甬粳2号A及所配籼粳杂交晚稻新组合选育及产业化

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获奖名称：

科学技术奖

获奖区域：

浙江省

获奖等级：

一等奖

主要完成人：

马荣荣; 王晓燕; 陆永法; 杨治斌; 禹盛苗; 皇甫伟国; 王新斌; 郝中娜; 叶曙光; 丰作成; 廖礼芬; 周华成; 章志远; 杨伟国; 童相兵; 楼再鸣; 金进海; 林太赟; 蔡克锋; 裘尧军; 方浩; 贝道正; 包祖达; 陈子德; 林采舜

关键词：

籼粳;  杂交;  产业;  杂交晚稻;  稻;  籼粳杂交;  晚稻;  产业化;  组合;  选育;  新组合; 

第一完成单位：

宁波市农业科学研究院宁波市农产品质量检测中心

获奖时间：

2010

项目名称：

甬粳2号A及所配籼粳杂交晚稻新组合选育及产业化

联系人：

科研处

联系电话：

0574-87928005

电子邮件：

邮编：

地址：

浙江省宁波市江东区宁穿路6号桥

合作完成单位：

宁波市种子有限公司; 浙江省种子总站; 中国水稻研究所; 温岭市种子管理站; 温州市种子站; 金华市种子管理站; 浙江省农作物管理局; 宁波市种子管理站; 台州市种子管理站; 绍兴市种子管理站; 永康市种子技术推广服务站; 诸暨市农技推广中心; 乐清市种子管理站

单位电话：

0574-87928060;87928062

传真：

0574-87926519;87928026

网址：

推荐单位(专家)：

宁波市科技局

摘要：

本项目利用三系法亚种间杂种优势利用技术路线，创建了籼粳杂交水稻育种的技术方案，运用“三系法”、“粳型不育系×籼型恢复系”配组模式，以综合性状优良、遗传组成较为独特的滇Ⅰ型细胞质源的中熟晚粳核质互作雄性不育系甬粳2号A为母本，以4个对粳型核质互作雄性不育系强恢的中籼型恢复K222001、K264806、K306093、K316211为父本，育成了4个遗传内涵丰富、株型新颖、光合速率高、具有超高产潜力和支撑能力、抗逆性强、米质优、米饭口感兼具籼稻米饭蓬松清香和粳稻米饭柔滑甘润、形态和熟期各具特性的籼粳杂交晚稻新组合甬优6号、甬优9号、甬优4号、甬优11号，分别通过国家、浙江省、福建省、江西省和广西南宁的11项次的审定和认定。 本项目采用的主要技术及其创新点有： 1、本项目在国内首次研究了水稻亚种间杂种F1的光温反应特性与亲本的遗传关系，揭示了亲本光温反应特性的合理配制是破解籼粳杂交水稻生育期过长这一难题的技术关键，为开展水稻亚种间杂种研究建立了基础。 2、项目创建了籼粳复交定向诱导水稻性状变异和大群体自交分离、多世代高压系选加速水稻性状稳定技术，育成了综合性状优良、遗传组成较为独特的滇Ⅰ型细胞质源的中熟晚粳核质互作雄性不育系甬粳2号A和4个对粳型核质互作雄性不育系强恢的中籼型恢复K222001、K264806、K306093、K316211。为籼粳杂交晚稻新组合选育奠定了遗传基础。 3、本项目在“穗、粒、重、分蘖力、叶姿”塑造的基础上，发明了一种水稻品种的理想新株型，着力提高根系、茎秆、叶鞘、叶脉、叶质和稻穗一次枝梗分生量的发达程度，提高了中后期各器官的功能强度，提高了籼粳杂交水稻的超高产支撑能力。株型研究水平的系统性、全面性及育成组合所达到形态特征指标水平属国内领先。 4、本项目系统研究了已育成4个籼粳杂交晚稻新组合的形态特征、生理特性、生态需求，研制了各籼粳杂交晚稻新组合在不同种植区域、不同种植季节、不同种植方式条件下的优质、安全、超高产生产的定时定量栽培技术规程，并大面积应用于生产，在我国东部沿海季风气候稻区，经实地验收单季攻关田亩产达834.04公斤，连晚攻关田亩产达702.6公斤。 5、本项目在系统研究4个籼粳杂交晚稻组合各自亲本的形态特征、生理特性及生态需求的基础上，研制了“”以选育花时相近亲本配组、选择适温高湿环境开花、集中连片大户制种为基础，以优质高产低耗为目标，以平衡稳长为主攻方向，以缩小行比、机械拉绳赶粉为特征“的籼粳杂交水稻制种标准化技术规程，并多年大面积应用于生产，在优质高产，在制种质量、制种产量和节本方面取得重大突破。保障了籼粳杂交晚稻杂种优势的大面积推广应用。 主要技术性能指标： 1、育成了综合性状优良、遗传组成独特的中熟晚粳核质互作雄性不育系甬粳2号A，2000年9月通过浙江省科技厅组织的成果鉴定（浙科鉴[2000]第391号），在我国晚粳型不育系综合性状选育方面居国内领先水平。2006年申请植物新品种保护，申请公告号CNA002927E。2009年7月获植物新品种权证书，品种权号CNA20060195.4，证书号：第20092262号。滇Ⅰ型细胞质源，不育花粉率为99.99﹪，以染败为主，套袋自交不育率99.98﹪，不育性彻底，育性稳定。属配子体不育，花药黄色呈箭头状，略皱缩，易与保持系相区别。农艺性状整齐一致，半矮生株型，株型秀、转色佳、灌浆快、脱粒易，综合性状优良。开花习性好，异交结实率高。柱头外露率高达30.94﹪，开颖角度达39°，开颖时间长达50～70分钟，花时早，能与籼稻恢复系接近。米质优，米质经农业部稻米及制品质量检测中心测定，有七项指标（糙米率、精米率、垩白率、垩白度、透明度、糊化温度、直链淀粉含量）达部颁优质一级标准。抗性好，经浙江省农科院植微所鉴定，抗稻瘟病，中抗白叶枯病，中抗细条病。甬粳2号A程氏指数21分，属粳稻。1999年中国水稻研究所SSR分子标记检测结果，甬粳2号A的遗传组成中有籼稻成份[《中国水稻科学》2001.15（3）]。同年用64份粳型恢复系与甬粳2号A配制64个组合，平均结实率88.9﹪；用64份籼型恢复系与甬粳2号A配制64个组合，平均结实率92.1﹪，表明甬粳2号A更易被籼型恢复系所恢。 2、育成了4个对粳型不育系强恢的籼型恢复系K222001、K264806、K306093、K316211，程氏指数分别为8、8、6、7，SSR微卫星标记聚类分析结果与籼稻标准种聚于一类。其共同特点：中籼、有粳稻血缘，综合性状较优，花时较迟，对粳型不育系强恢。其中K264806、K316211为壮秆、长鞘、大穗型中籼恢复系，K222001、K306093为壮秆、多蘖、穗粒兼顾型中籼恢复系。 3、育成了我国第一个通过审定同时被农业部确认为超级稻推广品种的典型籼粳杂交水稻甬优6号和甬优4号、甬优9号、甬优11号，通过了国家及浙江、福建、江西、广西南宁等3省1市11项次的审定和认定，其主要特点是：遗传内涵丰富、株型新颖、营养优势和经济优势强、光合速率和营养物质转化率高、具有超高产潜力和支撑能力、抗逆性强、米质优、米饭口感兼具籼稻米饭蓬松清香和粳稻米饭柔滑甘润、形态和熟期各异。 （1）甬优6号，2005年及2008年通过浙江省品种审定委员会审定（浙审稻2005020），2007年通过福建省品审委审定（闽审稻2007020），2008年通过广西南宁市品种认定。2005年6月通过浙江省科技厅科技成果鉴定（浙科鉴［2005］第235号），是我国第一个通过审定的典型的籼粳杂交稻，2006年被农业部确认为籼粳杂交晚稻超级稻示范推广品种（农科办［2006］36号），是我国第一个通过农业部确认的籼粳超级杂交稻推广品种。2006年申请植物新品种保护（公告号CNA002929E）。2009年获植物新品种权证书CNA20060197.0，证书号第20092264号。甬优6号的根系发达、分蘖消长平衡、茎秆粗壮、茎基部节间短粗、壁厚、干物质含量高、叶鞘长而包节、叶片厚、叶脉粗、上三叶比叶重及叶面积大、寿命长、一次枝梗分生力强、植株集散适度、根冠比高、茎叶转色顺畅、活秆到老、熟相清秀。具备超高产水稻品种”库大、源足、流畅“的同时，独具超高产的支撑能力。 [《中国水稻科学》2007.21（3）]营养优势与经济优势强。甬优6号分蘖高峰期、齐穗期、成熟期的生物产量分别比秀水63增14.2﹪、13.6﹪和23.6﹪，比汕优63增24.0﹪、21.5﹪和34.8﹪。经济产量分别比秀水63增17.5﹪，比汕优63增13.25﹪。经济系数0.47。甬优6号光合速率高。上三叶叶绿素含量平均4.26mg/100cm2，比汕优63高18.4﹪，比秀水63高8.7﹪；上三叶光合速率平均为25.24μmol/co.m-2.s-1，比汕优63增13.7﹪，比秀水63增5.5﹪，叶片平均功能期为52.4天，比汕优63长17.7天。甬优6号营养物质转化率高。甬优6号齐穗期单株茎鞘生物产量大幅度超过秀水63和汕优63；成熟期的茎鞘物质输出量、输出率和转换率比秀水63增加331.78﹪、151.85和189.19﹪，比汕优63增154.49﹪、13.89﹪和122.81﹪，均达极显著水准。甬优6号产量高。达到农业部制定的超级稻产量指标。2002～2003年，浙江省单季杂交晚稻区试，比对照秀水63增产11.3﹪，达到极显著水平；2005～2006年，福建省连晚杂交晚稻区试，比对照增产5.21﹪，生产试验比对照汕优63增12.43﹪。2007年浙江省连晚生产试验，比汕优10号增产20.1﹪。2006年11月8日，浙江省科技厅组织专家对宁海长街镇长街村甬优6号单季稻示范方验收，攻关田面积2.09亩，均产834.03kg，全方107亩，均产742.26kg。中抗稻瘟病、白叶枯病。据浙江省农科院植保所2002年、2003年两年鉴定，稻瘟病叶瘟1.8级和2.8级，穗瘟均为3级，白叶枯病两年均为5级。抗倒能力超强。米质优。2007年浙江省连晚生产试验结果，米质指标达到食用稻品种品质部颁3等标准。米饭口感好，聚合了籼稻米饭的蓬松清香和粳稻米饭的柔滑甘润，深受市民欢迎。 （2）甬优4号，由甬粳2号A/K222001杂交配组育成，程氏指数为13。2003年通过浙江省审定（浙审稻2003016），2004年通过国家审定（国审稻2004039），2005年通过江西省审定（赣审稻2005051）。是我省第一个在省区试中增产幅度达15﹪，中抗稻瘟病，中抗白叶枯病的水稻品种。也是我国长江中下游流域水稻品种区试中第一个增产幅度达12﹪，中抗稻瘟病，米质达国标优质3级标准的水稻品种。 2000年浙江省单季晚稻区试，比对照汕优63增产5.51﹪，达显著水平；2001年浙江省单季晚粳稻区试，平均亩产625.1kg，比对照秀水63增产15.37﹪；浙江省连作晚粳稻区试，平均亩产525.71kg，比对照秀水63增产14.97﹪。作单季栽培全生育期152.9天，作连晚种植全生育期135.6天。中抗稻瘟病，中抗白叶枯病。2002～2003年长江中下游单季晚粳组区试，平均亩产615.67kg，比对照秀水63增产11.92﹪。全生育期比对照长2.5天，中抗白叶枯病，感稻瘟病，米质达国标优质3级标准。 （3）甬优9号，由甬粳2号A/K306093杂交配组育，程氏指数为12。籼粳杂交中熟晚稻。2007年通过浙江省农作物品审委审定（浙审稻2007011），2008年通过国家农作物品审委审定（国审稻2008023）。2006年申请植物新品种保护（公告号CNA003641E）。2009年获植物新品种权证书CNA20060747.2，证书号第20092284号。2004～2005年浙江省单季杂交粳稻区试，平均亩产596.7kg，比对照秀水63增产16.2﹪，均达极显著水平；2006年生产试验均产599.3kg，比对照增产18.5﹪。全生育期比秀水63迟5.1天。中抗稻瘟病，中感白叶枯病，米质达部颁食用稻品种品质4等和5等。株高121.3厘米，穗长22.8厘米，亩有效穗17.0万，成穗率67.5﹪，每穗总粒数195.4粒，实粒数151.2粒，千粒重26.4克。株型集散适中，茎秆粗壮，株高适中，分蘖中等，抗倒性好。2006～2007年度长江中下游晚粳稻区试，平均亩产628.13kg，比对照秀水63增产19.66﹪。全生育期比对照迟5.3天，中感白叶枯病（平均级4级，最高级5级），中感稻瘟病，高抗条纹叶枯病，米质达到国标优质2级标准。株型适中偏籼，穗粒偏粳，长势繁茂，熟期转色好，亩有效穗16.8万，株高118.7厘米，穗长24厘米，每穗总粒数200.4粒，结实率77.6﹪，千粒重25.8克。是我国长江中下游稻区国家区试中综合性状最优的一个组合。 （4）甬优11号，由甬粳2号A/K216211杂交配组育成。籼粳杂交中熟晚稻。2007年通过浙江省农作物品审委审定（浙审稻2007013），2008年通过国家农作物品审委审定（国审稻2008024）。2006年申请植物新品种保护（公告号CNA003627E）。2009年获植物新品种权证书CNA20060722.7，证书号第20092282号。2005～2006年浙江省单季杂交粳稻区试，平均亩产586.8kg，比对照秀水63增产18.5﹪，均达极显著水平；2006年生产试验均产589.6kg，比对照秀水63增产16.6﹪。抗稻瘟病，中抗白叶枯病，两年区试米质指标分别达部颁食用稻品种品质6等和4等。全生育期比秀水63迟5.7天。株高131.3厘米，穗长22.5厘米，每穗总粒数251.1粒，实粒数206.0粒，结实率81.3﹪，千粒重24.3克。茎秆粗壮，株高适中，剑叶直挺，谷粒团圆 ，抗倒性好。2006～2007年度长江中下游晚粳稻区试，平均亩产628.49kg，比对照秀水63增产19.73﹪。全生育期比对照迟5.7天，中感稻瘟病，中感白叶枯病，高抗条纹叶枯病。整精米率72.8﹪，长宽比2.2，垩白粒率18﹪，垩白度1.9﹪，胶稠度70mm，直链淀粉含量14.7﹪。株形紧凑，长势繁茂，叶色浓绿，叶片窄长，直挺内卷。亩有效穗14.4万，株高126.8厘米，穗长22.9厘米，每穗总粒数257.3粒，结实率76.8﹪，千粒重24.6克。该组合株型与甬优6号相仿，播齐历期比甬优6号缩短10天，株高降低10cm。 4、籼粳杂交稻制种技术取得重大突破。籼粳杂交水稻制种技术大面积应用于生产属国内首创。该项目系统研究了4个籼粳杂交晚稻组合各自亲本的形态特征、生理特性及生态需求，完成了籼粳杂交晚稻甬优6号杂交种子生产的播期、密度、行比、施肥方法、”920“用量、赶粉方式6项专项试验，借鉴杂交籼稻和杂交粳稻制种技术，研制了各籼粳杂交晚稻组合的“以选育花时相近亲本配组、选择适温高湿环境开花、集中连片大户制种为基础，以优质高产低耗为目标，以平衡稳长为主攻方向，以缩小行比、机械拉绳赶粉为特征”的制种标准化技术规程，连续多年大面积应用于生产获得优质高产，在制种质量、制种产量和节本方面取得了重大突破。制种纯度达到99.5﹪以上，据浙江省种子总站2006年～2008年对甬优4号、甬优6号、甬优9号杂交种子抽样检测，平均纯度甬优6号为99.55﹪，甬优9号为99.83﹪，甬优4号为99.65﹪。制种亩产达150kg以上，2006年10月5日，宁波市科技局组织专家对奉化市松岙镇甬优6号制种基地进行实产验收，验收组选择两块面积分别为1.25亩和1.06亩的高产田块进行全田实割验收，亩产分别为237.0kg和241.3kg，异交结实率分别为47.2﹪和71.2﹪，基地2006年总制种面积3062亩，入库杂交种子总产量458891kg，平均亩产为149.9kg。2008年甬优9号在宁海制种基地组织大户大面积制种，面积1346亩，入库甬优9号杂交种子总产为223286kg，平均亩产达165.9kg，其中娄友好户，制种面积380亩，平均亩产209kg，异交结实率69.5﹪。在制种节本方面，采用机械拉绳赶粉技术，每亩节省赶粉用工成本110元。 5、在国内首次研制了籼粳杂交晚稻新组合优质、安全、超高产稻谷生产定时定量栽培技术规程，并大面积应用于生产。在系统研究籼粳杂交晚稻新组合的形态特征、生理特性、生态需求的同时，完成了甬优6号的播种期，播种量、用种量，栽培密度，种植方式（手插、直播、机插），氮磷钾肥的施用模式，稻曲病防控等6项试验。针对甬优6号、甬优4号、甬优9号、甬优11号分蘖消长平衡，壮秆大穗，个体优势强，孕穗期、灌浆期长的特点，借鉴水稻精确定量栽培技术及强化栽培技术，研制了各籼粳杂交晚稻新组合不同种植区域、不同种植季节、不同种植方式的优质、安全、超高产稻谷生产定时定量栽培技术规程；创立了以充分发挥籼粳杂交晚稻个体优势，塑造强根、壮秆、足蘖、厚鞘、挺叶、发达的一次枝梗、高结实率和充实度的高素质个体为基础，构建库大、源足、流畅、支撑能力强的平衡、稳定、足量的群体为关键，有效利用中后期根系、叶鞘、叶片功能为增产动力，实现优质、安全、超高产为目标的栽培技术路线及以净化土壤、短龄壮秧、稀播稀植、平衡按时定量施肥、定期防治病虫鼠雀、完熟收割为特征的栽培技术体系，绘制了270N～29.50N稻区单季稻栽培模式图。2003年～2006年，在闽浙两省共建立甬优6号、甬优9号超高产百亩以上示范方28个。通过省级验收7项次，通过地市级验收10项次。2006年11月8日，浙江省科技厅组织专家对宁海长街村单季甬优6号示范方验收，攻关田面积2.09亩，亩产834.03kg，示范方107亩，平均亩产742.26kg。同年11月7日温州市农业局组织专家对乐清市北白象镇万南村连晚示范方验收，攻关田1.76亩，亩产649kg，示范方220亩，平均亩产673.3kg。在2004年、2005年我省晚稻生长中后期台风频发的气候条件下，甬优6号仍能达到亩产750kg以上的超高产而不倒，充分证明了甬优6号的超强支撑能力。 6、籼粳杂交晚稻新组合在我省多年大面积推广应用获得稳产高产，并在闽赣桂三省应用取得成功，社会和经济效益显著。2005年～2007年，国家科技部将“籼粳杂交晚稻甬优6号中试及示范”项目列入农业科技成果转化资金项目。甬优6号2006～2009年连续被浙江省农业厅列为浙江省主导品种，2007～2009年连续被福建省农业厅列为福建省主导品种；甬优9号2008～2009年被浙江省农业厅列为主导品种。2004年～2008年浙江省种子总站、农作局及农业基金会每年均组织全省各地农技推广人员现场考察观摩。2004～2008年各地分发籼粳杂交晚稻技术资料58.28万份，举办籼粳杂交晚稻技术培训班933期，培训农户和技术人员85513人次，广播、电视、刊物宣传316期次。广泛的宣传有力地推广动了广大农技术人员及稻农对籼粳杂交晚稻的认知和认同。2003～2009年累计推广甬优系列籼粳杂交晚稻367.69万亩，其中2009年推广121.66万亩。根据各地应用效益证明统计，2003～2009年甬优系列籼粳杂交晚稻比当地原推广品种亩增稻谷79.91kg，累计增产稻谷2.94亿kg，按稻谷综合价格1.84元/kg，缩值系数0.7计算，累计增加总经济效益3.79亿元，其中2007～2009年累计推广籼粳杂交晚稻301.52万亩，每亩增产80kg，累计增产稻谷2.41亿kg，按稻谷综合价格 1.85元/kg，缩值系数0.7计算，累计增加总经济效益3.12亿元。籼粳杂交晚稻推广应用在我国时间最早、面积最大，社会和经济效益显著。