黄宣，叶朝辉，金林灿，姜洁锋，施贤波

(宁波市农业科学研究院,浙江 宁波 315101)

水稻是全球三大主粮作物之一,也是我国主要的粮食作物,其产量安全对全人类具有重大意义。水稻分为粳稻和籼稻两个亚种。据研究,水稻的杂种优势大小为:籼-粳交＞籼-籼交＞粳-粳交[1]。近年来,在“水稻杂种优势理论”和“籼粳杂交育种理论”等指导下,通过“粳不籼恢”[2]配组模式,利用籼粳亚种间杂种优势的育种技术有了实质性的突破。宁波市农科院、中国水稻研究所等单位选育的甬优系列[3]、春优系列[4]籼粳交品种先后通过审定并被大面积推广应用。籼粳亚种间杂交水稻杂种优势强,产量高,株型一般表现为高秆大穗,植株生长旺盛,但是也存在有效穗数少、部分品种叶色较深、后期转色差、易感染稻曲病等问题[5-6]。因此,选育分蘖力强、叶色淡绿、米质优、综合性状优良的粳型不育系对改良籼粳杂交水稻具有重要意义。笔者通过选用优良亲本进行杂交、定向选育、特性鉴定等技术手段选育出叶色淡绿、分蘖力强、综合性状较优的滇型晚粳不育系宁84A。该不育系于2022 年通过浙江省农作物品种审定委员会审定(浙审稻不育系2022007),为选育“粳不籼恢”亚种间杂交水稻奠定了良好的基础。

1 选育经过

2007 年春季在海南陵水以自育优良中间材料鉴6(嘉花1 号//宁175/丙98-110)为母本、丙05-12 为父本进行杂交配组。2007 年秋季在宁波种植的F1表现较强的杂种优势,叶色淡绿,清秀抗病。2008 年将混收的F1种子在宁波种植,从F2代中尽可能多的选择具有目标性状且综合性状优良的单株。采用系谱法对F3～F5代进行选择,单株留种,强化选择压力,并对米质(垩白)、抗病、耐穗芽、抗倒伏、产量等多性状进行加压筛选,淘汰抗逆性差(穗发芽、倒伏等)的株系；在室内筛选糙米外观透明度高和垩白少的株系；通过稻瘟病圃自然诱发和白叶枯菌株人工接种选择抗性好的株系。至2010年秋季,在宁波种植F6株系圃,品系定型,其田间长势繁茂,生长清秀,分蘖力强,茎秆粗壮,后期转色好,稻米品质优,抗逆性好,耐穗发芽,携带抗稻瘟病基因Pi2、Pi54、Pit、Pib[7]等,还携带广亲和基因Sn5,定名为宁10-84[8]。2011 年春在海南基地利用宁10-84 品系优选单株与滇型晚粳不育系甬粳2号A 测交；2011 年秋季在宁波种植成对测交F1,80%左右表现不育,在其中选择株叶形态近似于父本的不育株为母本,在海南陵水和宁波进行连续成对回交,至2014 年秋回交至BC6F1代,不育系农艺性状和保持系基本一致,群体整齐,不育株率100%,不育性稳定,定名为宁84A。2015 年进行人工小面积制繁种,2020 年所配组合宁优1915 参加浙江省区试,2021 年参加浙江省品种审定委员会组织的不育系现场鉴定,2022 年通过浙江省主要农作物品种审定。

2 主要特征特性

2.1 育性表现

宁84A 为滇型细胞质不育系,属于配子体不育类型,不育系花药较保持系瘦小、呈浅乳黄色。宁84A 育性表现稳定,经多年多代套袋自交育性鉴定,自交结实率均为0。2021 年在宁波进行现场鉴定,对1 500 株群体进行考查,群体整齐一致,不育株率100%；随机考查100 个套袋自交稻穗,自交结实率0；随机抽取50 个稻穗的花粉镜检,花粉败育率100%；不育花粉以染败为主,染败率达99.998%。

2.2 形态特征和农艺性状

宁84A 属于中熟晚粳不育系,感光性较强,在宁波6 月初播种,6 月下旬移栽,9 月上旬始穗,播始历期93 d 左右,保持系历期92 d 左右,不育系较保持系始穗迟1～2 d(表1)。宁84A 株型紧凑,作单季晚稻栽培平均株高90～95 cm,分蘖力较强,单株成穗数为15～16；田间长势繁茂,剑叶短挺上举,叶色淡绿,功能叶寿命长,不早衰；茎基部较粗壮,抗倒性好,直立穗,着粒紧密,每穗总粒数140 左右,对应保持系宁84B 的千粒质量为27 g；宁84A 颖尖为紫色,其所配杂交组合颖尖均为紫色。

表1 宁84B 与宁84A 历年生育期表现Table 1 Growth period of Ning 84B and Ning 84A over the years

2.3 稻米品质和抗性

宁84A 稻米品质优。据2021 年农业农村部稻米及制品质量监督检验测试中心(杭州)米质分析结果,宁84A 糙米率84.1%,精米率75.7%,整精米率71.9%,粒长5.1 mm,长宽比1.8,垩白度0.5%,垩白粒率2%,透明度1 级,胶稠度65 mm,碱消值7.0,直链淀粉含量15.2%。除胶稠度为部颁三级外,其他米质指标均达到农业行业《食用稻品种品质》标准一级。

经2021 年浙江省农科院植保与微生物研究所抗性鉴定,宁84A 叶瘟平均6.7 级,最高8.0 级,感稻瘟病；白叶枯病3.3 级,表现为中抗白叶枯病。

2.4 异交特性

宁84A 的群体开花历期12～15 d,单株开花历期8～10 d,单穗开花历期5～7 d；其感光性较强,抽穗期稳定在9 月上中旬；花时较集中,一般10:30 始花,11:00—11:30 盛花,12:00 终花,保持系开花早于不育系25～35 min。宁84A 异交结实率中等,2021 年进行不育系现场鉴定,随机抽取制种田3 丛29 个稻穗考查,总粒数6 032,实粒数1 950,异交结实率32.33%；其柱头不外露,开颖角度为45°左右,通过开颖赶粉,能够满足大面积制种要求。

2.5 配合力及配组表现

宁84A 为滇型细胞质晚粳不育系,综合性状好,不育性稳定,携带广亲和基因,配合力强。利用宁84A 与籼粳中间型广亲和恢复系配制籼粳杂交稻组合,表现杂种优势强,米质较优,抗倒性好,结实率高,叶色淡绿,后期转色好。宁84A 所配杂交组合农艺性状表现整体偏粳,粒型长宽比为1.9～2.2。

2.5.1 宁优126

宁84A 与广亲和中间型恢复系H126 所配组合宁优126 于2014 年参加浙江省9410 晚稻联合品比试验(单季杂交稻组),其平均产量位列第1 位,达10 304.7 kg/hm2,比对照增产8.84%,差异显著。全生育期168.2 d,株高114.9 cm,千粒质量23.3 g,穗长20.2 cm,每穗总粒数267.6,实粒数215.3,结实率80.4%。据2014 年浙江省农科院植微所鉴定,宁优126 叶瘟0.2 级,穗瘟2.8 级,表现抗稻瘟病；白叶枯病5.8 级；褐稻虱9 级。米质达到农业行业《食用稻品种品质》标准三级。

2.5.2 宁优1915

宁84A 与广亲和中间型恢复系H1915 所配组合宁优1915 参加2020—2021 年浙江省单季籼粳杂交稻区试,其平均产量10 198.5 kg/hm2,比对照减产3.2%。两年省区试的平均全生育期154.0 d,比对照甬优1540 长3.4 d。株高123.1 cm,千粒质量24.4 g,有效穗172.5 万/hm2,每穗总粒数326.5,实粒数267.4,结实率81.9%。2020—2021 年经浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所抗性鉴定,穗瘟损失率最高3 级,稻瘟病综合指数4.1,为中感稻瘟病；白叶枯病最高7 级,为感白叶枯病；褐飞虱最高9 级,为高感褐飞虱。2020—2021 年,经农业农村部稻米及制品质量监督检验测试中心(杭州)检测,其直链淀粉含量16.0%,平均整精米率70.7%,长宽比2.1,垩白粒率18.0%,垩白度2.2%,透明度2 级,碱消值7 级,胶稠度72 mm,主要米质指标达到农业行业《食用稻品种品质》标准二级。

3 繁殖制种技术

3.1 确定适宜播期

在宁波繁殖制种,宁84A 应在6 月上旬播种；宁84B 应分两期播种,第一期和不育系同期播种,第二期推迟5～7 d 播种,以保证不育系在开花期内获得充足花粉,确保繁种产量。杂交组合制种时应根据恢复系抽穗期合理确定播种期。宁84A 感光性较强,抽穗期稳定在9 月上旬。恢复系应根据生育期分2 期播种,以确保父母本花期相遇。

3.2 合理密植，提高制繁种产量

宁84A 的秧龄应控制在20～25 d,母本每穴1～2 本,父本每穴1 本。在保证基本苗的前提下,应尽可能地增加母本有效穗数,增大授粉群体。父母本行比以2 ∶8为宜。

3.3 提高异交结实率

制、繁种过程中,在父母本花期相遇的前提下,可采取以下辅助措施来提高结实率。一是割叶。破口期父、母本同时割去剑叶1/3～1/2。二是适量喷施“九二〇”。宁84A 对“九二〇”较为敏感,一般应喷施45 g/hm2,即抽穗5%时喷20 g/hm2,次日再喷25 g/hm2。父本应根据其对“九二〇”的敏感程度喷1～2 次,总施用量控制在150～200 g/hm2,确保父本株高高于母本,以利于授粉。三是及时赶粉。待母本开花高峰时,小面积用竹竿或者鼓风机人工赶粉,大面积可用拖拉机拉绳索赶粉,每天赶粉3～4 次。

3.4 病虫防治

籼粳杂交稻制种由于不育系、保持系、恢复系的生育进程、农艺性状差异,田间管理比普通水稻品种更为复杂,病虫害情况相对于大田水稻生产更严重。根据宁84A 的特点,前期应做好浸种催芽工作,应选用不同浸种剂进行混配浸种,以提高对恶苗病及其他种传病害的防治效果；中后期应加强对螟虫、褐稻虱、纹枯病、白叶枯病、稻瘟病等病虫害的防治,以保证制种的产量。

3.5 去杂保纯，确保种子质量

为确保制种种子纯度,应做好隔离。可选择和不育系花期相差25 d 以上或者四周1 km 范围内无同花期水稻种植的地块,如有其他水稻品种种植应做好物理隔离,以确保制种纯度。做好田间去杂工作,移栽前应确保种植田块干净,无上年的落田谷及新生稻苗。移栽后应及时去除父母本异形株、母本散粉株,确保父母本材料的纯正。收获期应严防混杂,彻底清理收割、脱粒机械,运输和晾晒及烘干过程中要保证器具干净,要单独晾晒,防止鸟兽啄爬。

4 应用前景

宁84A 综合性状好,不育性稳定,配合力强,米质优,叶色较淡,后期落色好,不早衰,对改良籼粳杂交水稻的品质、产量、抗倒性、后期转色均具有较好的利用前景。近年来,经大量测交筛选,宁84A 与广亲和中间型恢复系H175、H126、H1915 等组合表现较强的杂种优势,部分组合产量、米质表现突出,在籼粳亚种间杂交水稻育种研究领域具有一定的应用价值。