一种丰产早熟抗早衰水稻恢复系系列杂交稻组合的选育方法与流程

本发明属于作物遗传育种领域，更具体地说是一种丰产早熟抗早衰水稻恢复系系列杂交稻组合的选育方法。

背景技术：

中国是世界上第一个成功利用水稻杂种优势的国家，杂交水稻的推广使中国从根本上扭转了粮食长期短缺的局面，基本实现了粮食供需平衡。目前，我国粮食年产量先后登上3500亿、4000亿、4500亿和5000亿公斤4个台阶，杂交水稻育种研究水平世界领先，随着人民生活水平的不断提高，水稻育种的主要目标已经由单纯的追求高产向优质多抗倾斜。水稻优良恢复系的选育是进一步提高杂交水稻的杂种优势、品质和抗性的主要方面，也是选育强优势杂交水稻新组合的主要动力。杂交水稻新组合的丰产性、熟期早迟和综合抗性均受恢复系的直接影响。因此，选育优质、多抗、早熟抗早衰的强优势恢复系是育成综合性状优良的杂交水稻新品种的关键因素。

近年来，全球极端气候频繁发生，这种极端异常气候给人类带来区域性灾害的同时，也造成病虫害的发生没有规律可循，极大影响了我国水稻生产。目前，我国杂交稻组合虽然产量较高，但普遍生育期偏长，生育后期容易受到低温影响而造成产量降低。因此,根据国家水稻品种审定办法以及大田生产上的需要，育种单位应培育早熟的优质杂交稻品种来解决这一问题。

但生产上发现，早熟品种往往生长量偏小，丰产性一般，另外，生育后期多出现有早衰现象。水稻早衰是指水稻生长后期茎叶等部位的生理机能过早出现衰退的现象，特别是抽穗后至成熟前呈现茎叶枯萎发黄，叶片弯曲枯焦，光合作用功能受阻，最终导致水稻减产。研究表明，早衰受环境和品种的特性影响，通常矮秆、早熟品种容易出现早衰，因为矮秆品种的通气组织相比高秆品种较为薄弱；此外，早衰与叶片功能期长短及厚度相关，一般早熟品种后期生长的叶片功能期短且厚度较薄，这些都是造成早熟品种容易早衰的原因。目前，早衰现象已经成为制约籼稻稻区产量的一个重要因素。因此，选育经济产量高、抗早衰的水稻新品种解决早熟水稻产量潜力低、易早衰问题的最好方法。

本发明在本单位已经申请发明专利“一种早熟恢复系盐恢607系列杂交稻组合的选育方法”(申请号cn201610305745.8，公告号cn105941131b)选育的“盐恢607”系列杂交稻组合基础上，进一步以丰产早熟抗早衰强优势恢复系选育为突破口，把丰产、早熟抗早衰、强优势作为杂交稻组合选育的主攻方向，兼顾抗性和品质，以期育成比南方稻区长江中下游迟熟组区域试验对照品种“丰两优4号”熟期更早，抗性和品质均符合国家标准，且与盐恢607系列组合相比，在早熟的基础上兼具抗早衰、丰产性等优点的杂交稻新组合。经过多年选育，成功育成早熟、抗早衰和丰产性兼备的强优势恢复系“盐恢535”及其系列杂交中稻新组合。

技术实现要素：

技术问题

发明目的是提供一种丰产早熟抗早衰恢复系盐恢535及其系列杂交稻组合的选育方法。把把熟期早、抗早衰、强优势作为育成恢复系及其系列杂交稻组合的主攻方向，兼顾抗性和品质，以期育成比南方稻区长江中下游迟熟组区域试验对照品种“丰两优4号”熟期更早，并且兼具抗早衰、抗性强、品质优、丰产稳产等优点的杂交稻新组合。

技术方案

一种丰产早熟抗早衰恢复系系列杂交稻组合的选育方法，其特征在于，所述丰产早熟抗早衰水稻恢复系为保藏号为cgmccno.16403的“盐恢535”。

所述的方法，是指用所述的保藏号为cgmccno.16403的“盐恢535"与水稻三(两)系不育系配组选育杂交稻新组合的方法。所述的不育系为盐582s、盐220s、y58s、深08s、荃9311a、荃香9a、镇籼1a和赣73a。

所述的“盐恢535”，全生育期为136天，比“盐恢607”早熟2.0天，产量三要素(有效穗、穗粒数和千粒重)分别比“盐恢607”多4.9％、2.9％和3.4％，抽穗期、灌浆期和成熟期剑叶叶绿素含量比“盐恢607”分别高12.0％、14.2％和28.8％，叶绿素含量衰减速率比“盐恢607”慢3.7％-7.5％，抗早衰。

所述的“盐恢535"水稻各主要生育期的叶片叶绿素含量的衰减速率在10～20％之间。所述的“盐恢535”，全生育期较短，为136天，播种至抽穗105天，芽鞘、叶鞘绿色，叶色绿色，株型适中，分蘖力较强，根系发达，株高116cm，6个伸长节间，茎秆粗壮，主茎总叶片数17-18张，叶片内卷上挺，剑叶角度20°，无芒，品质优良：垩白率≤30％，垩白度≤5％；与不同类型不育系配制的杂交稻新组合结实率均在80％以上。

有益效果

本发明的课题组经过多年育种研究，以选育的丰产早熟抗早衰的强优势恢复系“盐恢535”为突破口，把熟期早、抗早衰、丰产性好作为杂交稻新组合选育的主攻方向，兼顾抗性和品质，以期育成比南方稻区长江中下游迟熟组区域试验对照品种“丰两优4号”熟期早、品质优、增产稳产、抗性强的杂交稻新组合，这种育种方法可以很好的实现发明目的以解决现有技术存在的问题，并成功育成熟期早、抗早衰、株叶形态较好、抗性较强(抗-中抗白叶枯病、中抗稻瘟病)、品质优良、高产稳产的早熟强优势系列两系杂交稻新组合(盐两优5535、盐两优220535、y两优535、深两优535)和三系杂交稻组合(荃优535、荃香优7535、镇籼优535、赣73优535)。

与现有技术相比，本发明一种丰产早熟抗早衰恢复系盐恢535及其系列杂交稻组合的选育方法，具有如下优点和积极效果：

(1)“盐恢535”熟期早，抗早衰，农艺性状良好。叶绿素含量衰减速率比“盐恢607”慢3.7％-7.5％，衰减速率低于20％，抗早衰：本发明育成具有熟期早、抗早衰、农艺性状良好的强优势恢复系“盐恢535”，“盐恢535”具有如下特点：熟期早，全生育期为136天，播种至抽穗的天数为105天左右。据2015年田间观测，“盐恢535”与“盐恢607”相比，主要特点是生长量较大，茎叶较粗壮，穗粒数多，产量三要素(有效穗、穗粒数和千粒重)分别比“盐恢607”多4.9％、2.9％和3.4％，抽穗期、灌浆期和成熟期剑叶叶绿素含量(spad值)比“盐恢607”分别高12.0％、14.2％和28.8％，叶绿素含量衰减速率比“盐恢607”慢3.7％-7.5％，衰减速率低于20％，抗早衰，有利于灌浆期光合产物的积累，提高灌浆充实度，从而增加水稻粒重进而达到早熟丰产的目的。具体性状对比见表1。

表1：“盐恢535”与“盐恢607”性状对比

(2)“盐恢535”恢复力强，配合力高：2014-2017年用盐恢535与盐582s、盐220s、y58s、深08s、荃9311a、荃香9a、镇籼1a和赣73a等不育系配组育成8个系列杂交稻组合，参加本单位的品比试验，对照均为“丰两优4号”。2015年，通过田间调查结果显示，盐恢535系列杂交稻组合的自然结实率变异范围是84.2％～87.6％，均比对照的高(表2)，表明“盐恢535”恢复力强，配合力高。

表2：“盐恢535”与不同三系不育系配组恢复力表现

采用本发明的丰产早熟抗早衰恢复系“盐恢535”先后与盐582s、盐220s、y58s、深08s、荃9311a、荃香9a、镇籼1a及赣73a等两系或三系不育系测配、筛选，先后育成熟期较早、生育后期抗早衰、株型形态较好、抗病性较高、品质优良、丰产性好的强优势系列杂交稻新组合(盐两优5535、盐两优220535y两优535、深两优535、荃优535、荃香优7535、镇籼优535、赣73优535等)。

“盐恢535”系列杂交稻新组合具有如下特点：

(1)熟期早，抗早衰，农艺性状优良，“盐恢535”系列杂交中籼稻组合均要比“盐恢607”系列杂交中籼稻组合成熟后期熟相好，表现秆青籽黄，抗早衰：通过多年的品比试验发现，“盐恢535”系列杂交稻组合与对照相比均表现早熟，适应性广。2015年田间调查显示，盐两优5535和赣73优535全生育期最短均为135天，比对照“丰两优4号”早熟11天，其次是盐两优220535和y两优535，分别为138天，比对照“丰两优4号”早熟8天，镇籼优535全生育期最长为142天，比对照“丰两优4号”早熟4天(表3)。同时，对“盐恢535”与“盐恢607”两个系列的杂交中籼稻组合的全生育期进行调查，同一母本配置的杂交稻组合中，“盐恢535”系列杂交中籼稻组合均要比“盐恢607”系列杂交中籼稻组合成熟后期熟相好，表现秆青籽黄，“盐恢535”系列组合叶片叶绿素含量(spad值)在32.2-57.1之间，衰减速率在12.52％-18.83％，均低于20％，“盐恢607”系列组合在30.2-56.1之间，衰减速率在14.18％-25.92％，后期衰减速率明显加快。由此可见，“盐恢535”系列杂交中籼稻组合抗早衰能力更强，具体结果见表4。

表3：“盐恢535”系列杂交稻组合主要农艺性状

表4：“盐恢535”和“盐恢607”系列杂交稻组合主要生育期叶绿体含量(spad值)

(2)丰产性好，在不同年份间“盐恢535”系列杂交稻组合产量较为稳定，且均比对照增产，增产幅度4.69-9.95％，各组合产量较“盐恢607”系列组合增产0.99-4.47％：2014-2017年，按照国家水稻区域试验方案，连续四年在本单位试验田对“盐恢535”系列杂交稻新组合进行品比试验，对照均是“丰两优4号”，通过多年田间观测，“盐恢535”与“盐恢607”系列的杂交中籼稻组合相比，组合优势更突出，表现粗秆大穗，灌浆充实度高，丰产性好。测产数据显示，在不同年份间“盐恢535”系列杂交稻组合产量较为稳定，且均比对照增产，增产幅度4.69-9.95％，各组合产量较“盐恢607”系列组合增产0.99-4.47％(见表5)。其中荃优535多年平均亩产最高，达到657.0kg，比对照增产9.02％，其次是荃香优7535平均亩产达655.4kg，比对照增产8.74％；平均亩产最低的是盐两优5535为635.2kg，较对照增产5.40％，这些田间表现以及测产数据表明，丰产早熟抗早衰恢复系“盐恢535”系列组合克服了早熟品种生长量小，丰产性不突出的弊端。

表5:2014-2017年“盐恢535”和“盐恢607”系列杂交稻新组合品比试验产量

附图说明

图1：为本发明的一种丰产早熟抗早衰恢复系盐恢535及其系列杂交稻组合的选育方法的育种系谱示意图

具体实施方式

以下实施例用于进一步说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明提供了一种丰产早熟抗早衰恢复系盐恢535及其系列杂交稻组合选育的具体选育过程。

1、双亲选择

本发明的课题组为了解决生产上早熟品种产量较低、生育后期易早衰的问题，经过多年育种研究，以选育丰产早熟抗早衰的强优势恢复系突破口，把熟期早、抗早衰、丰产性好作为杂交稻新组合选育的主攻方向，兼顾抗性和品质，通过对400多份亲本的筛选试验，选择江苏丘陵地区镇江农科所育成的抗穗颈瘟、白叶枯病，中抗纹枯病，后期熟相好，熟期早、株型好、穗型大、品质优良的恢复系“镇恢084”(品种权号：cna20010023.8)作母本，从3000余份材料中筛选出本单位育成的株型好、生长量大、抗性较强、品质优良、穗粒结构协调、生育后期熟相好、具有抗早衰特征的恢复系中间材料“桂99/镇恢084”作父本，进行有性杂交并获得f0种子；

2、历代选育过程

f2代选育：在400多苗的f2群体中，严格按照选育丰产早熟抗早衰品种的主攻方向，选育群体中熟期早且叶片持绿时间长、生长量及穗型大的优良单株8株。

f3代选育：在8个株系圃中，以盐恢607为对照，严格筛选比对照早熟抗早衰且生产量大的优良恢复系单株13株，并分别与ⅱ-32a进行低世代(低世代就是育种材料选育筛选过程中的最初阶段，一般育种材料还未达到纯合状态)成对测交。

f4代选育：13对测交种种植成测恢鉴定圃，田间编号为09t555-567。对每个鉴定圃中恢复系进行稻瘟病和白叶枯接种检测，对应的杂交种进行恢复力和配合力鉴定。其中只有t561-t564这4个鉴定圃的恢复系抗性接种检测结果为3级抗病，并且农艺性状突出，所对应的杂交种表现强杂交优势，自然结实率达到85％以上，生育后期叶片持绿时间长且熟相好，表明这4个恢复系姊妹系符合熟期早的主攻方向的同时，抗早衰，配合力较高，恢复力较强，丰产性较好。继续优中选优，在这4个测恢鉴定圃中选择符合丰产早熟抗早衰特性的8个优良单株。

f5代选育：将8个优良单株带往海南南繁加代，田间种植编号09冬x312-319，表现综合性状突出，群体略有分离，继续选留符合丰产早熟抗早衰特性的8个优良单株。

f6代选育：将选留的8个优良单株种植株系圃，田间号05078-05085，继续严格筛选，选留符合丰产早熟抗早衰特性的8个优良单株。

f7代选育：将选留的8个优良单株种植株系圃，田间号11978-11985，选择符合丰产早熟抗早衰特性的6个优良单株与ⅱ-32a测交配对，成功6对。

f8代选育：6对测交种种植成测恢鉴定圃，田间编号为t531-t536。其中，t535号综合表现突出，各性状均符合丰产早熟抗早衰的选育目标，从中选留优良单株2株。

f9代选育：选留的2个单株带海南加代种植，田间编号为12冬a94-95，群体整齐稳定，综合表现突出，至此，丰产早熟抗早衰恢复系盐恢535最终基本定型，与盐582s、盐220s、y58s、深08s、9311a、荃香9a、镇籼1a、赣73a等不育系进行小面积制种。

f10-f12代选育：为了明确早熟抗早衰恢复系“盐恢535”系列组合是否也具备丰产早熟和抗早衰的特点，以“盐恢535”为父本与盐582s、盐220s、y58s、深08s等籼型两系不育系和荃9311a、荃香9a、镇籼1a、赣73a等籼型三系不育系(所有材料均为公知公用：盐582s、盐220s：江苏沿海地区农业科学研究所；y58s：安徽袁粮水稻产业有限公司；深08s：深圳市兆农农业科技有限公司；荃9311a、荃香9a：安徽荃银高科种业股份有限公司；镇籼1a：江苏丘陵地区镇江农业科学研究所；赣73a：江西省农业科学院水稻研究所)多年测配、严格筛选，先后育成具有早熟抗早衰特性的同时，品质优良、高产稳产、综合性状突出的两系和三系杂交稻新组合(盐两优5535、盐两优220535、y两优535、深两优535、荃优535、荃香优7535、镇籼优535、赣73优535)。调查历年组合的产量、主要农艺性状的表现(表3-4)，发现“盐恢535”系列杂交稻组合的丰产性好，产量稳定，综合性状表现突出。因此，最终育成具有株叶形态较好、抗性较高(抗-中抗白叶枯病、中抗稻瘟病)、品质优良、综合性状突出，并同时具备丰产、早熟和抗早衰三大特性的恢复系“盐恢535”。详情具体见表5。

表6：本发明的丰产早熟抗早衰恢复系“盐恢535”及其系列杂交稻新组合的具体选育过程