免费文献传递   相关文献

BREEDING OF A NEW EARLY SEASON INDICA RICE VARIETY GANZAOXIAN 56 BY IRRADIATION, ANTHER CULTURE AND HYBRIDIZATION

辐照杂合材料结合花药培养技术育成早籼新品种赣早籼56号



全 文 :文章编号 :100028551 (2005) 022081204
辐照杂合材料结合花药培养技术育成早籼
新品种赣早籼 56 号
黄英金1 ,2  刘宜柏2  况慧云2  徐正进1
(11 沈阳农业大学稻作室 ,辽宁 沈阳 110161 ;21 江西农业大学农学院 ,江西 南昌 330045)
摘 要 :赣早籼 56 号系江西农业大学农学院运用辐射处理及花药培养与有性杂交相结合的综
合育种技术育成的早籼新品种 ,该品种具有优质、高产、耐高温逼熟、熟期适宜、高抗稻瘟病等
优良性状 ,2004 年 3 月 19 日通过了江西省农作物品种审定委员会的审定与命名。本文主要介
绍了赣早籼 56 号的选育经过、主要特征特性及推广应用价值。
关键词 :水稻 ;辐射诱变 ;花药培养 ;灌浆期耐热性 ;品质育种
BREEDING OF A NEW EARLY SEASON INDICA RICE VARIETY GANZAOXIAN 56
BY IRRADIATION, ANTHER CULTURE AND HYBRIDIZATION
HUANG Ying2jin1 ,2  LIU Yi2bai2  KUANG Hui2yun2  XU Zheng2jin1
(11 Rice Laboratory , Shenyang Agricultural University , Shenyang , Liaoning , 110161 ;
21 College of Agronomy , Jiangxi Agricultural University , Nanchang , Jiangxi , 330045)
Abstract :Ganzaoxian 56 is a new early season indica rice variety , which was bred in the College of Agronomy of
Jiangxi Agricultural University by the integrative breeding techniques of radiation , anther culture and hybridization.
Its main characteristics were as follows : super quality , high yield , high tolerance to heat2forced maturity , suitable
maturity and high resistance to rice blast . It was registered by Crop Cultivar Registration Committee of Jiangxi
Province on March 19 , 2004. The breeding process of Ganzaoxian 56 , main characteristics and the value of its
exploitation and application were described in this paper.
Key words : rice ; induced mutation by radiation ; anther culture ; heat tolerance at grain2filling stage ; quality
breeding
收稿日期 :2004204202
基金项目 :国家科技部“早稻品质改良科技产业工程江西分项”(992022203)难题招标项目
作者简介 :黄英金 (1963 - )男 ,江西上犹人 ,沈阳农业大学博士研究生 ,江西农业大学教授 ,主要从事水稻遗传育种和生物技术研究。
Email : yhuang001 @163. com
早稻是我国重要的粮食作物 ,积极发展优质早稻生产 ,既可将早稻的种植优势转变为经济优势 ,又
能保障全国粮食市场的稳定[1 ] 。水稻灌浆期是产量和品质形成的关键时期[1 ] ,但在七月上中旬我国长
江流域以南的江西大部、湖南东部、浙江西南部、四川东部和广东的东北部等双季稻区 ,通常都是持续高
温天气[2~3 ] ,从而造成早稻的“高温逼熟”,导致产量不稳、稻米品质较差[4 ] 。因而 ,从生理机制上提高新
品种的灌浆期耐热性是双季早稻育种的关键[5~7 ] 。按照这一技术思路 ,我们以辐射诱变为主体 ,辐射处
理与有性杂交、花药培养相结合的综合育种技术 ,培育灌浆期耐热的新品种。本文介绍了赣早籼 56 号
的选育经过和特征特性。
18 核 农 学 报 2005 ,19 (2) :81~84Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
1  选育经过
1996 年早季选配中优早 3 号作母本与浙 9428 杂交 ,当年翻秋按单本种植 F1 ,F1 去除伪劣单株后混
收种子。1997 年 ,将 F1 植株混收的干种子用60 Coγ射线 300Gy 辐照后 ,作早稻按单本种植 F2M1 ,在剑叶
叶枕距 5cm 左右时 ,根据植物学特征和农艺性状的表现 ,结合高温胁迫处理后剑叶叶绿素含量的降幅及
细胞膜热稳定性的测定结果选择优良单株 ,取其适期花药接种培养。按照我们已建立的技术规程诱导
花粉单倍体植株 ,并进行试管苗安全越冬和壮苗培养[8 ] 。1998 年早季按单株种植 H1 ,按单株收获正常
结实的植株种子 ;当年翻秋分株系单本种植 H2 , 根据植物学特征和农艺性状的表现及有关生理性状的
测定结果 ,先选优良株系 ,再在优良株系中选优良单株 ,按单株收获。1999 年早季 ,分株系单本种植 H3 ,
在分蘖期、抽穗期、灌浆期和成熟期进行特征、特性的考查和检测 ,选择符合育种目标且单株间整齐一致
的优良株系 ,2 个优良稳定株系 (田间代码分别为 9920201 和 9920228) 入选 ,按株系混收种子。1999 年晚
季将 2 个入选株系翻秋种植 ,确认 2 个入选株系的基因型均纯合稳定 ,分别形成品系。
2000 年早季参加鉴定圃试验 ,品系 9920228 表现优异 ,性状整齐一致 ,越级提升参加 2001 年早稻进
行品比试验 ,品系 228 性状优异 ,越级提升申报参加省级区域试验 ,新品系定名为“农大 228”。2002 —
2003 年 ,农大 228 连续 2 年参加江西省水稻新品种区域试验 ,并进行生产试验与示范。
2004 年 3 月 19 日“农大 228”通过江西省农作物品种审定委员会的审定 ,命名为“赣早籼 56 号”。
2  赣早籼 56 号品种特性
211  生理机能
赣早籼 56 号不仅聚合了分散在中优早 3 号和浙 9428 这 2 个亲本中与高产、优质有关的有利性状 ,
而且由于辐射处理的效应获得了亲本所没有的优越生理机能 ,叶片生长期间细胞质膜稳定性好[6 ] ,叶片
功能期长 ,后期根系不早衰 ,是苗期抗寒性和灌浆期耐热性好的生理基础。生长后期表现为成熟稿色
好、结实率稳定。该品种在高温逼熟天气下灌浆成熟后所表现出来的优异品质 ,以及高产、稳产性能已
得到了各示范基地的一致肯定。
212  植物学性状
株高 95cm ,根系发达 ,株型松散适中 ,茎秆粗壮、坚韧抗倒 ,叶色绿 ,叶鞘、叶耳、叶缘均无紫色 ,叶片
挺直 ,抽穗整齐 ,后期青秆黄熟 ,稿色好。分蘖力中等 ,成穗率 70 %左右 ,单本栽单株成穗 6 个。穗形镰
刀形 ,不包颈 ,着粒密 ,穗长 18cm ,穗粒数 130 粒 ,结实率 78 %左右。粒形细长 ,粒长 813mm、粒宽
213mm、长宽比 316 ,谷壳薄 ,颖壳金黄色 ,稃尖无芒、无紫色 ,籽粒饱满、硬度大 ,千粒重 20g ,脱粒性适中。
213  生育特性
光温反应型属早籼中熟类型。在南昌地区 3 月 25 日播种 ,一般在 7 月 16 日前后成熟。江西省水
稻新品种区域试验中 ,赣州点和吉安点全生育期 110d ,南昌点全生育期 112d。全生育期与品种优 Ⅰ402
相当。
214  稻米品质
经农业部稻米及制品质量鉴督检测中心测定 ,稻米的出糙率 7918 % ,精米率 7311 % ,整精米率
5918 % ,粒长 615mm ,长宽比 311 ,垩白米率 4 % ,垩白度 017 % ,透明度 2 级 ,直链淀粉含量 2310 % ,胶稠
度 76mm ,碱消值 710 级 ,蛋白质含量 911 %。依据农业部 NY2021986 优质食用稻米标准 ,其糙米率、透明
度、直链淀粉含量 3 项指标达优质米 2 级标准 ,其它各项指标均达 1 级标准。根据国家标准优质稻谷
( GBΠT1789721999)的要求 ,除直链淀粉含量在 2 级标准范围 ,其它各项指标均达 1 级标准。
215  抗性
抗稻瘟病抗性鉴定在江西省水稻新品种区域试验中进行 ,结果为抗苗瘟 0 级、叶瘟 0 级、穗瘟 0 级。
28 核 农 学 报 19 卷
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
纹枯病轻。苗期抗寒性强。开花期和灌浆期耐热性强。
216  丰产性与适应性
该品种于 2002 —2003 年连续 2 年参加江西省水稻新品种区域试验 (早籼组) ,2002 年产量平均为
623016kgΠhm2 ,比 CK(赣早籼 40 号)减产 0187 % ,差异未达显著统计水平 ;2003 年产量平均为 669615kgΠ
hm2 ,比 CK(赣早籼 53 号) 增产 0123 % ,差异不显著。省区试汇总报告中 ,根据区试资料按 AMMI2 模型
进行适应性分析 ,认定该品种适应性广。
该品种穗大粒多 ,产量潜力大。江西省安义、铅山、永修等县种子公司 (站) 及袁隆平农业高科技股
份有限公司江西种业分公司经过品比试验后 ,2003 年示范种植 30 hm2 ,2004 年示范种植 2000 hm2 。一般
产量为 6750kgΠhm2 ,高产田块产量达到 7500kgΠhm2 以上 ,产量和熟期与当前生产上大面积应用的杂交早
稻组合优 Ⅰ402 相当 ,表现对稻瘟病、纹枯病的抗性强 ,苗期抗寒性强 ;尤其是该品种在高温逼熟天气下
灌浆成熟后所表现出来的优异品质和高产、稳产性能已得到了各示范基地的一致肯定。示范点普遍反
映该品种整精米率高 ,米粒细长、玻璃质半透明 ,米饭有油质光泽、柔软可口、炒不成团、冷不回生 ;被很
多群众作为晚稻优质稻谷销售 ,被誉为是“早稻的品种 ,晚稻特优丝苗米的谷子”。
3  栽培技术要点
311  适时播种 ,培育壮秧
3 月中、下旬播种 ,大田用种量 45~60kgΠhm2 。秧田播种量不超过 450kgΠhm2 ,稀播匀播 ,施好断奶
肥、送嫁肥 ,培育多蘖壮秧 ,秧龄 30d。
312  合理密植 ,够蔸足苗
插足基本蔸和基本苗 ,行株距 2010cm ×1313cm ,宽行东西向 ,每穴 5~6 根基本苗 (含大蘖) 。
313  合理施肥 ,科学管水
本田施足基肥 ,施红花草 15000~22500kgΠhm2 ,钙镁磷肥 600~750kgΠhm2 ,氯化钾 90kgΠhm2 ,碳铵
600kgΠhm2 或尿素 150kgΠhm2 。早施分蘖肥 ,施尿素 75kgΠhm2 ,氯化钾 60kgΠhm2 。稳施穗肥 ,剑叶露尖时施
尿素 30~45kgΠhm2 ,氯化钾 45~60kgΠhm2 。施好保粒肥 ,破口期用磷酸二氢钾 3kgΠhm2 兑水 750kgΠhm2 叶
面喷施。
水分管理上要求寸水活棵 ,浅水勤灌分蘖 ,够苗适度晒田 ,孕穗、抽穗保持水层 ,齐穗后以湿为主 ,干
湿交替至成熟 ,勿断水过早。
314  防治病虫 ,收获保优
防治病虫危害 ,重点防治螟虫危害。适时收获 ,避免铺在水泥地上暴晒。
4  小结与讨论
411  赣早籼 56 号的推广应用价值
赣早籼 56 号是针对长江流域以南双季早稻灌浆期“高温逼熟”造成早稻产量与品质不稳这一亟待
解决的关键问题 ,进行生理性状改良 ,采用逆境胁迫选育而成的一个集特优质、高产、熟期适宜、耐高温
逼熟、高抗稻瘟病等优良性状于一体的早籼新品种。
该品种在高温天气下灌浆成熟后所表现出来的优异品质和高产、稳产性能 ,已得到江西省多年区试
和各示范基地的一致肯定。因而该品种既可在生产上直接推广种植 ,也可作为特异新种质应用于早籼
新品种选育。
412  赣早籼 56 号品种特性的育种经验
杂交育种可以利用基因重组综合亲本优良性状 ,利用基因累加产生超亲性状 ,利用基因互作产生新
的性状 ,但基因纯合慢 ,存在不利基因的连锁 ,且不能创造新的基因 ;花药培养能加速基因纯合进程 ,提
高选择效率 ,缩短育种年限 ,且有利于隐性基因的选择 ;辐射处理虽然不能综合不同亲本来源的优良基
38 2 期 辐照杂合材料结合花药培养技术育成早籼新品种赣早籼 56 号
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
因 ,但可以诱变 DNA 结构发生改变 ,能有效地打破不利基因的连锁 ,增加优良基因重组的机率 ,而且可
以创造新的基因 ,扩大杂种后代的变异谱 ,对提高花培成苗率也有一定效果[9~12 ] 。因而 ,我们设计将上
述 3 种育种手段有机结合 ,建立以辐射诱变为主体的水稻综合育种技术 ,从而将创造变异、选择变异、稳
定变异融为一体 ,使 3 种育种手段分别产生的基因重组、基因突变和基因纯合在一个育种周期中实现。
赣早籼 56 号的选育以及我们近年来赣早籼 50 号、赣早籼 51 号、水稻强优势恢复系 R801 及其系列
组合的育种实践表明 ,建立的这一综合育种技术 ,一是可以明显扩大后代的变异类型 ,有利于优异育种
材料的创造 ,有利于多种优良基因的聚合和快速纯合。育种者可以在较短时间内通过杂交 →辐射 →花
培的途径 ,结合选择与鉴定 ,将不同亲本的多种优良基因进行快速重组 ,从而培育出聚合多种优良基因
的新品种。二是可以提高选择的可靠性和育种效率。由于花培 H2 就有 80 %以上的株系已达到外部性
状和内部基因型的一致及纯合稳定 ,并且各稳定株系又能获得一定数量的群体 ,因而可同步进行形态特
征鉴定、生理特性测定、抗病性鉴定及品质分析 ,并且是在一个稳定整齐的株系群体基础上进行择优汰
劣和综合评价 ,不必象常规育种那样多代多次进行单株的选择与鉴定 ,从而大大提高了选择的可靠性和
育种效率。同时在选材上以接种 F2M1 代为主 ,增强了接种材料的目的性 ,显著提高了优良基因型的入
选频率。三是可以缩短育种年限和加快育种进程。采用综合育种技术结合异地加代 ,一般在 3 年内便
可完成上百个杂交组合的亲本配组、辐射处理、花药培养、选择鉴定、获得稳定新品系的整个育种程序 ,
可比常规育种方法缩短一半以上的时间。综合育种技术的组合效应和规模效应已在我们近年来的育种
实践中得到了充分体现。
参考文献 :
[ 1 ]  农业部优质农产品开发服务中心. 中国南方粮食结构优化研究. 北京 :气象出版社 ,1999 ,71~75 ,105~108
[ 2 ]  吴宪章 ,李林 ,李路平. 中国稻区的风土环境和种植区划. 见 :熊振民 ,蔡洪法 ,主编. 中国水稻. 北京 :中国农业科技出版社 ,1992 ,72
~79
[ 3 ]  王世耆 ,程延年. 作物产量与天气气候. 北京 :科学出版社 ,1991 ,158~159
[ 4 ]  高亮之 ,李林. 水稻气象生态. 北京 :农业出版社 ,1992 ,446~461
[ 5 ]  黄英金 ,张宏玉 ,郭进耀 ,等. 水稻耐高温逼熟的生理机制及育种应用研究初报. 科学技术与工程 ,2004 , 4 (8) :649~652
[ 6 ]  黄英金 ,张小牛 ,刘陆生 ,等. 优质早籼新品种农大 228 耐高温逼熟生理基础研究初探. 植物遗传资源科学 ,2001 ,2 (4) :8~11
[ 7 ]  黄英金 ,刘宜柏 ,王锋尖. 加工专用型早籼新品种“赣早籼 50 号”的选育. 中国农学通报 ,2002 ,18 (6) :2~3
[ 8 ]  潘晓云 ,黄英金. MET调控水稻花粉植株生长的研究. 江西农业大学学报 ,1993 ,15 (3) :225~228
[ 9 ]  潘家驹 ,主编. 作物育种学 (总论) . 北京 :中国农业出版社 ,1994 ,49~81 ,107~125 ,147~150
[10 ]  舒庆尧 ,吴殿星 ,夏英武 ,等. 早籼新品种浙辐 910 的培育、特征特性与生产应用. 核农学报 ,2003 ,17 (1) :6~10
[11 ]  张建伟 ,杨保安 ,王柏楠 ,等. 豫同 96M120 小麦新品系的选育研究. 核农学报 ,2003 ,17 (3) :229~230
[12 ]  Maluszynski M , K Nichterlein , L Van Zanter ,Ahloowalia B S. Officially released mutant varieties. The FAOΠIAEA Database Mutation Breeding
Review , 2000 ,12 :1~12
48 Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2005 ,19 (2) :81~84
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net