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晚粳稻新品种选育的技术与体会
作者:端木银熙 孙菊英等
出处:《中国稻米》杂志 发布时间:2002-11-21 10:13:54 (原作发表时间:2002年第5期)
常熟市农科所自1984年参加苏州市科委组织的水稻育种协作攻关及江苏省“八五”、“九五”农业重大攻关项目——太湖稻区早(中)熟晚粳新品种选育,以及江苏省“十五”科技攻关项目“优质、高产、多抗粳稻新品种选育”以来,围绕高产、优质、早熟、抗病育种目标,经过18年努力,先后育成了“太湖粳1号”、“太湖粳2号”、“常熟黑米”、“常农粳1号”、“常农粳2号”5个水稻新品种。同时还获得了一批很有希望的苗头品系。2001年有8个品系参加全国、省、市区试、品比和联鉴,还有172份材料正在鉴定选拔之中,选育各代材料达4760份,可望筛选出符合育种目标新品系。
在育种实践中,我所育种科技工作者在创造新品种同时,亦积累了一些经验,下面就提高晚粳常规育种成效谈几点体会:
一、 制订育种目标
在开展晚粳育种时,即拟定高产、优质、抗病、熟期适宜作为我所育种目标,“九五”期间又把培育优质稻米放在首要位置,突出品质育种。其中产量水平,要求新育成品种,大面积稳定在9000kg/hm2,即比推广品种增产3%~5%。我们重点抓三项指标:一是抗性,力争“九五”期末育成品种对稻瘟病反应能力提高到高抗水平。对褐飞虱的抗性尚在探索中,中长期目标是选育出具有兼抗或多抗性品种。二是熟期适宜,生产实践证明,在正常播栽条件下,选育9月5日左右齐穗,10月下旬成熟的早、中熟晚粳类型,该类型最适合本地区种植,熟期早于此类型难于获得高产,迟于该类型稳产性差,且不利秋播,在生产上应用亦困难。三是穗、粒、重三者要协调,从育种实践看,应该注重构成产量三要素的协调发展,以培育调节能力较强中间类型为妥,千粒重稳定在27~28g之间,在此基础上还要求新品种具有适宜株高和较强耐肥抗倒性能。
优,即品质要优,育成品种品质要达到新颁国标三级标准以上,且适口性好,以适应社会主义市场经济需要,而影响品质具体指标中,垩白度(率)系主攻方向,但考虑到育种周期长,因而在实际工作中重点抓好两个层次品种类型选育,一是选育品质优于现有当家品种的优质高产适合大面积种植的新品种。二是选育有一定产量水平但米质特优新品种,以满足不同层次消费及适应育种目标的瞻前性。
上述育种目标是总原则,但事实上新育成品种不可能是十分完美的,育种规律应是在原有基础上逐步提高,为了能尽快育成新品种,减少不必要摸索,在杂交亲本选配上,通过认真总结,我们认为,下列两种配组类型成效明显。
1. 糯、粳型配组 糯/粳(粳/糯)配组因亲缘远,后代易获得超亲材料,为高产优质育种有效途径之一。1986年以太湖糯/秀水04配组选育的粳型太湖粳2号就是一例,该品种具有较好高产稳产性能。据研究,太湖粳2号单位面积穗数及粒重偏太湖糯,而结实率、籽粒饱满度、抗稻瘟病等结合了秀水04性状,而每穗粒数则明显超亲,该品种高产稳产性能已被实践所证实。
糯、粳杂交亦是优质育种理想配组之一。1998年审定定名的常农粳1号(太湖糯/武育粳2号)和2000年审定定名常农粳2号(94G091/秀水04//武育粳2号)水稻新品种,其外观品质及直链淀粉含量均较亲本秀水04、武育粳2号有改进或降低。目前正在选育中太湖糯/武运粳7号分离后代,已获得外观米质极佳材料。
2. 性状互补配组:选择在生产上应用、且来源不同的外地及本地育成品种配组,其后代具有良好性状互补作用。如太湖粳1号亲本之一系浙江育成的秀水04,该品种抗性(稻瘟病)、结实率、后期熟色等较好。另一个亲本则为本地育成品种早单八,有一定产量潜力,穗型也较大,熟期合适,但结实率、饱满度、后期熟色较差。两者配组育成的太湖粳1号则结合双亲优点,具有早单八熟期、穗型、品质及秀水04结实性、抗性和熟色。由于双亲均系当地栽培品种,育成的太湖粳1号亦具有良好适应性,易栽培。
此外,近几年采用广亲和优质籼型材料与本地粳型品种杂交,并配合复交回交,目前已获得了一批新类型,现正在加速稳定中。
二、 杂交后代选择
正确处理杂种后代,是关系到能否选到优良变异单株,以育成既定目标新品种的关键。经长期育种实践体会到,这需要做到以下三条,一是要求育种科技人员有丰富经验和一定的遗传育种知识,并在整个选种过程中经常深入田间细致观察变异单株综合性状和生物学特性。根据育种目标,对不同组合的不同世代的变异程度进行综合和分析。二是正确掌握选种技术。首先必须对照育种目标,将F1分类排队,确定优良组合,一般组合和表现差的组合,对表现差的组合给予淘汰,以减少工作量,对表现突出组合F2将重点选择。其次适当扩大F2群体,以防优良株系丢失,在此基础上配以良好的栽培措施,利于提高选择效果。对入选的F2一般组合选择5%左右的单株,对F2重点突出组合要增加选择单株数量不少于10%,对F3及高世代株系,一般每个入选系选留3~5株。三是正确掌握选择标准,杂种后代选择什么样单株应依据育种目标,从熟期、株高、植株形态、穗部性状、粒形、谷壳绒毛、熟色等综合考虑。我们一般在F2、F3中尽量选择经重组既不明显偏父,也不明显偏母的中间型的变异优良单株为宜,这样有可能获得具有综合双亲或互补的优良性状的重组类型,从而达到育种目标的要求。在抗性育种中,如亲本之一为感病类型,则切忌选择偏该亲本单株,以免性状稳定时不抗病而遭淘汰。
三、 改进鉴定方法
对当选的高代稳定材料,如何能及早肯定其利用价值,就必须提高鉴定质量,这方面我们重点进行产量、米质、抗性三项指标的鉴定。
产量鉴定上我们改进了原有鉴定方法,采用重复鉴定法,即对每份高代材料在当选同时选择优良单株4~5个。来年当选材料进入鉴定圃试验,选择的4~5个单株经室内考种淘汰1~2个单株,保留的3个单株,进入观察圃鉴定。重复鉴定虽工作量增加,但正确性较高,经两圃鉴定结果一致,表现突出的品系,来年用观察圃中优良株系种子推荐参加试验。1988年应用此法后,每年提拔2个品系参加苏州市协作联鉴,试验结果每年均有1个品系升入苏州市品比,连续5轮共有6个我所育成品系从市品比中升入省区试,其中4个已审定,1个正在试验中,仅淘汰2个。
品质鉴定,除加强早代室内外观米质鉴定并建立系统档案外,当选品系还要开展出糙率、精米率、整精米率、长宽比测定,外观米样评选等,对达不到规定指标品系坚决淘汰,以保证育成品系米质能达到新颁国标三级或三级以上标准。
抗性鉴定,病害重点鉴定对象为稻瘟病,采用方法主要是当地鉴定与异地鉴定相结合,即对稳定当选材料取一份送至协作单位吴江农技中心,进行苗期接种及穗期田间诱发鉴定,与此同时,本所亦设立穗期田间诱发圃进行稻瘟病自然鉴定,通过上述重复方法筛选出的抗性材料,实践证明是比较可靠的。
四、 缩短育种年限
水稻常规杂交育种周期长,一般认为从配组到育成品种至少要10年,配组时制定育种目标,有时因育种年限长,育成滞后品种无法在生产上应用而遭淘汰事例不少。为了在尽量短时间内育种品种,杂交育种中加速世代,加快稳定是必不可少的,所以从1984年开始,探索本地非温室条件下实现1年2代可能性,经连续3年试验研究,证明在本地无温室条件下完全能实现1年2代,实践证明效果是良好的。“太湖粳1号”1984年秋配组,后经连续2年非温室加代,又连续2年正季大田选择于1988年育成,杂交至育成仅用4年时间,4年中间试验,到新品种审定通过定名共用8年,较常规不加代提早2年育成。“太湖粳2号”1986年配组后亦连续2年加代育成,因中间试验顺利,仅用3年通过各级区试,1994年3月通过审定,前后共7年。
加速世代虽能缩短育种年限,但因各方面条件限制,加代组合不可能很多。故依据育种目标,选好加代组合,是加快选育品种成败所在。
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