一种高粒重优质抗稻瘟病抗倒两系杂交水稻品种的育种方法与流程

本发明涉及一种高粒重优质抗稻瘟病抗倒两系杂交水稻品种的育种方法，属于植物育种技术领域，更具体地说是一种高粒重优质抗倒两系杂交水稻品种的育种方法。

背景技术：

水稻是我国的主要粮食作物，杂交籼稻是我国水稻种植的主要类型，常年种植面积约2.3亿亩，占我国水稻种植面积的65％左右。两系杂交水稻品种因其突出的综合性能和制种产量高等优势，已成为当前杂交稻种子市场的新宠，优质、高产、多抗、广适、抗倒是水稻育种的重要长期目标。

近年来，我国两系杂交水稻育种研究取得了令世界瞩目的成绩，相继育成了“两优培九”、“两优0293”、“y两优2号”、“y两优900”等超级两系杂交水稻新组合，并实现我国超级水稻百亩丰产方亩产第一、二、三、四期的目标，标记着我国水稻育种和生产继续保持世界领先水平。但我国超级杂交水稻实现第一、二、三、四期的目标还只是在百亩方和千亩方的产量水平，而我国水稻大面积生产的产量水平刚刚实现亩产逾500公斤，平均亩产还没有达到550公斤水平。造成这种现状的因素是多方面的，包括高产不优质、大面积推广的杂交组合稻瘟病抗性较差、大面积生产抗倒性不强等。国内外诸多研究得出，增加千粒重是提高水稻品种单位面积产量的重要途径，但生产上应用的两系杂交水稻新品种普遍存在优质与高粒重、优质与产量不协调的缺陷，因此，选育高粒重优质、其他综合性状优良的杂交水稻品种是提升我国杂交水稻生产产量、品质的一条有效途径。稻瘟病是制约水稻大面积生产的主要病害之一，近年来，稻瘟病在生产上普遍发生较重，给水稻大面积生产造成很大损失，国家、省级品种审定对抗稻瘟病的要求普遍提高，而农业生产对品种抗稻瘟病性要求更是提高到一个新的高度，因此，选育抗稻瘟病杂交籼稻新组合无疑是缓解生产上稻瘟病发生的重要途径之一。水稻大面积生产上倒伏不仅影响产量、品质，更是增加农业生产成本，选育抗倒性强的杂交籼稻组合是解决这一生产问题的重要方法之一。本发明从增加粒重、提高品种的抗稻瘟病性，到解决品种的抗倒伏性，几个方面综合考虑，协调解决杂交籼稻大面积生产所面临的问题，提高杂交籼稻大面积生产产量、降低农业生产成本、增强农业经济效益。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的问题与不足，申请人经过多年试验研究，在诸多杂交培育方案及选育方法中发现，一种高粒重优质抗稻瘟病抗倒两系杂交水稻的育种方法，可以很好的实现发明目的以解决现有技术存在的问题，并成功选育粒重高、稻米品质达国标三级优质米标准、抗稻瘟病、抗倒性强的两系杂交水稻新品种扬两优316。

本发明的目的可通过以下技术方案实现:

一种高粒重优质抗稻瘟病抗倒两系杂交水稻品种的育种方法，用籼型光温敏核不育系扬籼3s与两系恢复系扬恢916配置杂交稻组合，获得高粒重优质抗稻瘟病抗倒两系杂交籼稻新品种，定名为扬两优316，其具有以下特征特性：

扬两优316幼苗矮壮，叶鞘短粗绿色，叶片挺直，叶色浓绿，分蘖性较强；成株株型较紧凑，株高平均127.7±3cm，主茎总叶片数16-17张，5个伸长节间，上部三张功能叶片挺直，受光姿态好，成熟时剑叶上举，杆青籽黄熟相好；成穗率68％，一般亩有效穗14-16万，穗型大，每穗总粒数180-185粒，每穗实粒数154-157粒，结实率85％以上，千粒重平均30克；全生育期146-149天，比对照ⅱ优084迟熟1-2天，属于中籼迟熟两系杂交稻类型。

所述的籼型光温敏核不育系扬籼3s优选通过以下方法选育得到：

以广占63s为受体亲本，以含广谱抗稻瘟病基因pigm的706b为供体亲本杂交，后代经分子标记辅助选择含pigm抗性基因单株、并经南繁北育、不同生态条件下育性鉴定，于2009年育成的所述的籼型光温敏核不育系扬籼3s，该不育系具有以下特征特性：

扬籼3s植株整齐一致，叶鞘无色，叶片绿色，柱头和稃尖无色，扬州5月10日播种，播始历期81-83天左右，株高87±3㎝左右，主茎叶片数14-15张，分蘖力较强，成穗率较高，平均单株有效穗9-11个，穗长19-22㎝左右，穗包颈-4--8㎝左右，平均每穗颖花数129-131粒，千粒重25克；扬籼3s出糙率79.6％、精米率71.1％、垩白粒率15.0％、垩白度2.0％、长宽比3.1、直链淀粉含量12.7％、胶稠度72mm、透明度1级，米质优；

其中所述的含广谱抗稻瘟病基因pigm的706b保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏日期为2017年2月13日,保藏编号为cgmccno.13782。

所述的两系恢复系扬恢916优选通过以下方法选育得到：

以两系杂交籼稻恢复系扬稻6号为母本，用自育恢复系r542为父本杂交，从自交f2开始，每代都加强米质、抗倒性的选择压力，并综合其他农艺性状，选择高粒重、抗倒性强的优良单株，至自交f6育成株型紧凑、配合力高、米质优、粒重高、抗倒性强的强优籼型两系新恢复系，定名为扬恢916，其具有以下特征特性：

扬恢916幼苗矮壮，叶鞘短粗绿色，叶片挺直，叶色浓绿，分蘖性一般；成株株型半松散，株高平均118.2±3cm，主茎总叶片数16-17张，上部三张功能叶片挺直，受光姿态好，成熟时剑叶上举，杆青籽黄熟相好；成穗率70％，一般亩有效穗14-16万，穗型大，每穗总粒数185-188粒，每穗实粒数155-158粒，结实率85％以上，千粒重平均30.2克；全生育期138-142天，与扬稻6号相当，属于中籼迟熟两系恢复系类型；

其中，所述的自育恢复系r542保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏日期为2017年2月13日,保藏编号为cgmccno.13781。

有益效果

与现有技术相比，本发明一种高粒重优质抗稻瘟病抗倒两系杂交水稻品种的育种方法具有如下优点和积极效果：

1、采用本发明的一种高粒重优质抗稻瘟病抗倒两系杂交水稻品种的育种方法，育成优质抗稻瘟病籼型温敏核两系不育系扬籼3s。

扬籼3s植株整齐一致。叶鞘无色，叶片绿色，柱头和稃尖无色。长江中下游流域五月上旬到五月中旬播种，播始历期81-83天。株高87±3㎝左右，主茎叶片数14-15张。分蘖力较强，成穗率较高，平均单株有效穗9-11个，穗长19-22㎝左右，穗包颈-4--8㎝左右，平均每穗颖花数129-131粒，千粒重25克。扬籼3s出糙率79.6％、精米率71.1％、垩白粒率15.0％、垩白度2.0％、长宽比3.1、直链淀粉含量12.7％、胶稠度72mm、透明度1级，米质优。

扬籼3s于2012－2014年在扬州自然条件下鉴定，不育稳定期7月20日-8月30日，花药瘦小，花粉败育彻底，以典败为主。不育株率100％、花粉不育度100％、套袋自交结实率为0。属于起点温度较低的(≤23.5℃)两用核不育系。2015年中国水稻研究所人工气候室鉴定结果：扬籼3s为温敏不育系，育性转换的不育起点温度约在23℃，符合部颁标准。

扬籼3s单穗花期9天左右，单株花期12天左右。抽穗后第3-6天，占总开花量的78.0％，开颖率为96％，颖花的开张角度为30°左右，单个颖花开张至闭合时数变幅为80-120分钟。在晴好天气条件下，扬籼3s上午8:30时始花，9:30-12:00时为日开花高峰，柱头总外露75％，其中双外露率62％。在套袋人工授粉的情况下，其异交结实率可达80％左右；在制种田中，其异交结实率可达60％以上。对“九二○”敏感。

据江苏里下河地区农业科学研究所用扬州大学白叶枯病混合菌系接种试验，扬籼3s中抗白叶枯病；利用采集的长江中下游稻区不同省份的120个稻瘟病单孢菌株苗期接种鉴定，其抗性频率高达98.5％,穗瘟抗性频率80.3；2011-2013年在湖北恩施、江西遂川、安徽金寨等稻瘟病常年重发区自然诱发鉴定，均表现良好的叶瘟和穗颈瘟抗性。

扬籼3s可繁性较好：2013-2014连续两年在海南进行繁殖，平均亩产191公斤。制种产量高：2013-2014连续两年在扬州进行扬籼3s/扬恢916等组合制种，平均亩产均在200公斤以上。

2、采用本发明所提供的一种高粒重优质抗稻瘟病抗倒两系杂交水稻品种的育种方法，育成高粒重、优质、抗倒两系恢复系扬恢916。

扬恢916幼苗矮壮，叶鞘短粗绿色，叶片挺直，叶色浓绿，分蘖性一般；成株株型较紧凑，株高平均118.2±3cm，主茎总叶片数16-17张，上部三张功能叶片挺直，受光姿态好，成熟时剑叶上举，杆青籽黄熟相好；成穗率70％，一般亩有效穗14-16万，穗型较大，每穗总粒数185-188粒，每穗实粒数155-158粒，结实率85％以上，千粒重平均30.2克；全生育期138-142天，与扬稻6号相当，属于中籼迟熟两系恢复系类型。

扬恢916千粒重高、米质优：扬恢916千粒重30.2克；扬恢916糙米率80.7％,精米率72.1％，整精米率58.8％，粒长7.2mm，长宽比3.1，垩白粒率18％，垩白度2.1％，透明度2级，碱消值6.2级，胶稠度68mm，直链淀粉含量14.8％，稻米品质优。

扬恢916配合力高：江苏里下河地区农业科学研究所用扬恢916作父本，同广占63s、y58s、扬籼3s、深08s等两系不育系配置杂交组合，都表现出较强的产量优势。

扬恢916抗倒性强：扬恢916成株株型较紧凑，茎秆粗壮，叶鞘抱茎紧实，具有较好的耐肥抗倒性能。

3、采用本发明所提供的一种高粒重优质抗稻瘟病抗倒两系杂交水稻品种的育种方法，育成高粒重优质抗稻瘟病抗倒两系杂交水稻新品种扬两优316。

a)高产稳产，产量潜力大

2013-2014年，扬两优316参加江苏省杂交中籼区域试验，两年平均亩产618.5公斤，比对照ⅱ优084增产3.2％，均达极显著水平。

2015年，扬两优316参加江苏省杂交中籼生产试验，平均亩产701.9公斤，比对照ⅱ优084增产6.2％，达极显著水平。

b)品质优良，商品性好

扬两优316谷粒细长，谷粒呈黄色，饱满度好，米粒透明度好。2013年经农业部稻米及制品质量监督检验测试中心检测：糙米率80.7％,精米率71.1％，整精米率55.8％，粒长7.1mm，长宽比3.1，垩白粒率30％，垩白度2.7％，透明度2级，碱消值6.2级，胶稠度68mm，直链淀粉含量16％，稻米品质所有指标均达国标三级优质米标准。

c)抗病性突出，稳产性好

2013-2015年连续三年进行抗病性鉴定，扬两优316稻瘟病综合抗性指数3.3，穗颈瘟损失率最高级3级，中抗稻瘟病；白叶枯病平均病级3级，抗白叶枯病。稻瘟病、白叶枯病抗性鉴定参照江苏省水稻新品种中间试验标准：0级(高抗)、1级(抗)、3级(中抗)、5级(中感)、7级(感)、9级(高感)。

d)抗倒性强

扬两优316茎杆粗壮有韧性，叶鞘抱茎紧实，具有较好的耐肥抗倒性能。

e)农艺性状优良，适用性广

扬两优316幼苗矮壮，叶鞘短粗绿色，叶片挺直，叶色浓绿，分蘖性较强；成株株型较紧凑，株高平均127.7±3cm，主茎总叶片数16-17张，5个伸长节间，上部三张功能叶片挺直，受光姿态好，成熟时剑叶上举，杆青籽黄熟相好；成穗率68％，一般亩有效穗14-16万，穗型大，每穗总粒数182-185粒，每穗实粒数154-157粒，结实率85％以上，千粒重平均30克；全生育期146-149天，比对照ⅱ优084迟熟1-2天，属于中籼迟熟两系杂交稻类型。

附图说明

图1：为本发明的优质抗稻瘟病两系光温敏核不育系扬籼3s育种系谱示意图

图2：为本发明的高粒重优质抗倒两系强优恢复系扬恢916育种系谱示意图

图3：为本发明的高粒重优质抗稻瘟病抗倒两系杂交籼稻品种扬两优316育种系谱示意图

生物材料保藏证明

含广谱抗稻瘟病基因pigm的706b,分类命名为水稻oryzasativa,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏日期为2017年2月13日,保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所,保藏编号为cgmccno.13782。

自育恢复系r542,分类命名为水稻oryzasativa,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏日期为2017年2月13日,保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所,保藏编号为cgmccno.13781。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明一种高粒重优质抗倒两系杂交水稻品种的育种方法。

实施例1

1、育种方法

a)如图1，以优质、高配合力籼型光温敏核不育系广占63s为受体亲本，以含广谱抗稻瘟病基因pigm的706b为供体亲本杂交，后代经分子标记[zj58.7(f:acttgctgggagaaggatt,r:agttcgtacttttcaggct)]辅助选择含pigm抗性基因单株、并经南繁北育、并在温度23℃条件下进行育性鉴定，于2009年育成的优质两系不育系。该不育系抗稻瘟病，米质优，农艺性状优良，不育性稳定，开花习性好，异交结实率高，配合力强，命名为扬籼3s。

b)如图2，以高粒重优质两系杂交籼稻恢复系扬稻6号为母本，用粒重较扬稻6号更高、抗倒性强的自育恢复系r542为父本杂交，从自交(f2)开始，每代都加强米质、抗倒性的选择压力，并综合其他农艺性状，选择高粒重、抗倒性强的优良单株，至自交(f6)育成株型紧凑、配合力高、米质优、粒重高、抗倒性强的强优籼型两系新恢复系扬恢916。

c)如图3，用以上育成的扬籼3s与江苏里下河地区农业科学研究所育成的株型紧凑、配合力高、米质优、粒重高、抗倒性强的强优籼型两系恢复系扬恢916配置杂交稻组合，获得株型较紧凑、熟期适中、高粒重、优质达国标三级、中抗稻瘟病和白叶枯病、抗倒强的两系杂交籼稻新品种扬两优316。

具体育种过程见表1、2、3。

表1本发明的优质抗稻瘟病两系光温敏核不育系扬籼3s育种过程

表2本发明的高粒重优质抗倒两系强优恢复系扬恢916育种过程

表3本发明的高粒重优质抗稻瘟病抗倒两系杂交籼稻品种扬两优316育种过程

采用本发明所提供的一种高粒重优质抗稻瘟病抗倒两系杂交水稻品种的育种方法，育成高粒重优质抗稻瘟病抗倒两系杂交水稻品种扬两优316。

a)高产稳产，产量潜力大

2013-2014年，扬两优316参加江苏省杂交中籼区域试验，两年平均亩产618.5公斤，比对照ⅱ优084增产3.2％，均达极显著水平。

2015年，扬两优316参加江苏省杂交中籼生产试验，平均亩产701.9公斤，比对照ⅱ优084增产6.2％，达极显著水平。

b)品质优良，商品性好

扬两优316谷粒细长，谷粒呈黄色，饱满度好，米粒透明度好。2013年经农业部稻米及制品质量监督检验测试中心检测：糙米率80.7％,精米率71.1％，整精米率55.8％，粒长7.1mm，长宽比3.1，垩白粒率30％，垩白度2.7％，透明度2级，碱消值6.2级，胶稠度68mm，直链淀粉含量16％，稻米品质所有指标均达国标三级优质米标准。

c)抗病性突出，稳产性好

2013-2015年连续三年进行抗病性鉴定，扬两优316稻瘟病综合抗性指数3.3，穗颈瘟损失率最高级3级，中抗稻瘟病；白叶枯病平均病级3级，抗白叶枯病。稻瘟病、白叶枯病抗性鉴定参照江苏省水稻新品种中间试验标准：0级(高抗)、1级(抗)、3级(中抗)、5级(中感)、7级(感)、9级(高感)。

d)抗倒性强

扬两优316茎杆粗壮有韧性，叶鞘抱茎紧实，具有较好的耐肥抗倒性能。

e)农艺性状优良，适用性广

扬两优316幼苗矮壮，叶鞘短粗绿色，叶片挺直，叶色浓绿，分蘖性较强；成株株型较紧凑，株高平均127.7±3cm，主茎总叶片数16-17张，5个伸长节间，上部三张功能叶片挺直，受光姿态好，成熟时剑叶上举，杆青籽黄熟相好；成穗率68％，一般亩有效穗14-16万，穗型较大，每穗总粒数182-185粒，每穗实粒数154-157粒，结实率85％以上，千粒重平均30克；全生育期146-149天，比对照ⅱ优084迟熟1-2天，属于中籼迟熟两系杂交稻类型。2、扬两优316栽培技术要点

根据多年多点试验及示范结果，扬两优316大面积种植亩产650公斤的产量结构为：亩有效穗为15-17万穗，每穗总粒数为182粒左右，结实率85％以上，千粒重平均30克左右。高产栽培应在争足穗、攻大穗的基础上，提高结实率。即通过培育适龄多蘖壮秧，合理密植，促早发早够苗并及时搁田，提高群体质量，打好高产基础，在确保适宜穗数的基础上，促壮秧大穗，从而达到足穗、大穗、高粒重夺高产的目的。应该掌握的高产栽培技术要点是：

(1)适期播种，培育壮秧

根据各地水稻生产习惯，合理安排播种期，确保安全抽穗扬花。湿润育秧每亩播种量10-15公斤，旱育秧每亩播种量20-25公斤，大田用种量1.0-1.5公斤/亩。机插秧一般5月20-25日播种，每亩大田用种量1.5-2.0公斤/亩。秧田要施足基肥，早施断奶肥，追施长粗促蘖肥、送嫁肥，并做好秧田病虫草害防治，培育适龄多蘖壮秧。

(2)适时移栽，合理密植

适时移栽，合理密植是高产栽培的基础。湿润育秧秧龄30-35天，旱育秧秧龄20-25天，机插秧秧龄18-20天。中上肥力田块栽插规格1.6-1.8万穴/亩左右，每穴1-2本，栽足基本苗6-8万/亩，肥力低的田块要适当增加栽插密度为1.8-2.0万穴/亩，栽插时要做到浅插、匀栽，确保栽插质量。

(3)科学用肥，促苗早发

科学用肥，促苗早发是形成高产群体的关键。扬两优316大面积生产亩施纯氮20公斤/亩左右，肥料运筹上采取“前重、中控、后补”的施肥原则，搭配施用磷肥、钾肥，磷、钾肥以基肥为主，基肥占60％左右，分蘖肥占15％左右，穗粒肥占25％左右。

(4)管好水浆，协调群体

水浆管理采取浅水栽插，寸水活棵，薄水分蘖，深水抽穗扬花，后期干湿交替的灌溉方式。要求栽后20天左右，发足等穗苗，适时排水搁田，控制高峰苗不超过25万/亩，最后成穗16-17万/亩，后期湿润养老，收割前5天断水，确保秆青籽黄。

(5)防病治虫，保苗增穗

播前用药剂浸种防治恶苗病和干尖线虫病等种传病害。秧苗期注意防治灰飞虱、稻蓟马、蚜虫，大田期防治稻瘟病、白叶枯病、纹枯病、黑条矮缩病、螟虫、稻褐飞虱等病虫害，保证秧苗正常生长发育，保苗增穗夺高产。

3、扬籼3s繁殖技术要点

籼型光温敏核不育系扬籼3s繁殖：地点选择海南三亚，播种期安排在每年11月中下旬，第二年2月中旬抽穗为最佳，容易获得较为理想的繁殖产量，期间要做好繁殖田间的去杂，保证种子的纯度。

4、扬恢916繁殖技术要点

两系强恢复系扬恢916的繁殖：地点选择扬州，播种期安排在每年5月中旬，8月中旬抽穗为最佳，期间做好繁殖田间的去杂，确保获得理想的繁殖产量和种子纯度。