APP下载

水稻籼型光温敏核不育系皖2305S的选育

2021-04-29杜士云吴爽王守海王辉徐广德

安徽农业科学 2021年7期
关键词:籼型叶枯病株系

杜士云 吴爽 王守海 王辉 徐广德

摘要 皖2305S是以水稻光温敏核不育中间品系2301S/CBB23F14为母本,与自育品系1892S/3401F6杂交,选育而成的籼型光温敏核不育系。该不育系含有抗白叶枯病基因Xa23,不育起点温度低,不育性稳定,易繁殖制种,配合力好,在合肥自然条件下稳定不育期为30d,2013年通过安徽省农作物品种审定委员会的技术鉴定,所配组合2305S/華占进入湖北省早熟中稻区域试验。

关键词 水稻;籼型光温敏核不育系;2305S;选育

中图分类号 S.511文献标识码A文章编号0517-6611(2021)07-0043-03

AbstractWan2305S,derivedfromthecrossbetweenanintermediatephotoperiodandthermosensitivegenicmalesterile(PTGMS)line2301S/CBB23F14andanintermediaterestorermaterialfrom1892S/3401F6,isanewphotoperiodandthermosensitivegenicmalesterile(PTGMS)lineinIndicarice,withbacterialblightresistancegeneXa23.Ithasalowcriticalsterilityinducingtemperatureandstablemalesterility.Italsoshowshighcombiningabilityandiseasytoconductmultiplicationandhybridseedproduction.UndernaturalconditionsinAnhui,2305Shasastablesterileperiodofabout30d.ItwastechnicallyidentifiedbytheCropVarietyAppraisalCommitteeofAnhuiProvincein2013.Combination2305S/HuazhanwastestedintheregionaltrialformidseasonearlyIndicariceinHubeiProvince.

KeywordsRice;IndicaPTGMSline;2305S;Breeding

作者简介 杜士云(1973—),女,安徽寿县人,副研究员,硕士,从事水稻遗传育种研究。

水稻白叶枯病是世界性的水稻细菌病害,也是限制我国水稻高产稳产的重要因子之一[1]。该病害在世界各水稻产区均有发生,尤其在中国、日本和印度发生最为严重[2]。中国南方和长江中、下游稻区水稻白叶枯病常年流行,一般减产10%~30%,发生严重时减产可达50%以上[3]。

防治水稻白叶枯病最经济有效的手段就是利用白叶枯病抗性基因培育抗病品种。Xa23是从我国普通野生稻种鉴定出的一个优良抗白叶枯病基因,是一个广谱持久抗水稻白叶枯病基因,Xa23对现有国内外白叶枯病鉴别菌系,如菲律宾小种1~10、中国致病型小种1~7和日本小种1~3都表现高抗,且完全显性、全生育期抗病[4],因此该基因被广泛应用于水稻白叶枯病抗性改良[5-8]。

2305S是以自育的含有Xa23基因的籼稻温敏核不育中间品系2301S/CBB23F14为母本,与自育品系1892S/3401F6杂交,辅助用分子标记辅助选择技术,经5年8代选择育成的籼稻温敏核不育系皖2305S(简称2305S)。该不育系含有Xa23基因,接种鉴定白叶枯病1级、稻瘟病7级,在合肥稳定不育期30d以上。2013年通过安徽省农作物品种审定委员会的技术鉴定。鉴于此,笔者介绍了水稻籼型光温敏核不育系皖2305S的选育过程、特征特性、配组表现、繁殖和制种技术要点。

1选育过程

2008年冬季海南陵水,以自育的籼稻温敏核不育中间品系2301S/CBB23F14为母本,与自育品系1892S/3401F6杂交,收获杂交种90粒;2009年夏季合肥,获得杂交种苗52株,种植44株,表现全不育,选择不育单株11株,割茬再生收获自交种;2009年冬季海南陵水,种植F2株系11个,选可育单株13株;2010年夏合肥,种植F3株系13个,选不育单株15株,割茬再生收获自交种;2010年冬季海南陵水,种植F4株系15个,入选可育单株17株;2011年夏季合肥,种植F5株系17个,优选不育单株12株,割茬再生收获自交种;2011年冬季海南陵水,种植F6株系12个,优选结实单株20株。2012年夏合肥,种植F7株系20个,其中ΩS2386株系表现优异入选,割茬再生混收自交种,定名皖2305S。2012年冬季海南陵水进行隔离繁殖,生产不育系种子,并进一步开展2305S的分期播种、组合测配及试制种等相关试验。2013年通过华中农业大学人工光温育性鉴定试验,2013年通过安徽省农作物品种审定委员会的技术鉴定。

2特征特性

2.1主要形态特征

水稻2305S不育系株型紧凑,植株较矮,茎秆粗壮。稃尖、柱头无色,叶鞘绿色。剑叶直立、较长、内卷。穗顶端颖花偶有短芒。在合肥5月1日播种,7月24日始穗,播始历期84d,单粒种子苗移栽,栽插密度13.3cm×16.7cm,单穴穗数5.7个,穗数256.5万/hm2,株高72.1cm,穗长20.7cm,每穗颖花234朵,剑叶长26.4cm,宽1.8cm,剑叶叶枕至穗颈节长度为8.8cm,包颈度42.5%,包颈粒率21.8%。主茎15.1叶。5月25日播种,8月11日始穗,播始历期78d,主茎14.6叶。

2.2育性表现

2.2.1合肥自然条件下分期播种的育性表现。

2012年在合肥进行了分期播栽试验,从5月1日开始,至7月11日结束,间隔10d播1期,共播了8期。镜检套袋期为7月23日至9月21日。2305S从7月23日至8月31日抽穗,表现雄性不育,镜检花粉败育率为99.56%~100%,平均99.97%,套袋自交结实率0~0.18%,平均0.01%。稳定不育期为40d。

2013年在合肥进行了分期播栽试验,从4月21日开始,至7月11日结束,间隔10d播1期,共播了9期。镜检套袋期为7月17日至9月22日。2305S从7月17日至9月11日抽穗,表现雄性不育,镜检花粉败育率为99.83%~100%,平均99.97%,套袋自交不結实。稳定不育期为57d。

2.2.2人工气候箱鉴定结果。

2013年在华中农业大学植物科学技术学院进行人工光温育性鉴定试验,结果表明,2305S在14.5h+25.0℃、12.5h+25.0℃和自然光温3种处理条件下,自交结实率均为0;而在14.5h+23.0℃处理条件下,花粉败育率为99.51%,自交结实率仅为0.27%。这说明2305S为籼型温敏型核不育系,在长日下的不育起点温度为23.0℃左右,可以分别在长江中下游和海南安全进行夏制和冬繁。

2.3异交特性

2305S开花习性较好,未施用“九二零”,柱头外露率78.1%,其中双外露率44.3%,单外露率33.8%。抽穗当天或第2天就开花,盛花期在见穗后4~6d,单株开花7d左右,开花高峰期:晴天在10:00—12:00,遇阴雨天气相应延迟。小面积制种异交结实率48.7%左右。

2.4稻米品质及抗性

经检测,2305S精米率71.6%,千粒重25.1g,稻谷长7.3mm,宽2.9mm,长宽比2.5,直链淀粉含量16.1%。

2012年经安徽省农业科学院植物保护研究所接种鉴定,2305S白叶枯病1级、稻瘟病7级。2305S中含有来源于水稻CBB23中的抗白叶枯病Xa23基因,其Xa23基因PCR检测见图1,分子标记引物为RM206,阳性对照为含有抗白叶枯病Xa23基因的水稻CBB23,阴性对照为安徽省农业科学院水稻研究所选育的籼型光温敏不育系1892S[9]和2301S[10]及常规恢复系水稻3401。

3配组表现

2305S配合力较强,以皖2305S为母本与一般籼稻品系测交,多数组合表现熟期适宜,穗粒数多,结实率高,米质优良,杂种优势强等优点。

所配组合2305S/华占参加湖北省种业创新联合体测试早熟中稻区试,优势突出。2017年平均产量10.02t/hm2,比对照增产15.03%,差异极显著,居第1位。田间表现株型适中,性状整齐,剑叶长挺,有效穗较多,植株较矮,稃尖无色。中抗白叶枯病,中抗稻瘟病,稻瘟病综合指数2.8,全生育期112.9d,米质主要理化指标达到国标二级优质稻谷质量标准。2018年,平均产量9.94t/hm2,比对照增产14.30%,差异极显著,居第1位。抗白叶枯病,中抗稻瘟病,稻瘟病综合指数3.1。全生育期110.7d,米质主要理化指标达到国标二级优质稻谷质量标准。

4繁殖技术要点

2305S育性转换临界温度小于24℃,在安徽或湖北秋季9月中下旬抽穗,一般可正常结实,但因为秋季气温的不稳定性,具有一定的风险,一般利用海南冬季自然短日低温条件进行繁种,将育性转换敏感期安排在日平均气温低于23℃的时段,即可安全繁种。2305S海南冬繁时,花期宜安排在3月上中旬。2305S在海南陵水的自然光温条件下,11月底左右播种,3月上中旬始穗。繁殖田要求隔离条件好、灌溉条件好、无其他品种落粒谷生长。注意肥水管理,及时防治病虫害和除杂,及时收晒,保证种子纯度和质量。

5制种技术要点

为确保制种安全,2305S制种主要注意以下几点:一是选定适宜的制种季节和制种基地,合理安排播插期,避免前期低温和后期低温导致可育的情况。2305S育性转换起点温度低于24.0℃,育性稳定,在安徽稳定不育期超过40d。如在安徽夏制,2305S的抽穗扬花期宜在8月10—20日,根据2305S的生育特性,播期宜安排在5月中下旬。二是适时适量酌情喷施“九二零”。2305S对“九二零”不敏感,建议母本幼穗在破口3%前开始启动喷洒“九二零”1次,一般用量为45~75g/hm2。始喷指标抽穗15%左右,分3次按“前轻、中重、后补”的原则喷施,一般用量为450~600g/hm2。三是稀播壮秧,搭好丰产苗架。2305S开花习性好,受粉能力强,异交结实率高。分蘖力强,成穗率高,通过增加母本用种量、稀播匀播、培育多蘖壮秧、适龄移栽、插足基本苗、一次性施肥等措施,培育出有效穗多、穗层整齐的苗穗群体,从而夺取高产。另外,需选好制种田;确定父母本适宜的播差期,及时调节花期,确保父母本盛花期相遇;科学肥水管理;防治病虫害,防杂保纯,严格防止生物学混杂和机械混杂,确保种子纯度和质量。

参考文献

[1]王春连,章琦,刘丕庆,等.水稻抗白叶枯病基因Xa23的发掘与利用[C]∥2018全国植物生物学大会论文集.北京:中国作物学会,2018:244.

[2]李定琴,钟巧芳,曾民,等.水稻抗白叶枯病基因定位、克隆及利用研究进展[J].中国稻米,2017,23(5):19-27.

[3]吴云雨,王建飞,鲍永美,等.65个水稻主栽品种(系)对白叶枯病菌的抗性鉴定[J].江苏农业学报,2012,28(2):448-450.

[4]章琦,赵炳宇,赵开军,等.普通野生稻的抗水稻白叶枯病(Xanthomonasoryzaepv.oryzae)新基因Xa-23t的鉴定和分子标记定位[J].作物学报,2000,26(5):536-542.

[5]杨德卫,叶宁,叶新福,等.分子标记辅助选择Xa23基因改良早稻恢复系白叶枯病抗性研究[J].福建农业学报,2015,30(4):351-356.

[6]田大刚,陈在杰,陈子强,等.分子标记辅助选育聚合抗稻瘟病基因和抗白叶枯病基因的水稻改良新恢复系[J].分子植物育种,2014,12(5):843-852.

[7]顾建强,陈子强,林艳,等.利用分子标记辅助选择改良蜀恢527对白叶枯病的抗性[J].福建农业科技,2019(3):6-9.

[8]刘峰,梁青,陈伟雄,等.分子标记技术改良水稻白叶枯病抗性研究进展[J].安徽农业科学,2015,43(21):36-37,128.

[9]杨联松,白一松.籼型水稻光敏核不育系1892S选育及其应用研究[J].安徽农业科学,2012,40(26):12808-12810.

[10]王德正,王守海,罗彦长,等.籼型温敏核不育系2301S的选育[J].杂交水稻,2001,16(5):8-10.

猜你喜欢

籼型叶枯病株系
广适籼型两系不育系7011S
早籼型香稻三系不育系禾5A的选育与应用
过表达NtMYB4a基因增强烟草抗旱能力
嫦娥5号返回式试验卫星小麦育种材料研究进展情况
国家2015年审定通过的水稻新品种(上)
广西壮族自治区2015年审定通过的水稻新品种(上)
衢州椪柑变异株系—黄皮椪柑相关特性研究
大蒜叶枯病重发原因分析与绿色防控技术
水稻白叶枯病菌Ⅲ型效应物基因hpaF与毒力相关
苹果炭疽叶枯病在芮城县的发生特点及防治