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两系杂交粳稻‘云光109’选育与繁殖制种关键技术研究

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西南农业学扳 2013年26卷3期 V01.26 No.3 Southwest China Journal of Agricultural Sciences 文章编号:1001—4829(2013)03—0854—05 两系杂交粳稻‘云光109’选育与繁殖制种关键技术研究 杨 久 ,刘晓利 ,奎丽梅 ,涂 建 ,辜琼瑶 ,汪云辉 ,阳艾章 ,李社萍h (1.云南省农业科学院粮食作物研究所,云南昆明650205;2.仙桃市金田种业有限公司,湖北仙桃433016) 摘要:‘云光109’是利用光敏核不育系(PGMS)‘N95076S’与恢复系云粳恢7号组配而成。具有高产(9.0—13.97 t/hm2)、感稻 瘟病(9级),抗白叶枯病(3级)。米饭食12性好、米质优、经检测属优质软米杂交粳稻。2011年同时通过云南省和贵州省农作物 新品种审定,编号分别为滇审稻2011008号和黔审稻2011011号;2012年通过农业部超级稻认证。通过2008年至2012年‘云光 109’大面积制种实践表明,‘N95076S’在湖北省仙桃市最佳抽穗扬花期安排在8月16日至8月24日。此时阳光充足、温度高使 其容易通过育性转换敏感期,且不育性稳定,确保了杂交种子的纯度,以此确定最佳播种期为6月4日。在仙桃‘N95076S’不育 系在9月22日左右转换为可育,因此,对‘云光109’进行繁种需在7月14日播种,9月16日实现抽穗。同时,‘云光109’经过一 季制种后,可以通过再生繁殖,实现一季播种制种、繁殖双季,从而实现高产、优质、高效益。 关键词:两系杂交粳稻;‘云光109’;光敏核不育系繁殖;制种;选育 中图分类号:¥511.2 2 文献标识码:A Study on Breeding and Key Techniques of Seeds Production System of a Two-line Hybrid Japonica Rice‘Yunguang 1 09’ YANG Jiu ,LIU Xiao.1i ,KUI Li.mei ,TU Jian ,GU Qiong-yao ,WANG Yun—hui ,YANG Ai-zhans ̄,LI She-ping‘ (1.Institute of Food Crop,Yunnan Academy of Agriculture Science,Yunnan Kunming 650205,China;2.Xiantao Jintian Seed Industry Co.,Ltd.,Hubei Xiantao 433016,China) Abstract:Yunguang109 was combined with photosensitive geniemale sterileline(PGMS)‘N95076S’andrestorerlineYunjingzaNo.7・ It got some traits such as high yields(9.0—13.97 t/hm ),susceptible irce blast(9),bacteril blia htg resistance(3).The rice had good eating qualiy,and wast a high—quality soft rice japonia tcwo—hybrid rice through being tested.Yunguangl09 was approved by both Yunnan provincial and Guizhou provincil asa Dian No.201 1008 and No.201 101 1 at the sanle time in 201 1.Yunguang 109 was authenticatd as ea su— per rice by China ministry of agriculurte in 2012.Through five years test from 2008 to 2012 for seed production,the key heading period of ‘N95076S’was during August 16 to 24 in Xiantao.The adequate lighting and hih tgemperature made it easy to pass the period offertility sensitive,and sterility was stable,and the purity of hybrid seeds was ensured.So,the best sowing time can be determined on June 4.The PGMS‘N95076S’was tansfrormed into fertile about on September 22,therefore,Yunguang 109 should be sowed on July 14 and ensured the rice heading oil September 16.The seed production of Yunguang 109 could get the egeneratrion multiply after oue season hybrid rice.That is to say,through one season sowing,people could get double 8esBons high yield,good quality and hih benefgit. Key words:Two-line Japonica hybrid rice;Yunguangl09;PGMS line multiplication;Seed production;Breeding 两系杂交稻制种是利用光(温)敏核不育系在 特定条件下的雄性不育特性与恢复系生产杂交稻种 子;同时利用其在特定条件下表现雄性可育,即利用 收稿日期:2012—03—07 其自交能结实的特性来繁殖不育系实现“一系两 用”。两系较三系法种子生产程序简化、配组自由, 繁殖和制种成本较低等优点。但是,由于在不同播 期条件下对光(温)敏核不育系‘N95076S’育性表达 与转换很大程度上受温度控制,以致在不育期间往 往因温度波动而出现育性反复,从而降低杂交稻种 子的纯度H]。为此,必须研究两用核不育系的育性 基金项目:云南省技术创新人才培养资助项目(2011C1064);云 南省高层次科技人才培引工程项目(2001NG03);国家“863” 计划项目(2011AA10A101) 作者简介:杨久(1971一),男,云南大理人,研究员,硕士,从 事杂交稻遗传育种研究,E—mail:yaas2003@163.corn, 为共同 第一作者和通讯作者,E—mail:lishep@126.conr。 表达对生态条件的要求,才能使制种或繁殖达到优 质、高产、稳产。为了满足大面积生产上对合格种子 3期 杨久等:两系杂交粳稻‘云光109’选育与繁殖制种关键技术研究 1999年昆明正季 (恢73 R36,梅雨晴//云粳13)×银光-2 v'1 1999年海南三亚春季 R 2003年昆明正季 云粳恢7号(F8) 2005年昆明正季 (5088Sx7001S)N95076S(F|)×云粳恢7号 2006—2008年 F。品比观察 2009定 参加云南省、贵州省粳型杂交稻预试 2010生 参加云南省、贵州省区域试验 2011矩 通过云南省、贵州省水稻品种审定定名为‘云光109’ 2012盔 通过超级稻认定 图1‘云光109’选育系谱 Fig.1 Bmecling pedi舭of‘Yunguang 109’ 的需求,将光(温)敏核不育系‘N95076S’在湖北省 仙桃市(东经113。05 ,北纬30。l4 )育性转化规律 人手,总结‘云光109’安全高效繁殖制种关键技术。 定编号:DS 001-2003)。 父本‘云粳恢7号’是云南省农业科学院粮食 作物研究所水稻两系课题组1999年至2003年采用 优质耐寒性较好大穗型恢复系‘恢73///IR36/ 梅雨晴//云粳136////银光-2’,经系谱法选育共8 1材料与方法 1.1选育过程 代,育成的优质、抗病、抗寒软粳新恢复系。2003年 定名为‘云粳恢7号’。 ‘云光109’系云南省农科院粮食作物研究所水 稻两系课题组利用从湖北省农业科学院粮作所引进 的光敏核不育系‘N95076S’与自育的优质强恢复系 ‘云粳恢7号’配组而成的新品种。2011年通过云 南省农作物新品种审定,审定编号为滇审稻 2011008号,适宜于云南省海拔在1600~1900 m的 ‘云光109’,2005年用引进的光敏核不育系 ‘N95076S’与自育的优质强恢复系‘云粳恢7号’杂 交配组而成,2006年在嵩明进行杂种优势鉴定,同 时在仙桃进行试制种;2007年种植于嵩明进行杂种 优势及纯度鉴定,结果表现出株型好、穗型理想、产 量高等特点,同年定名为‘云光109’。 1.2试验材料 粳稻区种植。2011年同时通过贵州省农作物新品 种审定,审定编号为黔审稻2011011号,适宜于贵州 省中迟熟粳稻区种植;稻瘟病常发区慎用。2012年 9月25日经专家组对‘云光109’在嵩明县小街镇 甸丰村委会连片8.5 hm 测产,折14.5%标准含水 量后平均产量达到13.9r7 t/,hlIl2,超过该生态区域l2. 75t/hm 的超级稻指标,通过农业部超级稻认证 J。 母本‘N95076S’系从湖北省农业科学院育成的 光敏核不育系,组合为N5088s/7001s,经6年7代选 育而成,1997年定名为‘N95076S’,1998年引到云 南省农业科学院粮作所水稻两系课题组,并以此为 母本2000年育成云光l2号(组合为:‘N95076S’/ 云恢124),2003年通过云南省农作物品种审定(审 参试材料有‘N95076S’和‘云粳恢7号’。 1.3试验方法 2008年至2011年将‘N95076S’在湖北省仙桃 市,从5月4日至7月14日共分8期播种,记载双 亲生育特性及农艺性状,以平均套袋自交结实率来 研究‘N95076s’育性表达情况 .4 J。并进行杂交稻 制种。 2结果与分析 2.1 ‘N95075s’育性表达规律与播种期 2.1.1 ‘N95076S’在不同播期下的育性转换规律 856 西南农业学报 26卷 从图2可以看出,5月24日至6月24日期间播种, 109’最佳制种播种期为6月4 13。 ‘N95076S’的不育率变幅不大,不育率比较稳定,平 2.1.3依据‘N95076S’的转育期确定繁殖播种期 均达到99.96%,能满足制种对纯度的要求。如果 从表1还可以看出,7月14日播种9月l6日抽穗 提前到5月4日至5月24日期间播种,‘N95076S’ ‘N95076S’不育率为44.9%。并能满足9月8日 不育率平均下降到97.67%;而推后到6月24日至 后育性逐渐恢复,至9月16日止套袋自交平均结实 7月14日播种,‘N95076S’不育率平均下降到96. 率达到55.1%,可以进行不育系繁殖。因此,9月8 06%,育性波动明显加大。为保证种子纯度,在湖 日一9月16日是‘N95076S’育性转换临界期。 北仙桃制种区‘N95076S’的最佳播种期应安排在6 ‘N95076S’安全繁殖地点为海南陵水县,l2月 月4日至6月14日为佳。 10日播种次年元旦栽秧,3月1日见穗,4月1日开 2.1.2依据N95O75S的不育期,确定‘云光109’制 始收割。如果遇到种子严重缺乏的年份可以通过一 种播种期和最佳抽穗扬花期 从表1可以看出, 季制种收获以后,通过再生稻繁殖。最佳时间安排 ‘N95076S’在8月16日至8月24日自交结实率均 在8月初长高温条件下使‘N95076S’安全通过育性 为0,有稳定的不育期,为最佳抽穗扬花期。根据当 转换敏感期,既有利于制种优质、高产,又能保证制 地气象资料,这段时间秋高气爽,没有阴雨连绵,这 种收获后不育系能在9月22 13左右转换为可育以 样既可以在8月初的长日照、高温条件下使 实现再生繁殖,夺取制种、繁殖两季优质、高产、高效 ‘N95076S’安全通过育性转换敏感期,又可以避开 益。 7月底8月初阴雨连绵的天气。 2.2双亲主要农艺性状及生长特性 由图2可知,不同抽穗期‘N95076S’平均自交 2.2.1 ‘N95076S’农艺性状及生长特性双亲主 不育率来看,8月1日至9月1日为不育较稳定的时 要农艺性状及生长特性见表2,‘云光109’母本 期,不育率分别达到99.94%,100%,100%和99.88 ‘N95076S’最佳播种期为6月4日,8月16日抽穗, %。为保证种子纯度,在湖北仙桃制种区最佳抽穗扬 播始历期为72 d,全生育期为104 d。主茎叶片数为 花期应安排在8月16日至8月24日为宜。 13.5叶,株高85 cm,单苗分蘖数为6.8个,柱头外 因此,‘N95076S’和‘云光109’制种最佳抽穗 露率为56.8%,张颖角度大于等于20。,始花至盛 扬花期为8月16 13至8月24日,据此推出‘云光 花2—3 d,盛花持续5—6 d。 堡 一 寰 兰 I . 夏 { 三 5/4 5/14 5/24 6/4 6/14 6,24 7/4 7/14 7,25 8/1 8/8 8/16 8/24 9/l 9,8 9,l6 播种期(m/d)Sowing 抽穗期(m/d)Heading 图2 2008年至2011年‘N95076S’在不同播种期和抽穗期条件下育性转换规律 Fig.2 Self-sterility chnge regulation of‘N95076S’at diferent sowing and heading time from 2008 to 2011 3期 杨久等:两系杂交粳稻‘云光109’选育与繁殖制种关键技术研究857 2.2.2父本‘云粳恢7号’ ‘云粳恢7号’,优质、 施1次肥,随秧龄增大叶片增多,追肥适量增加,父 大穗穗粒数为125—145粒,单苗分蘖数中等,一期 父本最佳播种时间为6月1日播种,二期父本最佳 播期为6月7日,播始历期74 d左右,主茎叶片13. 5至14.5叶,单株开花集中,始花至盛花3—4 d,盛 花持续6—9 d,花粉量大,有明显花粉高峰期。 2.2.3花时父本‘云粳恢7号’花粉数量大、质 量好,晴天9:30~11:30为盛花,晴天午前花比例大 占80%以上。母本‘N95076S’开花习性良好,晴天 10:00—12:00为盛花,晴天午前花比例大占80% 以上。由于母本花时偏晚,早上通过赶母本露水来 提早花时,并适当推迟第1次授粉时间。 2.2.4确定双亲播差期,确保花期相遇在比较正 常的气候和栽培条件下水稻的主茎叶片数相对稳 定,因此,在播差期的确定上考虑出叶速度及抽穗速 度的同时,应以叶差为主,时差为辅。针对‘云光 109’双亲花时集中,父本花粉量充足,父本于始穗 当天开始散粉,第3~6天开花率为68.5%,而母本 于始穗后第3天始花,第4—8天为开花高峰期,开 花率为80.2%,播差期的安排母本抽穗应早于父本 始穗2~3 d。根据双亲生育特性,抽穗时间安排在 温度适宜的8月中旬,母本‘N95076S’播期为6月 上旬。一期父本比母本提前3 d播种,二期父本比 母本推迟3 d播时,父母本之间的叶差0.5叶左右, 两期父本间播差期为6 d,叶差为1叶左右。这样可 以做到“前花相遇、盛花相逢、尾花不丢” J。 2.3‘云光109’制种高产关键技术 2.3.1 建立合理群体结构,打好高产制种基础培 育适龄带蘖壮秧。多蘖壮秧能有效提高成穗率,增 加1,2次枝梗数,提高颖花比,有效发挥亲本穗大 粒多的特性。由于是夏季播种,温度高,营养生长期 短,要求统一催芽,分户稀播匀播。播种前用40% 多菌灵800~1000倍液或强氯精300—400倍液浸 种24 h,洗净用清水浸种24 h,催芽露白播种。播种 量父本165 kg/hm ,母本330 kg/hm ,播后塌谷,湿 润扎根,保持厢沟满沟水,厢面无积水,1.1叶时保 持厢面薄水分蘖,2叶施断奶肥,每公顷用尿素52.5 kg,兑清粪水漂施,本着少吃多餐的原则,每长1叶 本5叶施送嫁肥,5.5叶开始移栽,6.5叶移栽结束。 在整个秧田期始终把秧田蓟马的防治作为病虫防治 的中心。 适时移栽、合理密植。要求母本靠插以保证花 期集中,父本以发为主来延长父本供粉时间。行比 2:1O,父本第1,2期各插l行,以利于调整花期,喷 施“九二O”。父本行距26.6 cm,株距16.5 cm,穴 插3—4粒谷苗,保证基本苗7.5万/hm ;母本株行 距为13.3 cm×16.5 cm,穴插2粒谷苗,保证基本苗 225 ̄"/hm 。父本与母本间距为30 em。插足基本 苗对稳定父、母本的播始历期有重要作用,从而为后 期花期相遇提供了可靠的保障。 2.3.2加强田间管理通过优化肥料运筹,适当降 低高峰苗,减少无效分蘖,预防后期因湿度大而发生 纹枯病。前期减N控蘖,中期增肥促大穗,促进中 后期田间高光效,群体结构,施足大田底肥,搭建良 好苗架,采用中层施肥。方法:每公顷用尿素肥150 —187.5 kg,过磷酸钙525—600 kg,硫酸钾150 kg, 散施好后再粑栽秧田,一次施完,不施追肥,看苗开 小灶。 整个大田期要科学管水,插后前期浅水促分蘖, 肥前、药前有浅水层,干湿交替 J,防止纹枯病的发 生,孕穗至抽穗扬花期不能缺水,但是不能长时间淹 深水,长时间关深水会导致父本早穗,长时间干水会 导致父本推迟抽穗,影响父母本不能正常平衡生长 导致花期不遇。在喷施“九二0”至授粉期间,保证 田间有水5—7 cm,以增加田间湿度,提高异交结实 率。 2.3.3病虫管理种子用强氯精浸种消毒;秧田期 防治稻蓟马。前期以防治螟虫为主,对稻瘟病的防 治除移栽前秧田喷富士一号1次,在破口期着重防 治稻瘟病和稻曲病。母本抽穗盛花期,重点防治稻 粒黑粉病,用铜水剂,每公顷用量600 g,第3次 “九二O”喷完后接着喷施。灌浆后用多效唑270 g/ hm 均匀喷施穗部,防止后期梅雨天气带来穗萌,在 播种期间和灌浆后防治鼠雀害。 2.3.4做好花期预测与调节,巧施“九二0”,加强 858 西南农业学报 26卷 人工辅助授粉花期预测与调节。观察父母本的叶 差,结合幼穗剥查,进行花期预测,发现花期有错位 现象,应立即控快促慢。以2.7 kg/hm 的KH PO 进行叶面喷施促慢,或视苗情以75—225 kg/hm 尿 素撒施控快,以达到生长发育进程平衡。 巧施“九二0”。母本95076 S对“九二0”敏感。 茎秆较细,抽穗整齐,因此“九二0”施用不宜过早, 用量不宜过重,否则将造成母本植株过高而倒伏,影 响制种产量与品质。父本见穗5%时割叶,母本适 当轻割。每公顷“九二0”总用量为270 g,分作3次 使用:第1次在割叶当天120 g,第1次为割叶第2 天90 g,第3次为割叶后第3天60 g。 加强人工辅助授粉,提高异交结实率。一般在 父母本初花后30 min左右开始赶粉,视开花情况于 每天上午10:30—13:30进行。整个授粉原则是:利 用好头3次花粉,适当推迟第1次,抓紧第2、3次, 每隔30 rain赶粉1次,之后见“母”不见“父”,即只 要母本开花都要授粉;下午视其父本花粉情况,见 “父”不见“母”,虽然母本已经闭颖,但其柱头外露, 只要父本有花粉也要赶粉,做到有粉赶到无粉止的 原则,这样充分利用好父本的花粉,有利于提高异交 结实率。直到父本闭颖结束,在赶粉方法上,田块较 大时一般使用绳子授粉。赶粉至中午12:30结束, 每天4次,始花及尾花期每天1—2次,直到父本终 花为止。 田块较小时一般选择2 m左右长的竹竿于父母 本间双向同时赶粉,操作要领为“轻挨慢压重撒快 回手”,使花粉在母本上空形成均匀的花粉雾_3-s]。 2.3.5除杂保纯,适时抢收抢晒,确保种子质量 制种田成片种植,以空间隔离为主,严禁制种田片籼 稻插花种植。在制种生产过程中,对父母本中的杂 异株发现一株拔除一株,在割叶打“九二0”之前,要 做到及时、干净、全部、彻底清除掉杂异株,授粉期 间,发现一株拔掉一株,灌浆沉头后,必须认真拔除 全结实的植株。开花前去杂是关键,收割时彻底进 行1次田间除杂,并注意防止机械混杂和晒场混杂。 严防父本混割人母本中。去杂合格的发合格证,可 以收割母本;未经检查验收,无合格证的制种田,一 律不得收割,脱粒及入库要严格防止机械混杂。在 晒种时要求油布垫晒。由于种子成熟期在9月下 旬,正值秋季多阴雨,视天气情况及时抢收抢晒,确 保生产的种子达国标二级以上标准。 2.3.6 ‘云光109’繁殖制种入库产量2010年至 2012年3年累计在湖北省仙桃市陈场镇制‘云光 109’种子142 hm ,种子实际人库数440.2 t,平均产 量3.1 t/hm 。2012年制种42 hm ,平均入库产量 3.3 t/hm 。其中高产农户单产达4.45 t/hm 。在 理论上,2012年异交结实率为56.5%,母本有效穗 为225万穗/hm ,每穗实粒数为162粒,千粒重22 g,理论产量为4.53 t/hm 。 3讨论 通过2008年至2012年5年的‘云光109’大面 积制种实践表明,‘N95076S’在仙桃抽穗时间安排 在8月中旬(8月16日左右)为最佳。8月中旬仙 桃秋高气爽,避开了7月底台风及阴雨连绵的天气 的影响,有利于发挥九二0效果,从而提高了异交结 实率和制种产量 J,以此确定最佳播种期为6月 上旬。这样在7月底至8月初长日照高温条件下光 敏核不育系‘N95076S’能顺利通过其育性转换敏感 期,确保了种子的纯度。 ‘N95076S’一季制种后,可以通过再生繁殖,最 佳抽穗时间安排在8月10日至15日为最好,此时 阳光充足、温度高,不育系的不育性稳定,8月初的 长日照高温条件下通过育性转换敏感期,有利于制 种优质、高产,并能保证制种收获后不育系的再生繁 殖能在9月22日左右转换为可育,实现一季播种制 种、繁殖两季收获,夺取两系杂交稻制种、繁殖双季 高产、优质、高效益。 参考文献: [I]杨久,卢义宣,徐开荣,等.中国软米两系杂交稻云光l4号的 选育及在毗邻国家的表现[J].西南农业学报,2007,20(3):345 —348. [2]云南省信息公开门户网站>>昆明市>>嵩明县>>嵩 明县农林局索引号:530127-010255-20120927-0001发文13期: 2012-09-27名称:杂交粳稻新品种‘云光109’通过超级稻认定 主题词:杂交粳稻新品种‘云光109’通过超级稻认定[EB/' 0L]. [3]杨久,刘晓利,罗有金,等.高产软米两系杂交籼稻新组合云光 l4号[J].杂交水稻,2003,l8(16):68—69. [4]涂建,卢义宣,罗有金,等.两系杂交籼粳云光15号秋繁制种 高产技术研究[J].西南农业学报,2004,17(5):73-77. [5]卢义宣,杨久,涂建,等.两系杂交粳稻云光8号高产制种技 术[J].杂交水稻,2001,16(4):23-24. [6】邢福能,严小微,云勇,等.香型优质两系杂交稻新组合琼香两 优08的选育及制种技术[J].广东农业科学,2011(11):9—1O. (责任编辑王家银) 

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