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摘要Z913S是安徽省农业科学院水稻研究所用新二S与矮紫S(1892S/紫恢100)杂交选育而成的高异交率水稻温敏核不育系。阐述了Z913S的选育经过,介绍了其特征特性,包括育性表现、农艺性状、开花习性、稻米品质,分析了繁殖制种技术要点。
关键词 水稻;高异交率;温敏核不育系;Z913S;选育
中图分类号 S565.2 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2017)27-0033-02
Abstract Z913S,derived from the hybrid cross of Xin’er S/Aizi S(1892S/Zihui 100),is a thermosensitive genic male sterile (TGMS) line in rice developed by Institute of Rice Research,Anhui Academy of Agricultural Sciences.In this paper,the breeding procedure of Z913S was explained,and characteristics of Z913S were introduced,including fertility performance,agronomic traits,flowering habits,rice quality.The key technical points of its multiplication and hybrid seed production were analyzed.
Key words Rice;High outcrossing capacity;Thermosensitive genic male sterile line;Z913S;Breeding
两系法杂交水稻是我国继三系杂交水稻在国际领先之后又一农业科技自主创新的国际重大科研成果,其成功研制与推广应用,解决了长期困扰三系法杂交水稻恢复谱不广、细胞质单一及繁殖制种程序复杂等问题,开创了杂交水稻发展的新历程[1-2]。与三系法相比,两系法杂种优势的利用不受恢保关系限制,配组自由,能更广泛地利用水稻种质资源中存在的杂种优势[3-4]。近40年来,随着研究的深入和种子生产技术的完善,新品种新组合的育成及大面积的推广,为我国的粮食安全作出了重要贡献[5]。虽然目前两系杂交水稻从品种选育、生产到种植均趋于成熟,但随着社会的发展和人们生活水平的提高对水稻新品种的选育提出了新的要求,其中杂交水稻的制种成本是企业是否愿意推广该品种的重要条件之一,种植户则热衷于综合抗性好的品种以降低成本,消费者则对米质提出了更高要求。杂交水稻的制种产量主要受不育系异交特性的影响[6-7],这就要求两系不育系的异交习性好,如柱头大、柱头外露率高、开花时间长等[8]。为适应生产上各环节对杂交水稻新品种的需求,安徽省农业科学院水稻研究所在前期研究的基础上利用新二S和矮紫S(1892S/紫恢100)杂交,改良温敏核不育系抗倒性、米质和异交特性等,经4年7代系统选择育成不育起点温度低、株型理想、米质较优、异交习性好的籼型温敏核不育系Z913S。该不育系具有不育起点温度低、株型理想、米质较优、抗稻瘟病、异交习性好等特点,2015年通过安徽省农作物品种审定委员会鉴定。笔者阐述了不育系Z913S的选育过程、特征特性,分析了其繁殖制种技术要点。
1 选育过程
2007年春在海南以新二S为母本,与矮紫S杂交,获得新二S/矮紫S F1种子。正季在合肥种植,割茬繁种。冬季到海南加代,从中选出10个不育单株。2008年正季在合肥种植10个株行,从中优选单株28个。冬季在海南种植28个株行,再从中优选单株27个。2009年正季在合肥种植株系圃,建立株行27个,其中1个株系中的B9195株行表现整齐一致,育性好,综合性状优良,秋季割茬繁殖。冬季在海南分2期播种,栽插群体1 000株,编号sa913,观察整齐度和可繁性,并优选单株8个。2010年正季在合肥种植株行8个,剔去不良株行后割茬繁种混收,并定名为Z913S。Z913S的选育系谱见表1。
2 特征特性
2.1 育性表现
2011和2012年连续2年在合肥分期播种观察Z913S的育性表现。4月21日第一期播种,每隔10 d一期,共9期。自始穗起开始取5株样镜检并套自交袋,25 d后调查套袋单株的自交结实率。
由表2可知,2011年8月1—31日,Z913S花粉败育率达到99.71%以上,套袋自交结实率小于0.28%,表现不育,不育期31 d;9月2—21日花粉败育率变幅在62.75%~93.98%,套袋自交结实率变幅在29.43%~53.24%,表现可育。2012年7月27—8月31日,Z913S花粉败育率达到99.61%以上,套袋自交结实率小于0.36%,表现不育,不育期36 d;9月2—19日花粉败育率在69.48%~96.07%,套袋自交结实率在5.89%~34.35%,表现可育。由上可知,Z913S在合肥地区的稳定不育期达到30 d以上。
2.2 农艺性状
Z913S为中籼型不育系,在合肥种植,5月底6月初播种,8月中旬抽穗,播始历期73 d左右,主茎叶片数13叶左右。株型松紧适中,剑叶挺立、叶片较宽、平展,分蘖力中等,生长清秀,性状整齐,叶鞘色为紫红色,稃尖、柱头为紫色,颖壳色为褐色。株高80 cm左右,单株有效穗8个左右,平均每穗颖花数144粒,千粒重25.8 g。
2.3 开花习性
Z913S始穗至齐穗7 d左右,群体开花历期10~12 d,始花后3~6 d开花率达到90%以上,花时集中。晴好天气,10∶40始花,11∶00达到高峰,开花历时1 h左右。柱头长度2.58 mm,柱头大;柱头外露率81.8%,其中双外露率达到52.7%。异交結实率60%以上,制种产量可达到4 500 kg/hm2以上。对“九二〇”较敏感,用量300 g/hm2左右。 2.4 稻米品质
2011年正季合肥繁殖的种子经农业部稻米及制品质量监督检验测试中心检测结果表明:Z913S糙米率78.8%,精米率70.2%,整精米率47.9%,粒长6.7 mm,长宽比2.9,垩白粒率27.0%,垩白度5.6%,透明度2级,碱消值3.5级,胶稠度88 mm,直链淀粉含量11.4%,蛋白质含量9.9%。
3 Z913S的繁殖制种技术要点
3.1 繁殖
Z913S系低温敏核不育系,育性转换临界温为23.5 ℃,育性稳定。其繁殖要点要以温敏核不育系的提纯和原种生产程序为关键技术。生产上用于制种的种子可在海南进行繁殖。海南冬繁时应选择隔离条件好的田块,播期安排在10月底11月初播种。稀播育壮秧,合理施肥,严格去杂。
3.2 制种
3.2.1 培育壮秧,插足基本苗,搭好高产群体。
按水稻高产栽培要求培育壮秧和合理施肥,防治病虫草害。适时移栽,秧龄控制在25 d内。父母本2∶10,单株移栽,40.5万穴/hm2左右。及时搁田。保花肥施纯氮45 kg/hm2。
3.2.2 喷“九二〇”促开花,提高异交结实率。
Z913S包颈度低,对“九二〇”较敏感,一般喷施“九二〇”300 g/hm2左右即可。待母本开花达到高峰时及时拉绳赶粉,30 min一次,连续赶粉3~4次。
3.2.3 严格去杂,确保种子质量。Z913S叶鞘色为紫红色,稃尖、柱头为紫色,特征明显,去杂容易。抽穗前严格去除异型株,第1次喷施“九二〇”后2 d,再去杂1次。
参考文献
[1]谢放鸣,彭少兵.杂交水稻在国外的发展历程与展望[J].科学通报,2016,61(35):3858-3868.
[2] 斯华敏,刘文真,付亚萍,等.我国两系杂交水稻发展的现状和建议[J].中国水稻科学,2011,25(5):544-552.
[3] 牟同敏.中国两系法杂交水稻研究进展和展望[J].科學通报,2016,61(35):3761-3769.
[4] 杨仕华,程本义,沈伟峰,等.中国两系杂交水稻选育与应用进展[J].杂交水稻,2009,24(1):5-9.
[5] 张华丽,陈晓阳,黄建中,等.中国两系杂交水稻光温敏核不育基因的鉴定与演化分析[J].中国农业科学,2015,48(1):1-9.
[6] 陈云风,余秋英,傅军如,等.5个水稻三系新不育系异交特性研究[J].江西农业大学学报,2013,35(1):7-12.
[7] 王明,张海清,刘爱民,等.水稻雄性不育系异交特性研究进展[J].作物研究,2016,30(5):594-599.
[8] SHU Z F,CHEN Y,LIU Z,et al.Correlation between stigma characteristics and outcrossing rate of five photothermo sensitive genic male sterile (PTGMS) rice lines[J].Agricultural science & technology,2016,18(3):573-576,583.
关键词 水稻;高异交率;温敏核不育系;Z913S;选育
中图分类号 S565.2 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2017)27-0033-02
Abstract Z913S,derived from the hybrid cross of Xin’er S/Aizi S(1892S/Zihui 100),is a thermosensitive genic male sterile (TGMS) line in rice developed by Institute of Rice Research,Anhui Academy of Agricultural Sciences.In this paper,the breeding procedure of Z913S was explained,and characteristics of Z913S were introduced,including fertility performance,agronomic traits,flowering habits,rice quality.The key technical points of its multiplication and hybrid seed production were analyzed.
Key words Rice;High outcrossing capacity;Thermosensitive genic male sterile line;Z913S;Breeding
两系法杂交水稻是我国继三系杂交水稻在国际领先之后又一农业科技自主创新的国际重大科研成果,其成功研制与推广应用,解决了长期困扰三系法杂交水稻恢复谱不广、细胞质单一及繁殖制种程序复杂等问题,开创了杂交水稻发展的新历程[1-2]。与三系法相比,两系法杂种优势的利用不受恢保关系限制,配组自由,能更广泛地利用水稻种质资源中存在的杂种优势[3-4]。近40年来,随着研究的深入和种子生产技术的完善,新品种新组合的育成及大面积的推广,为我国的粮食安全作出了重要贡献[5]。虽然目前两系杂交水稻从品种选育、生产到种植均趋于成熟,但随着社会的发展和人们生活水平的提高对水稻新品种的选育提出了新的要求,其中杂交水稻的制种成本是企业是否愿意推广该品种的重要条件之一,种植户则热衷于综合抗性好的品种以降低成本,消费者则对米质提出了更高要求。杂交水稻的制种产量主要受不育系异交特性的影响[6-7],这就要求两系不育系的异交习性好,如柱头大、柱头外露率高、开花时间长等[8]。为适应生产上各环节对杂交水稻新品种的需求,安徽省农业科学院水稻研究所在前期研究的基础上利用新二S和矮紫S(1892S/紫恢100)杂交,改良温敏核不育系抗倒性、米质和异交特性等,经4年7代系统选择育成不育起点温度低、株型理想、米质较优、异交习性好的籼型温敏核不育系Z913S。该不育系具有不育起点温度低、株型理想、米质较优、抗稻瘟病、异交习性好等特点,2015年通过安徽省农作物品种审定委员会鉴定。笔者阐述了不育系Z913S的选育过程、特征特性,分析了其繁殖制种技术要点。
1 选育过程
2007年春在海南以新二S为母本,与矮紫S杂交,获得新二S/矮紫S F1种子。正季在合肥种植,割茬繁种。冬季到海南加代,从中选出10个不育单株。2008年正季在合肥种植10个株行,从中优选单株28个。冬季在海南种植28个株行,再从中优选单株27个。2009年正季在合肥种植株系圃,建立株行27个,其中1个株系中的B9195株行表现整齐一致,育性好,综合性状优良,秋季割茬繁殖。冬季在海南分2期播种,栽插群体1 000株,编号sa913,观察整齐度和可繁性,并优选单株8个。2010年正季在合肥种植株行8个,剔去不良株行后割茬繁种混收,并定名为Z913S。Z913S的选育系谱见表1。
2 特征特性
2.1 育性表现
2011和2012年连续2年在合肥分期播种观察Z913S的育性表现。4月21日第一期播种,每隔10 d一期,共9期。自始穗起开始取5株样镜检并套自交袋,25 d后调查套袋单株的自交结实率。
由表2可知,2011年8月1—31日,Z913S花粉败育率达到99.71%以上,套袋自交结实率小于0.28%,表现不育,不育期31 d;9月2—21日花粉败育率变幅在62.75%~93.98%,套袋自交结实率变幅在29.43%~53.24%,表现可育。2012年7月27—8月31日,Z913S花粉败育率达到99.61%以上,套袋自交结实率小于0.36%,表现不育,不育期36 d;9月2—19日花粉败育率在69.48%~96.07%,套袋自交结实率在5.89%~34.35%,表现可育。由上可知,Z913S在合肥地区的稳定不育期达到30 d以上。
2.2 农艺性状
Z913S为中籼型不育系,在合肥种植,5月底6月初播种,8月中旬抽穗,播始历期73 d左右,主茎叶片数13叶左右。株型松紧适中,剑叶挺立、叶片较宽、平展,分蘖力中等,生长清秀,性状整齐,叶鞘色为紫红色,稃尖、柱头为紫色,颖壳色为褐色。株高80 cm左右,单株有效穗8个左右,平均每穗颖花数144粒,千粒重25.8 g。
2.3 开花习性
Z913S始穗至齐穗7 d左右,群体开花历期10~12 d,始花后3~6 d开花率达到90%以上,花时集中。晴好天气,10∶40始花,11∶00达到高峰,开花历时1 h左右。柱头长度2.58 mm,柱头大;柱头外露率81.8%,其中双外露率达到52.7%。异交結实率60%以上,制种产量可达到4 500 kg/hm2以上。对“九二〇”较敏感,用量300 g/hm2左右。 2.4 稻米品质
2011年正季合肥繁殖的种子经农业部稻米及制品质量监督检验测试中心检测结果表明:Z913S糙米率78.8%,精米率70.2%,整精米率47.9%,粒长6.7 mm,长宽比2.9,垩白粒率27.0%,垩白度5.6%,透明度2级,碱消值3.5级,胶稠度88 mm,直链淀粉含量11.4%,蛋白质含量9.9%。
3 Z913S的繁殖制种技术要点
3.1 繁殖
Z913S系低温敏核不育系,育性转换临界温为23.5 ℃,育性稳定。其繁殖要点要以温敏核不育系的提纯和原种生产程序为关键技术。生产上用于制种的种子可在海南进行繁殖。海南冬繁时应选择隔离条件好的田块,播期安排在10月底11月初播种。稀播育壮秧,合理施肥,严格去杂。
3.2 制种
3.2.1 培育壮秧,插足基本苗,搭好高产群体。
按水稻高产栽培要求培育壮秧和合理施肥,防治病虫草害。适时移栽,秧龄控制在25 d内。父母本2∶10,单株移栽,40.5万穴/hm2左右。及时搁田。保花肥施纯氮45 kg/hm2。
3.2.2 喷“九二〇”促开花,提高异交结实率。
Z913S包颈度低,对“九二〇”较敏感,一般喷施“九二〇”300 g/hm2左右即可。待母本开花达到高峰时及时拉绳赶粉,30 min一次,连续赶粉3~4次。
3.2.3 严格去杂,确保种子质量。Z913S叶鞘色为紫红色,稃尖、柱头为紫色,特征明显,去杂容易。抽穗前严格去除异型株,第1次喷施“九二〇”后2 d,再去杂1次。
参考文献
[1]谢放鸣,彭少兵.杂交水稻在国外的发展历程与展望[J].科学通报,2016,61(35):3858-3868.
[2] 斯华敏,刘文真,付亚萍,等.我国两系杂交水稻发展的现状和建议[J].中国水稻科学,2011,25(5):544-552.
[3] 牟同敏.中国两系法杂交水稻研究进展和展望[J].科學通报,2016,61(35):3761-3769.
[4] 杨仕华,程本义,沈伟峰,等.中国两系杂交水稻选育与应用进展[J].杂交水稻,2009,24(1):5-9.
[5] 张华丽,陈晓阳,黄建中,等.中国两系杂交水稻光温敏核不育基因的鉴定与演化分析[J].中国农业科学,2015,48(1):1-9.
[6] 陈云风,余秋英,傅军如,等.5个水稻三系新不育系异交特性研究[J].江西农业大学学报,2013,35(1):7-12.
[7] 王明,张海清,刘爱民,等.水稻雄性不育系异交特性研究进展[J].作物研究,2016,30(5):594-599.
[8] SHU Z F,CHEN Y,LIU Z,et al.Correlation between stigma characteristics and outcrossing rate of five photothermo sensitive genic male sterile (PTGMS) rice lines[J].Agricultural science & technology,2016,18(3):573-576,583.