加强,且气孔开度积增加显著,光合午休现象较轻,单位叶面积光合产能比轻穗型水稻品种高出近1倍[6-8]。此外,重穗型水稻品种疏导组织发达,其维管束数目和总面积、木质部和韧皮部总面积远大于中穗型和轻穗型水稻品种,有机物质转运通畅,有利于高产[9-10]。

长期以来,贵州省主栽水稻品种以高产品种为主。但近年来,随着消费者需求变化及维护国家粮食安全战略需要,生产上应用的水稻品种要求高产和优质兼顾。贵州省农业科学院水稻研究所以分蘖能力强、恢复性好的黔恢785为母本与高配合力的R894杂交,将F4株系与华占改良株系杂交,于2017年育成重穗型恢复系黔恢198。黔恢198平均每穗实粒数为255.5粒,千粒质量为33.2 g,单穗质量达到8.48 g,同时具有分茎秆强、株形紧凑、恢复性好、配合力高等优点。黔恢198与广8A配组选育出的水稻新品种广8优198高产稳产,于2022年通过贵州省农作物品种审定委员会审定;与黔111A配组选育出的黔优198已通过贵州省农作物品种审定委员会的初审公示,将于2023年完成审定。

1 黔恢198选育过程

2011年,贵州省农业科学院水稻研究所将分蘖能力强、花粉量大的黔恢785与高配合力恢复系R894杂交,于2012年正季在贵阳市种植F1,于2012年冬季在海南省三亚市种植的F2群体中选择株叶形态好、分蘖能力强、长势繁茂、抗稻瘟病能力强、穗大粒多的优良单株,于2013年夏季在贵阳市F3单株成系种植。2013年冬季,贵州省农业科学院水稻研究所选择相对稳定、整体长势较优的F4株系与华占改良株系复交,之后在贵阳市-三亚市-遵义市进行穿梭育种,连续自交,在贵州省水稻品种稻瘟病自然抗性鉴定点鉴定稻瘟病抗性,同时在岑巩县进行配组测试;根据鉴定和测试结果,淘汰抗病性差、恢复力弱的株系于2017年选育出生长势强、抗病性好、穗大粒多的稳定株系(R198);将F7稳定株系与野败型、冈型不育系进行广泛测交,对配组组合进行3年多点鉴定,考察株形、生育期、稻瘟病抗性等重要性状指标。其中,株系R198和广8A配组组合株形紧凑,秆强抗倒,丰产稳产性好;与黔111A配组组合黔优198穗大粒多,熟期早,耐冷性强,丰产性好。R198于2021年通过贵州省农作物品种审定委员会组织的亲本鉴定,正式定名为黔恢198。

2 黔恢198特征特性

黔恢198在贵阳市于4月中旬播种,全生育期在161 d左右,平均株高为130 cm,株形松散适中,单株有效穗为10.4个;茎秆粗壮,剑叶长短适中、直立、半卷;叶鞘、叶缘、叶耳、叶枕、叶环和颖尖均为无色;穗抽出度好,穗长达到26.0 cm,二次支梗多,着粒密度高,平均穗粒数为255.5粒,结实率为84.7%,千粒质量为33.2 g。

黔恢198恢复谱广,对野败型、冈型和红莲型不育系有较强的恢复力,配合力高。黔恢198与广8A、黔111A、泰丰A等配组组合均表现出生长势强、穗大粒多、结实率高、产量高等特点;部分组合生育期偏晚,剑叶偏长。

通过接种鉴定和田间自然鉴定,黔恢198中抗稻瘟病。此外,黔恢198植株高大,茎秆强壮,花药粗壮饱满,花粉量大,散粉习性好,在岑巩县大量花散粉时间为10:40—11:20,花时较为集中,有利于提高制种产量。

3 黔恢198配组应用

3.1 广8优198

3.1.1 广8优198选育过程。贵州省农业科学院水稻研究所于2017年夏季在岑巩县将R198(鉴定命名黔恢198)与广8A、黔111A、泰丰A、原香A、珍野A进行小组合配组,于2017年冬季在三亚市贵州省水稻种质创新南繁育种基地进行组合观察,于2018年和2019年在贵州省农业科学院水稻研究所贵阳基地和遵义市湄潭县进行组合鉴选和稻瘟病抗性鉴定。经过多年多点鉴选,广8A/R198配组组合株形紧凑、茎秆强硬,耐低温性强,熟期早。在多个测试和鉴定点,该组合表现优异,丰产性和稳产性强。该组合于2020年和2021年参加贵州省水稻中籼迟熟组区域试验,2021年同步参加生产试验。2年区试和1年生产试验的结果表明:该组合生育期适中,株形紧凑,秆强抗倒,抗病性强,丰产稳产性好,于2022年10月通过贵州省农作物品种审定委员会审定。2022年,广8优198在四川省、云南省、重庆市及贵州省参加长江上游中籼迟熟组水稻品种区域试验,表现出突出的优势,现已进入续试和生产试验,有望通过长江上游稻区迟熟水稻品种的区域审定。

3.1.2 广8优198产量及生育期。广8优198具有较好的丰产性和稳产能力,2020年区试平均667 m2产量为687.26 kg,比对照(F优498)增产3.67%,增产点率达到75%;全生育期149.1 d,比对照(F优498)迟熟0.1 d。2021年续试,广8优198平均667 m2产量为679.36 kg,比对照(F优498)增产2.66%,增产点率70%;全生育期149.3 d,比对照(F优498)早熟1.0 d。2年区试,广8优198平均667 m2产量为683.31 kg,比对照(F优498)增产3.17%,2年累计增产点比例为72.2%;平均生育期149.2 d,比对照(F优498)早熟0.4 d。根据贵州省不同海拔的气候差异,广8优198在贵州省水稻区域试验选定的代表性区域参加生产试验测试;测试地点分别是铜仁市玉屏县、黔东南苗族侗族自治州麻江县、遵义市绥阳县、黔西南州兴义市、黔南布依族苗族自治州贵定县及贵阳市花溪区,6个生态试验点海拔从432 m过渡到1 140 m,每个测试点种植面积约0.03 hm2。广8优198在6个生态测试点平均667 m2产量达690.49 kg,比对照(F优498)增产5.75%,增产点率达到100%。

3.1.3 广8优198特征特性。广8优198属迟熟籼稻类型,在贵阳市于4月中旬播种,全生育期为158.0 d;株形紧凑,株高128.8 cm,分蘖能力中等,叶鞘、叶缘、叶耳、叶枕、叶环、颖尖均为无色,剑叶直立;整精米率为56.3%,粒型长/宽比为3.1,垩白粒率为45%,垩白度为12.8%,胶稠度为75 mm,直链淀粉质量分数为16.7%,碱消值为6.8,透明度为1,稻米检测等级属于普通。

2020年,广8优198稻瘟病抗性鉴定综合评价为“中感”,2021年综合评价为“中感”。2020年和2021年,广8优198耐冷性表现为“较强”。2年的稻瘟病抗性鉴定和耐冷性鉴定表明,广8优198耐冷性强,抗病性好。

3.2 黔优198

3.2.1 黔优198选育过程。黔优198是贵州省农业科学院水稻研究所于2016年用三系不育系黔111A与恢复系黔恢198配组而成的三系杂交稻新组合。母本黔111A是贵州省农业科学院水稻研究所以金23B作母本与协青早B杂交,开展分子标记检测,选育具有抗病基因的株系,从自交F4株系中选取稳定株系与金23A回交、自交,于2016年选育成的稳定的水稻三系不育系,于2023年3月通过贵州省品种审定委员会组织的亲本鉴定。

2017年,贵州省农业科学院水稻研究所在贵阳市和遵义市对其进行组合测试,2018年在贵阳市进行耐冷性鉴定,在遵义市鉴定稻瘟病抗性。黔优198表现出丰产稳产性好,抗病性和耐冷性强,在不同海拔和热量地区种植适应性好的特点。黔优198于2019年参加贵州省水稻区域试验初试,2020年参加续试,2021年参加生产试验并完成测试。综合3年的测试结果发现,该品种熟期早,植株茎秆粗壮,丰产稳产性好,已于2023年通过贵州省水稻品种审定初审公示。

3.2.2 黔优198产量及生育期。黔优198属于早熟籼型三系杂交稻。2019年,黔优198初试平均667 m2产量为696.90 kg,比对照(香早优2017)增产11.35%,增产点比例88.0%;全生育期153.9 d,比对照(香早优2017)早熟0.8 d。2020年,黔优198续试平均667 m2产量为646.16 kg,比对照(香早优2017)增产2.47%,增产点比例62.5%;全生育期158.5 d,比对照(香早优2017)迟熟0.3 d。综合2年区试结果,黔优198平均667 m2产量为671.53 kg,比对照(香早优2017)增产6.89%,2年累计增产点比例75.0%;平均生育期156.2 d,比对照(香早优2017)早熟0.3 d。

在贵州省绥阳县、兴义市、贵定县、花溪区、西秀区、黔西市6个生态试验点开展生产试验,每个测试点种植面积约0.03 hm2,海拔从817 m过渡到1 345 m。黔优198在6个生态测试点平均667 m2产量达到613.68 kg,比对照(香早优2017)增产4.02%,增产点率达到100%。

3.2.3 黔优198特征特性。黔优198株形适中,茎秆粗壮,剑叶直立,叶缘紫色,分蘖能力一般,着粒密,长粒型,颖尖紫色、偶有短顶芒、后期转色好;平均生育期156.2 d,株高109.0 cm,每667 m2有效穗14.6万穗,穗长24.7 cm,每穗总粒数175.7粒,结实率81.4%,千粒质量33.5 g。黔优198出糙率为79.5%,精米率为68.5%,整精米率为59.8%,垩白粒率为24%,垩白度为6.2%,粒长7.2 mm,粒型长宽比为3.0,胶稠度为65 mm,直链淀粉质量分数为14.8%,碱消值级为6.2,透明度为1级,稻米检测等级属于普通。

2019年,黔优198稻瘟病田间自然鉴定和接种鉴定综合评定为“感”,2020年综合评定为“中感”。2019—2020年黔优198耐冷性鉴定均综合表现为“强”。

4 栽培技术要点

4.1 育苗管理

广8优198生育期长,应尽量适期早播;黔优198属于早熟品种,在贵州省种植于中高海拔早熟区域,为躲避秋风危害,需要适期早播。因此,广8优198和黔优198在贵州省稻区适宜在清明节前后,气温稳定通过12 ℃时播种。播种前,选择地块平整、土质肥沃、运秧方便、灌排便利的地块作为育秧田。杂交籼稻667 m2用种量为1.0 kg左右。播前对种子进行晾晒或烘干,之后浸种吸水24 h左右。浸种时使用强氯精、多菌灵等药剂,杀灭种子自带的病原菌和线虫。种子浸泡要求浸透,吸水充分,颖壳透明。浸种完成后将种子进行催芽,催芽温度以37 ℃左右为宜。催芽露白后将种子均匀播撒到秧田,并用拱棚覆盖,保温且防止暴雨冲刷。种植户在苗期应注意防低温冷害,水稻2叶期前坚持湿润灌溉,2叶期揭膜后根据秧苗和秧田地力情况每667 m2施用8~12 kg复合肥[m(N)∶m(P)∶m(K)=15∶15∶15]。以秧龄40 d左右移栽较为适宜,移栽前5 d打药,施“送嫁肥”。

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