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GLUTINOUS RICE RESTORER LINE NUOHUI 6211 WITH HIGH COMBINING ABILITY AND MULTIPLE RESISTANCE BRED BY COMBINATION OF IRRADIATION AND CROSS METHODS

辐射与杂交相结合选育高配合力强抗逆性糯稻恢复系糯恢6211



全 文 :核 农 学 报 2011,25(3):0494 ~ 0497
Journal of Nuclear Agricultural Sciences
收稿日期:2010-08-11 接受日期:2011-01-05
基金项目:农业部公益性行业科研项目(200803034)
作者简介:杨成明(1961-),男,四川绵竹人,副研究员,研究方向为辐射育种。Tel:028-65985187;E-mail:ycm196129@ yahoo. cn
文章编号:1000-8551(2011)03-0494-04
辐射与杂交相结合选育高配合力强抗逆性
糯稻恢复系糯恢 6211
杨成明1 邓 勇2 吴孝波1 田 红2 刘育生1
(1. 四川省原子能研究院,四川 成都 610101;2. 贵阳市农业试验中心,贵州 贵阳 550003)
摘 要:采用辐照杂交 1 代干种子成功选育出杂交糯稻恢复系糯恢 6211,该恢复系性状稳定、抗逆性强、
恢复力好、配合力高,于 2010 年春通过贵州省级田间技术鉴定。该恢复系与 N2A 所配组合糯优 6211 在
贵州省 2008 年区试糯稻组中单产 8335. 5kg / hm2,比对照龙虎禾增产 21. 5%,2009 年区试糯稻组中单产
8230. 5kg / hm2,比对照龙虎禾增产 19. 54%,于 2010 年 7 月通过贵州省品种审定委员会审定。
关键词:糯稻;恢复系;糯恢 6211;杂交糯稻
GLUTINOUS RICE RESTORER LINE NUOHUI 6211 WITH HIGH COMBINING
ABILITY AND MULTIPLE RESISTANCE BRED BY COMBINATION
OF IRRADIATION AND CROSS METHODS
YANG Cheng-ming1 DENG Yong2 WU Xiao-bo1 TIAN Hong2 LIU Yu-sheng1
(1 . Sichuan Institute of Atomic Energy,Chengdu,Sichuan 610101;
2 . Guiyang Agricultural Test Center,Guiyang,Guizhou 550003)
Abstract:The glutinous rice restorer Nuohui 6211 was bred from the irradiation of the F1 seeds. The restorer has the
characteristics of high stability of trait performance,highly resistant to biotic or abiotic stresses,and high combining
ability. It has been passed the provincial evaluation of field performance test in spring of 2010. The hybrid rice Nuoyou
6211 between N2A and Nuohui 6211 yielded 8335. 5kg / hm
2 in 2008 and 8230. 5kg / hm2 in 2009 in the regional trial of
Guizhou province in the glutinous rice group with yield increase by 21. 5% and 19. 54% respectively over the check
variety Long Hu He. Nuoyou 6211 was examined and approved to release by the Variety Examination and Approval
Committee of Guizhou Province in July,2010.
Key words:glutinous rice;restorer line;Nuohui 6211;hybrid glutinous rice
20 多年来的实践证明,辐射与杂交相结合改造水
稻恢复系与不育系,进而培育出新的杂交水稻品种是
一个非常有效的育种方法[1 ~ 3]。该方法包括:直接辐
照杂种后代、辐射后代作为杂交亲本再利用、杂交后代
作为辐射亲本再利用及辐射后代与辐射后代相互杂交
再利用等等。在直接辐射杂种后代方面,主要有 3 种
不同方式,即直接辐照人工杂交当代(F0)种子和 F1
代种子及后世代干种子处理。上世纪 80 年代,我国专
家就已对辐照水稻杂交当代种子的育种效果进行了研
究,研究表明辐射杂交当代种子比单纯杂交或辐照品
种确有提高突变频率、扩大变异谱、增加有益变异率、
从而提高育种效果的作用[4 ~ 7]。1978 年,英国科学家
Virk D S 等报道了辐照水稻 F1 代干种子,其杂交
引起的变异和辐射引起的变异是不累加的,而分离产
生的变异总数或是为辐射引起的变异增补,或是被它
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3 期 辐射与杂交相结合选育高配合力强抗逆性糯稻恢复系糯恢 6211
相抵[8]。1987 年,裘伯钦报道了采用辐照 F1 代种子
易产生突变,增加变异类型,提高育种效果;辐照可
以加快水稻有性杂交变异的稳定性[9]。1992 年,金庆
生等报道了辐照 F1 代种子的突出优点,杂交与辐照相
结合能累加基因重组和突变两者所产生的变异[5]。
1992 年,庞伯良等报道了辐照 F1 代干种子具有稳定
快的特点[9]。采用辐照 F1 代种子的方法选育糯稻恢
复系尚未见报道。辐照与杂交相结合的方法在改造我
国水稻恢复系和两系父本上取得了显著的成就。1995
年,用辐照与杂交相结合选育的三系恢复系辐恢 838
及其系列组合,推广面积累计达 1330 多万公顷[10],曾
成为长江中下游稻区主推的三系骨干亲本;1997 年,
用辐射杂交 F1 代种子选育的两系父本扬稻 6 号及其
系列组合,已成为长江上游稻区主推的两系骨干亲
本[2]。
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对
糯稻的需求越来越多。在上世纪 90 年代,长江上游的
糯稻产量水平较低,每公顷产量水平在 6 ~ 6. 5t 之间。
为选育出比对照荆糯 6 号增产 8% 以上的新品种,本
课题组将辐照与杂交相结合的方法应用到杂交糯稻恢
复系的改良上,经过多年的努力,选育出高配合力、强
抗逆性糯稻恢复系糯恢 6211,获得了省级田间技术鉴
定,其所配组合糯优 6211 获得了省级审定。
1 选育经过
1999 年海南冬繁时用江恢 364 与江恢 151 杂交,
2000 年春四川正季种植其 F1 代,经多次海南加代至
F6 代,选择其中的高杆大穗大粒植株作母本,与糯恢 2
号于 2003 年正季进行人工杂交。2003 年冬在海南种
植杂交种,去杂保真,其穗大粒多,但植株偏高,收获后
用剂量率为 72Gy /h、剂量为 400Gy 的60 Co γ 射线辐照
处理水分含量为 11. 5%的干种子 100g。2004 年正季
在四川种植 M1F2 代,将辐照的干种子催芽播种后其
幼苗存活率仅为 42. 4%,当代辐射损伤严重,植株表
现为不同程度的生理损伤,结实率严重下降,植株高度
参差不齐,每株选主穗混收。2004 年冬在海南种植
M2F3 代,并重选单株且鉴别糯性。2005 年正季在四
川种植选择的糯性种子,优中选优。2005 年冬季种植
M4F5 代,进行株行选择,优系用 N2A 测恢,再从中重
选单株。2006 年正季种植 M5F6 代,单株种植并提纯。
2006 年冬在海南种植 M6F7 代,单株提纯,将其中的优
良单株 06-6211 暂定名为糯恢 6211 且同时再与 N2A
测恢,供 2007 年品比试验使用。将优势组合糯优
6211 申请参加 2008 年和 2009 年贵州省糯稻组区域
试验。2010 年春在海南完成糯恢 6211 的田间技术鉴
定,糯优 6211 通过贵州省品种审定委员会审定。
2 糯恢 6211 的主要特征特性
2. 1 植株性状
糯恢 6211 植株高度 103cm 左右,植株整齐,分蘖
力弱,株型紧凑,叶色浓绿,剑叶长 30cm 左右,宽 1. 8
~ 2. 0cm,平展直立,部分基部扭曲,主脉较粗。主茎
叶片 16 ~ 17 片,叶耳、叶鞘、节间、颖尖无色。后期转
色好,谷黄秆青叶秀,易脱粒。穗长 25cm 左右,穗平
均着粒 150 粒左右,着粒密度大,结实率 80%左右,粒
型阔卵,千粒重 31g 左右。
2. 2 生育、开花习性
4 月 8 日在成都播种糯恢 6211,全生育期 138 ~
142d,播始期 110d 左右。抽穗整齐一致,开花习性好,
花药大而饱满,花粉量多,有利于制种高产。
2. 3 遗传性状
糯恢 6211 的主要农艺性状于 2006 年趋于稳定。
在 2007 ~ 2010 年的 4 年中,其群体的株高、生育期、叶
形、穗型、粒形、结实率、千粒重等农艺性状表现稳定;
2010 年种植群体 2100 株,经田间技术鉴定为农艺性
状优良,群体整齐一致,性状稳定,无异常株。
2. 4 恢复力
糯恢 6211 具有较强的恢复力。2006 年在四川绵
竹基地试验田,将糯恢 6211 与 N2A、II-32A、宜香 1A、
K22A、珍玉香 1A、绵香 5A、川香 29A、内香 2A 等 16 个
不育系组配的杂种 1 代按随机区组排列进行优势对比
鉴定,每组合种 5 行,每行 12 株,株行距 16. 7cm ×
30. 0cm,单本栽插,田间肥水管理与病虫防治控制在
同一水平,成熟后在每小区中间 3 行随机取 10 株进行
室内考种(除去边株),按 2 个样本平均数相比较的假
设测验方法进行显著性分析。结果表明:所配组合的
结实率均在 80%以上,平均为 87. 4%,比对照冈优 725
增加 4. 30%(见表 1),其中辐 74A /糯恢 6211 的结实
率与对照相比达极显著水平;N2A /糯恢 6211、K22A /
糯恢 6211、K18A /糯恢 6211、绵香 3A /糯恢 6211、绵香
5A /糯恢 6211、内香 2 A /糯恢 6211 的结实率与对照相
比达显著水平;其他组合与对照相比无显著性差异。
由此可见,糯恢 6211 对孢子体不育的不同不育系具有
恢复能力,且恢复力强,恢复谱广。
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核 农 学 报 25 卷
表 1 糯恢 6211 与不育系配组的杂种 F1 代的结实率表现
Table 1 Seed-setting rate of F1 hybrid combinations between different sterile lines and restorer line Nuohui 6211
不育系
sterile line
结实率
seed-setting
rate(%)
比 CK 增加
increase(%)
不育系
sterile line
结实率
seed-setting
rate(%)
比 CK 增加
increase (%)
N2 A 89. 0 6. 21 * 绵香 3A Mianxiang 3A 89. 6 6. 92 *
II-32A 87. 5 4. 42 绵香 5A Mianxiang 5A 89. 1 6. 32 *
宜香 1A Yixiang 1A 86. 2 2. 86 川香 29A Chuanxiang 29A 84. 5 0. 84
K22A 89. 5 6. 80 * 内香 2A Neixiang 2A 88. 6 5. 73 *
K18A 89. 3 6. 56 * 乐 301A Le 301A 83. 7 - 0. 12
珍玉香 1A Zhenyuxiang 1A 85. 6 2. 15 辐 74A Fu 74A 90. 5 8. 00**
珍玉香 2A Zhenyuxiang 2A 87. 4 4. 30 金 23A Jin 23A 87. 8 4. 77
395A 82. 5 - 1. 55 平均 average 87. 4 4. 30
396A 87. 5 4. 42 冈优 725(CK)Gangyou 725(CK) 83. 8 0. 00
2. 5 配合力
糯恢 6211 的配合力好。2006 年对糯恢 6211 与
N2A、II - 32A、宜香 1A、K22A、珍玉香 1A、绵香 5A、川
香 29A、内香 2A 等 16 个不育系组配的杂种 F1 代测
产,成熟后在每小区中间 3 行随机取 10 株(除去边
株)进行室内考种单株粒重,按 2 个样本平均数相比
较的假设测验方法进行显著性分析。结果表明:所配
组合均表现出产量优势明显,平均产量 8017. 5kg /
hm2,比对照增产 3. 06% (见表 2)。其中 N2A /糯恢
6211、II-32A /糯恢 6211、珍玉香 1A /糯恢 6211、川香
29A /糯恢 6211、内香 2A /糯恢 6211、辐 74A /糯恢 6211
的产量与对照相比增产达极显著水平;珍玉香 2A /糯
恢 6211、绵香 5A /糯恢 6211 的产量与对照相比增产达
显著水平;395A /糯恢 6211、396A /糯恢 6211 的产量与
对照相比减产达显著水平;乐 301A /糯恢 6211 的产量
与对照相比减产达极显著水平;其他组合与对照相比
无显著性差异。
该恢复系与 N2A 所配组合糯优 6211,在贵州省
2008 年区试糯稻组中单产 8335. 5kg / hm2,比对照龙虎
禾增产 21. 5%,2009 年区试糯稻组中单产 8230. 5kg /
hm2,比对照龙虎禾增产 19. 54%。
表 2 糯恢 6211 与不育系配组的杂种 F1 的产量优势表现
Table 2 Yield potential of F1 hybrid combinations between different sterile lines and restorer line Nuohui 6211
不育系
sterile line
产量 yield
(kg / hm2)
比 CK 增加
increase(%)
不育系
sterile line
产量 yield
(kg / hm2)
比 CK 增加
increase(%)
N2 A 8346. 0 7. 29** 绵香 3A Mianxiang 3A 7746. 0 - 0. 42
II - 32A 8752. 5 12. 51** 绵香 5A Mianxiang 5A 7957. 5 2. 29 *
宜香 1A Yixiang 1A 7810. 5 0. 40 川香 29A Chuanxiang 29A 8730. 0 12. 23**
K22A 7864. 5 1. 10 内香 2A Neixiang 2A 8067. 0 3. 70**
K18A 7930. 5 1. 95 乐 301A Le 301A 7479. 0 - 3. 86**
珍玉香 1A Zhenyuxiang 1A 8227. 5 5. 77** 辐 74A Fu 74A 8347. 5 7. 31**
珍玉香 2A Zhenyuxiang 2A 7992. 0 2. 74 * 金 23A Jin 23A 7902. 0 1. 58
395A 7570. 5 - 2. 68 * 平均 average 8017. 5 3. 06
396A 7554. 0 - 2. 89 * 冈优 725(CK)Gangyou 725(CK) 7779. 0 0. 00
2. 6 抗逆性
该恢复系茎秆基部节密、杆粗,抗倒力很强。在
2007 ~ 2010 年 4 年中,田间表现高抗稻曲病、中抗稻
瘟病、稻瘟病接种鉴定为 S。2010 年分期播种试验结
果表明,糯恢 6211 的耐温性能比汕优 63 好。
3 讨论
辐射与杂交相结合改造水稻恢复系与不育系进而
培育出新的杂交水稻品种,已被实践证明是一个非常
有效的育种方法[1 ~ 3],我们在 2003 年开始探索应用这
种方法改良糯稻恢复系,并成功育成了糯恢 6211,为
糯稻恢复系的选育开辟了一条新的途径。
糯恢 6211 的性状稳定,群体整齐一致,遗传性状
稳定。农艺性状优良,株型紧凑,茎杆粗壮,分蘖力弱,
抗倒力很强;叶色浓绿,剑叶平展直立,部分基部扭曲,
主脉较粗;后期转色好,谷黄秆青叶秀,易脱粒;对多个
不育系具有恢复能力,恢复力强,配合力好。
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2011,25(3):0494 ~ 0497
在糯恢 6211 的选育方法上,根据辐射与杂交各自
的特点,我们采取了以下行之有效的措施:
一是注重亲本材料的选择,充分利用前人研究成
果,选用最新、最好品种或材料主体,尽量考虑选用只
改良个别性状的亲本,以培育出市场竞争力强的新品
种,从而提高育种效率。在培育糯恢 6211 过程中利用
的亲本材料江恢 364 与江恢 151 都是当时生产上的强
恢复系,这有利于选育具有强恢复力的优良后代。这
一点在今后的水稻辐射育种上具有普遍的实际意义和
应用价值。
二是应用杂交 F1 代种子作为辐照材料提高育种
效率。辐照 F1 代干种子不需要做大量杂交穗,杂种 1
代可根据亲和力和田间发病情况淘汰不良组合,精简
照射试材;F1 代种子是不同基因型的杂合体,辐照几
千粒种子等于辐照几千份不同的材料。因此,本文选
择应用杂交 F1 代种子作为辐照对象。从糯恢 6211 的
选育经过和效果来看,在杂交育种上增加辐射的手段,
不仅有利于扩大变异谱,而且有利于辐照变异后代和
杂交变异后代的加速稳定。这一点和前人研究的结果
是一致的[5,7,9]。
三是改进了糯性植株的选育方法。由于杂交 F2
代的疯狂变异与辐照 M1 代的损伤效应重叠,难以选
择出农艺性状优良的单株;因此,本研究采用了在
M1F2 代主穗混收,下代(M2F3)单株选择并室内鉴别
糯性的方法,育种效果非常明显。这种选育糯性植株
的方法尚未见诸报道。
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(责任编辑 王媛媛
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