抗稻瘟病三系杂交水稻新恢复系的筛选与应用

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水稻是世界上重要的三大主要粮食作物之一,全球半数以上的人口以稻米为主食,水稻的安全生产关系到我国农业可持续发展和国家安全问题。稻瘟病是一种广泛发生的危害水稻生长的真菌病害,对稻米产量和品质均有重大影响。目前防治稻瘟病最经济有效的措施是利用持久广谱抗性基因选育出持久抗性品种。而恢复系的抗性、产量和品质是选育优良杂交稻的关键因素,因此,选育优良抗病性恢复系是选育水稻好品种的基础。本研究以华占等优良恢复系为受体亲本,与含有抗稻瘟病基因的供体亲本长恢31进行杂交,再结合田间稻瘟病自然诱发圃鉴定筛选出抗性单株和株系,经过南繁北育多代连续自交选择,成功选育一批抗性强的优良恢复系。其中新恢复系材料长恢83(19CR18)表现突出,该恢复系稻瘟病抗性强、丰产性好、米质优。与多个优良不育系的配组组合丰产稳产性好,稻瘟病抗性好,米质较优。经观察和多点品比试验,最终选育出强优势抗病新组合荃9优83。主要研究结果如下:1.筛选出一批优异新恢复系:本研究以杂交育种技术为基础,结合现代育种技术,采用系谱法进行选育。最终于2019年筛选出一批稻瘟病抗性强、丰产性好、米质优的新恢复系材料19CR04、19CR10、19CR18、19CR21和19CR29等,其中19CR18(长恢83)表现突出。2.长恢83的主要特性特征:长恢83在湖北荆州种植,平均产量6.52t/hm2,较对照黄华占增产4.27%,全生育期127d,较对照迟7d。株高109.8cm,株型适中,分蘖力强,茎秆粗壮,长势旺盛,后期转色好。穗长24.0cm,穗粒数167.8粒,结实率85.6%,千粒重27.66g,糙米率77.8%,整精米率64.5%,垩白粒率3.3%,垩白度1.2%。抗稻瘟病,中感纹枯病。长恢83的恢复力强,经与多个不育系测交,配组组合结实率均达84%以上;结实率、千粒重、单株产量等穗部性状的一般配合力高;组合间各性状的特殊配合力在20个组合中居中上水平。经初测与复测,与荃9311A配组组合荃9优83植株繁茂、株叶型好、丰产稳产,表现出较强的杂种优势。分期播种试验表明,长恢83播始历期稳定,为86±3d;播始历期有效积温稳定,约1250℃;主茎叶片数约17片。3.长恢83的配组应用:长恢83与多个不育系配组表现出较好一般配合力和特殊配合力。以荃9311A/长恢83配组的组合荃9优83,经初步试制种,产量达每公顷3000公斤左右,茎秆粗壮,赶粉不易折断,抽穗集中,花期颖花数多,花粉量大,花时集中,制种易获高产。荃9优83于2021年在荆州作一季中稻种植,该全生育期124d,较对照丰两优4号迟3d。茎秆粗壮,耐肥抗倒,分蘖强,叶片挺直,转色一般,鞘浮色无色,谷粒长形,无芒。株高116.4cm,穗长26.1cm,穗粒数178.7粒,结实率83.5%,千粒重28.8g,产量8.88t/hm2,较对照增产7.3%。糙米率76.4%,整精米率63.6%,垩白粒率11.3%,垩白度2.7%。在恩施两河稻瘟病病圃自然诱发鉴定,稻瘟病综合抗性指数1.6,穗瘟损失率最高级1级,抗稻瘟病;发生稻曲病;在荆州田间鉴定感纹枯病。荃9优83在武陵山区多个试验点的产量较对照有显著差异,综合产量显著高于对照瑞优399。该组合在9个试验点中平均产量9.19t/hm2,较对照瑞优399显著增产8.67%,综合位次第一。本研究筛选出的新恢复系长恢83与其亲本华占相比,分蘖有所增加,株叶型更好、茎秆更有韧性,株高适中,配合力高,稻瘟病抗性强,具有一定的市场应用价值。长恢83不仅以其优秀的恢复性和一般配合力可以与众多不育系配组出优良组合,还可以凭借其优良的农艺性状作为后续育种目标中的中间材料得以应用。本研究在材料筛选的过程中,着重进行了配合力分析及遗传力分析,为摸清自育材料各性状配合力、遗传力的特征特性提供了参考依据,有利于后期的材料创制;随后进行播期试验探究该恢复系特征特性,针对配组组合荃9优83生育特点确定了繁制要点;进行多点观察试验,为品种后续申报区域试验提供了良好的数据支撑。
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