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浅析如何选育早籼杂交稻恒丰优342

  2020-02-23    283  上传者:管理员

摘要:早籼杂交稻恒丰优342是以广东省农业科学院水稻研究所选育的优质常规稻绿黄占为材料,通过60Co辐射诱变,以后代单株M3(辐照M3代)为母本,以三明市农业科学院选育的早熟恢复系明恢77为父本进行杂交,又经后代多年的系谱选育,育成早熟恢复系福恢342;福恢342与广东粤良种业选育的恒丰A杂交而配组育成,本品种经多年种植,具有后期转色好、抗病性好、产量高等优点,在2017年通过福建省农作物品种审定。

水稻是中国的主要农作物,在水稻育种历史上,种质资源的利用对于水稻育种发挥了不可估量的作用。袁隆平利用广亲和性和光敏核不育基因资源,在籼粳两系中培育出了“两优培九”[1-5]。马荣荣等利用广亲和资源培育出了“甬优”系列超级稻品种。广东省农科院水稻所利用核心种质育种历时20a实现了一级核心种质青六矮1号到七级核心种质黄丝占和黄粤占的更新换代[6]。其中核心种质青六矮1号及其衍生品种推广至广东、广西、海南、江西、湖南和湖北,创造经济效益22亿元[7]。郑家团等选育的明恢77是中国通过人工制恢育成的推广面积较大的早熟恢复系,根据国家水稻数据中心统计,目前,以明恢77为父本育成的品种通过省级及以上审定的达20余次[8]。以明恢77为亲本产生的衍生品种组配了30多个品种通过省级以上审定[9]。另外,比较有代表性的还有明恢2155[10],R402[9],明恢82[11]等,这些种质的利用,为中国杂交水稻育种的发展做出了巨大贡献。但是,随着历史的发展,恢复系与恢复系,恢复系与不育系之间遗传相似度较大,背景比较单一的问题正成为制约杂交稻发展的一个瓶颈,因此适当引进新的种质,创造新的变异来源,扩大亲本间遗传差异,从而实现有利基因的聚合成为育种家的目标。试验采用的母本绿黄占(袋鼠丝苗///七加占//团黄占/外选35////绿珍占8号),是广东省农业科学院通过外引材料IR9965-48-2聚合多个有利基因选育而成[12],遗传多样性较好。经辐射诱变后与明恢77杂交,经系谱法选育出恢复系福恢342,与恒丰A配组育成恒丰优342,2017年通过福建省农作物品种审定委员会审定(闽审稻20170001)。2a区试表现抗病、早熟、高产。主要对恒丰优342的选育经过和特征特性进行了介绍,旨在为品种推广和高产栽培提供借鉴。


1、材料与方法


1.1 材料

绿黄占为广东省农科院选育而成,绿黄占M3为福建省农业科学院水稻研究所通过60Co辐射诱变后选育而成。明恢77由三明市农业科学院选育而成。

1.2 方法

1.2.1 选育方法

2002年在福州用绿黄占M3为母本,以明恢77为父本杂交,收获种子10粒。2003年晚季种植F1代,后代混收。2004年早季种植F2代种子,选择单株;2004年晚季结合抗性筛选,淘汰感病株系,保留3个抗病株系,后代在2005至2011年连续选择,通过测交评价,2011年代号为“OH42”的单株表现优异,恢复系定名“福恢342”。2012年与恒丰A组配表现优异,组合定名恒丰优342(图1)。

图 1  福恢 342 及恒丰优 342 选育过程

1.2.2 试验设计

2015年和2016年分别在福建省农业科学院水稻研究所、诏安县良种场、安溪县良种场、南安市良种场、荔城区良种场、漳州江东良种场、连城县良种场、新罗区良种场、沙县良种场、南平市农业科学研究所、宁德市农业科学研究所和福鼎市良种场等12个点进行区域试验,从东经116°45′至119°44′,北纬24°34′至27°20′,海拔5.4~360m。田间试验设计采用完全随机区组排列,设3次重复,小区长方形,面积13.33m2,田块四周设保护行。肥力中上水平,插植规格20cm×20cm。按一般大田管理。2016同年进行生产试验,地点分别位于福建省农业科学院水稻研究所、莆田市荔城区良种场、石狮市种子管理站、龙海市种子管理站、上杭县种子管理站、沙县种子管理站、南平市农科所和福安市种子管理站,试验采用大区对比排列,种植面积不少于333m2,肥力中上水平,插植规格20cm×20cm。按一般大田管理。所用对照品种均为金优2155。

1.2.3 稻瘟病抗性鉴定

分别在南平市农科所、上杭县茶地乡农技站、将乐县种子管理站进行室外田间自然诱发鉴定,在福建农业科学院植保研究所采用室内人工接菌鉴定。

1.2.4 米质分析

由沙县良种场统一提供米质鉴定样品,由农业部稻米及制品质量检测中心检测。


2、结果与分析


2.1 选育过程

福恢342及恒丰优342选育过程见图1,2002年早季在福州利用绿黄占辐照三代(M3)材料为母本与明恢77杂交,2003年在福州晚季播种F1,混收群体,2004年早季在福州种植F2代群体,从中选择30株单株,2004年晚季选择优良单株3株,后经逐年加代和系谱选育,最终于2011年育成恢复系福恢342,2012年与恒丰A配组育成恒丰优342。

2.2 产量表现

恒丰优342于2015年参加福建省早稻迟熟组区域试验,平均产量7674.45kg/hm2,比对照金优2155增产8.57%,达极显著水平,居第1位,增产点率88.9%;2016年续试,平均产量8038.65kg/hm2,比对照金优2155增产10.01%,达极显著水平,居第1位,增产率83.3%。2a平均7856.55kg/hm2,比对照金优2155增产9.29%。同年恒丰优342参加生产试验,最低产量为6525.00kg/hm2,最高产量为8601.00kg/hm2,平均产量7838.85kg/hm2,比对照增产5.52%(表1,2)。

表1  2015—2016年恒丰优342福建省区试产量表现

表2  2016年恒丰优342福建省生产试验产量表现

2.3特征特性

2.3.1主要农艺性状

恒丰优342是籼型三系早熟杂交稻新品种,全生育期2a平均127.3d,比对照早熟0.2d,区试表现群体整齐,后期转色好。每公顷有效穗数293万,株高102.7cm,穗长21.5cm,每穗总粒数151.9粒,结实率83.87%,千粒重24.8g(表3)。

表3  恒丰优342区试农艺性状表现

2.3.2 抗性

恒丰优342抗性鉴定主要为室外诱发鉴定和室内鉴定。2015年田间鉴定表现抗(R)叶瘟,中抗(MR)穗颈瘟,苗期室内人工接菌鉴定表现抗(R);2016年田间鉴定表现中抗(MR)叶瘟,中抗(MR)穗颈瘟,苗期室内人工接种鉴定表现抗(R);2a综合评价为中抗(MR)稻瘟病(表4)。

2.3.3 米质指标

米样由福建省种子管理总站从区试点选取,经农业部稻米及制品质量监督检测试验中心检验,恒丰优342米质主要指标:糙米率83.7%,整精米率44.1%,垩白度5.0%,透明度4级,碱消值4.1,胶稠度86mm,直链淀粉含量23.0%。

表4  恒丰优342区试稻瘟病抗性鉴定结果


3、讨论


本研究所用的亲本材料为绿黄占(M3代)和明恢77,这2个品种都有20a以上的历史,绿黄占是广东省农科院水稻所育成的水稻品种,丰产性好、适应性广、米质佳。其聚合了多个有益基因。明恢77是郑家团等选育的早熟恢复系,该恢复系早熟,优质,育成后推广面积较大,并且明恢77还是选育早熟恢复系的重要骨干亲本。至2011年,全国各育种单位以明恢77为亲本选育的新恢复系有24个,这些新恢复系配组了34个组合通过省级以上品种审定。在此背景下通过辐射诱变绿黄占并且与明恢77杂交,从而育成了新的恢复系,赋予了老品种新的生命力,并且与新的不育系配组达到了高产,稳产,抗病,早熟的目标。此外不育系恒丰A具有开花习性好,育性稳定、抗稻瘟病、易制种等优点。因此,利用恒丰A与福恢342配制恒丰优342的种子很容易获得高产,这非常有利于降低农民用种成本,提高农民制种积极性。通过辐射诱变的方法创制新种质,并在此基础上培育新品种是水稻育种的重要途径之一。据不完全统计,在过去40a里,已经有500个水稻突变品种被培育出来。辐射诱变被广泛应用于新材料、新种质的创制上,如水稻叶形突变体、穗型突变体、粒型突变体、花器官突变体、根系、植株颜色、类病斑、早衰、株高和形态突变]等。辐射诱变同样也被用于直接辐射创制新品种,创制优良种质,创制优良不育系等,辐射育种还可以与远源杂交和生物技术相结合,或者利用生产上大面积推广应用的品种为辐射亲本,定向改良某一个性状,结合分子技术检测和常规育种技术便有望培育出新品种。


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基金项目:福建省科技计划项目——省属公益类科研院所基本科研专项(2018R1021-7、2018R1021-1、2019R1023-7).

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