水稻超低溫敏優(yōu)質(zhì)兩用核不育系仁S的選育

周城勇，譚陳菊，范燕波，譚桂英，沈忠儀，肖曉春

(1.江西省宜春市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江西 宜春 336000;2.江西天仁種業(yè)有限公司，江西 吉安 331300)

1973年石明松［1］在晚粳品種農(nóng)墾58群體中發(fā)現(xiàn)光敏感核不育株后，我國開始了兩系法雜交稻的研究。我國通過鑒定的眾多兩用不育系經(jīng)過多年的考驗、篩選，目前只有為數(shù)不多的不育系所配組合通過省級審定，說明選育實用型兩用不育系的重要性。為了降低溫敏不育系的不育起點溫度和提高稻米品質(zhì)水平，以舟優(yōu)903優(yōu)質(zhì)品質(zhì)為載體，以現(xiàn)有大量使用的不育起點溫度較低的兩用核不育系株1S為不育基因來源，從而選育出低溫敏優(yōu)質(zhì)兩用核不育系仁S。

1 選育經(jīng)過

2001年以株1S為母本，以舟優(yōu)903為父本雜交配組，2002年春海南三亞種植 F1代，混收種子。2002年夏從F2代分離群體中，選出不育單株多個，移出并整理植株，剪去已抽穗的老病分蘗，讓其多發(fā)分蘗，單獨管理直至9月下旬，其間每隔3～5 d鏡檢花藥1次，觀察育性轉(zhuǎn)換特性，選取育性轉(zhuǎn)換最晚的3個單株分別套袋收種。2003年春三亞F3代，各單株各種植100株，稀植并強(qiáng)化栽培管理促其多發(fā)分蘗，對植株進(jìn)行編號，分別套袋觀察育性轉(zhuǎn)換情況，將育性轉(zhuǎn)換早的50余個單株入選留種，其余淘汰。由于海南冬繁氣候的特殊性和難以預(yù)測性，因此選擇范圍有所擴(kuò)大。2003年夏F4代，將50余單株各種植50株，在育性敏感期(幼穗分化Ⅲ～Ⅵ期)用21～22℃的山泉水串灌15 d左右，抽穗時鏡檢花粉育性，選出無花粉或少花粉單株16個，將入選單株進(jìn)行植株整理并加強(qiáng)管理讓其多發(fā)分蘗，然后用18～20℃的山泉水處理進(jìn)行繁殖收種。如此南來北往連續(xù)采用常規(guī)系譜法加特定恒溫冷水串灌選育法，進(jìn)行定向跟蹤選育，于2006年三亞選育出1個農(nóng)藝性狀穩(wěn)定，目標(biāo)性狀達(dá)標(biāo)的株系，當(dāng)年進(jìn)行小量種子繁殖，并開始廣泛測交配組。

2006年定型命名為仁 S，并試配出仁 S/R26組合，表現(xiàn)早熟、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)等優(yōu)良特性，該組合2007年進(jìn)行品種比較并試制種，2008年仁兩優(yōu)26進(jìn)入江西省水稻預(yù)備試驗，2009－2010年進(jìn)入江西省水稻區(qū)域試驗。

仁S選育過程如圖1所示。

圖1 仁S的選育系譜

2 育性鑒定

2006－2007年連續(xù)2年在江西新干從3月下旬至7月下旬每隔10 d分批播種1期，6月中旬至9月下旬始穗。分期播種周年育性觀察結(jié)果如下。

不育期。2006年在6月13日至10月17日，期間8月25日因受低溫影響有些波動;2007年在6月30日至9月18日，期間9月4日因受8月18日低溫影響出現(xiàn)過波動。

可育期。2006年8月25日抽穗的有個別穎花出現(xiàn)染色花粉，但套袋結(jié)實為0，以后直至10月17日才出現(xiàn)染色花粉，但已不能正常成熟;2007年9月4日抽穗的有少量結(jié)實，到9月21日才有正常染色花粉，轉(zhuǎn)向可育。

綜合這2年的育性表現(xiàn)，仁S在贛中地區(qū)穩(wěn)定的不育期為6月13日至9月18日，長達(dá)97 d，比株1S長10～15 d，比培矮64S長30 d以上。沒有穩(wěn)定的可育期，不能正常繁種。

海南三亞2年南繁期的育性觀察結(jié)果，仁S進(jìn)入穩(wěn)定的不育期，2006年為3月23日，2007年為3月21日，而其他一些兩用不育系(如 PA64S等)，同期都還是可育階段。

不育期育性。經(jīng)過2年的分期播種觀察，仁S的育性隨著環(huán)境溫度和光照的變化而變化，在育性轉(zhuǎn)換期間隨著溫度升高其變化規(guī)律為由染敗到圓敗再到典敗，最后變成無花粉型;在穩(wěn)定的不育期內(nèi)鏡檢100株并套袋自交，結(jié)果花粉鏡檢無花粉型100%，不育度為100%，套袋自交不育率為100%。

3 主要特征特性

生育期短，2年分期播種播始?xì)v期春播為75～80 d，夏播為59～61 d，平均播始?xì)v期66.4 d，比株1S短4～5 d;平均有效積溫893.7℃，比株1S少30℃左右。海南南繁一般11月20日播，次年2月10～15日始穗，歷期80～85 d。

株型緊湊，株高65 cm左右，主莖葉片數(shù)為12～13葉，葉鞘、柱頭、稃尖無色。劍葉直立。分蘗力強(qiáng)，成穗率較高，穗大粒多，單株平均分蘗12.8個，平均成穗9.8個，平均成穗率76.6%。群體平均分蘗率425%，平均成穗率84.5%，420穗·m－2左右，穗長20.8cm，每穗平均著粒130粒左右，千粒重26.8 g，谷粒長型，谷色稈黃，谷殼較薄，穎尖無色、無芒。

柱頭粗大，外露好，且外露面積大，開花集中，開穎角度較大，異交結(jié)實好。早春或晚秋低溫季節(jié)繁種，不噴九二O條件下，柱頭外露率66.1%，其中雙邊外露率20.0%，午前花率74.8%，盛花時間11:00－13:30;穗包頸粒率18.9%。盛夏或初秋的適溫季節(jié)制種，噴施適量九二O條件下，柱頭總外露率76.0%，其中雙邊外露率34.6%，午前花率85.6%，盛花時間9:30－12:30，夏秋制種在花期相遇條件下，異交結(jié)實率62%左右，制種單產(chǎn)6 t·hm－2左右。當(dāng)?shù)叵那锢涔喾狈N，于幼穗發(fā)育4期至7期，用18～20℃的水庫低涵水連續(xù)串灌15 d，自交結(jié)實率42.0%左右，繁種單產(chǎn)3 t·hm－2左右。

配合力好，易配制早、中、晚稻系列強(qiáng)優(yōu)組合，特別適于配制各類早熟組合。2008－2010年有早稻早熟組合仁兩優(yōu)26進(jìn)入江西省區(qū)域試驗的復(fù)試及生產(chǎn)試驗。

米質(zhì)優(yōu)，外觀品質(zhì)無堊白?？剐院茫镩g表現(xiàn)抗穗頸稻瘟病。對九二O敏感，制種用量只需150～225 g·hm－2。

4 制種技術(shù)要點

在新干春播(3月30日播)，播始?xì)v期78 d，夏播(6月20日播)為59 d，在三亞11月20日播，播始?xì)v期80 d，比株1S短4～5 d。主莖葉片數(shù)12～13葉。制種時根據(jù)不同父本的花粉量適宜的行比為2∶10～14。對九二 O敏感，一般制種只需180～225 g·hm－2。合理安排父母本播期，培育壯秧，秧田及大田施足基肥，早施追肥，濕潤灌溉，及時曬田，注意防治病蟲害。

5 繁殖技術(shù)要點

5.1 當(dāng)?shù)乩渌喾敝?/h3>

繁種基地的選擇。大面積生產(chǎn)繁種宜選擇在低涵水水溫在18℃左右的大中型水庫下游的稻田進(jìn)行，且要求稻田的排灌實施規(guī)范，水流暢通，陽光充足，土壤肥沃，隔離條件好。

冷灌季節(jié)的選擇。為了既能在育性敏感期實施低溫處理，又能使抽穗灌漿期有充足的自然溫光條件，良好結(jié)實，且較好地協(xié)調(diào)大量串灌處理用水與當(dāng)?shù)厣a(chǎn)季節(jié)性用水的關(guān)系，冷水串灌處理實施時段，最好安排在7月中旬至7月下旬期間。因此時正處于雙季晚稻翻耕、插秧需大量集中用水的季節(jié)。

冷灌時期、深度及水溫要求。冷水串灌處理的時期應(yīng)從主莖幼穗分化的Ⅲ期末開始，至7月初結(jié)束，連續(xù)時間為15 d左右。灌水深度以淹沒水稻植株莖生長點為度，初期水層深度為10 cm左右，中后期15 cm左右。田間整體恒定水溫應(yīng)控制(20.5±0.5)℃為宜，高于這一標(biāo)準(zhǔn)時，就應(yīng)加大進(jìn)水量，加快水流速度，低于這一標(biāo)準(zhǔn)，則應(yīng)適當(dāng)減少進(jìn)水量，放緩串灌的水流速度。一般當(dāng)進(jìn)水口水溫在18.0℃，出水口水溫在20.0℃時，能基本達(dá)到田間整體恒定在(20.0±0.5)℃的要求。

適時播種、插秧。經(jīng)多年分期播種試驗，仁S早春播不實施冷灌條件下，播始?xì)v期80 d左右。夏秋播不實施冷灌條件下，播始?xì)v期60 d左右。在江西省范圍內(nèi)于5月25日前后播種，6月中旬初的4.5葉期插秧，一般可在7月中下旬實施冷水串灌處理，8月初抽穗灌漿結(jié)實的工作目標(biāo)。

其他相關(guān)措施。大田用種量15 kg·hm－2，秧田播種量150 kg·hm－2，1 kg稻種用2 g烯效唑、2 g強(qiáng)氯精浸種，力爭培育多蘗無病壯秧。秧苗4.5葉期前后，16.7 cm×16.7 cm單本分廂插植。施足大田基肥，早施重施促蘗肥，每蔸苗蘗數(shù)達(dá)15莖時及時排水曬田促穩(wěn)長。冷水串灌處理完結(jié)后，及時補(bǔ)施壯籽肥防早衰。破口始穗期噴施九二O 30 g·hm－2，促進(jìn)抽穗整齊和散粉結(jié)實。秧田及大田期均應(yīng)及時防治稻薊馬、二化螟、稻縱卷葉螟、稻飛虱、紋枯病、稻瘟病等病蟲害，確保穩(wěn)產(chǎn)豐收。

5.2 異地自然生態(tài)繁殖

繁種基地必具的基本生態(tài)條件。在繁種生產(chǎn)期內(nèi)必須具有日平均氣溫連續(xù)20 d左右穩(wěn)定在(20.0±0.5)℃的自然生態(tài)條件，以確保幼穗發(fā)育敏感期的低溫需求，且緊隨其后的日均溫必須逐日升高，以確保抽穗揚(yáng)花及灌漿結(jié)實的基本溫光需求。經(jīng)對數(shù)10年國家氣象部門有關(guān)資料的統(tǒng)計分析，海南省陵水縣和三亞市等地具有這種自然生態(tài)條件，可作為異地自然生態(tài)繁殖的主要基地。

海南省陵水縣12月中旬至翌年2月中旬的日均溫穩(wěn)定在19.4～20.9℃之間，而3月上、中、下旬的日均溫可分別達(dá)到22.4℃、23.0℃、24.6℃。仁S在海南省陵水縣冬插條件下，播始?xì)v期為85 d左右。低溫效應(yīng)的育性敏感期安排在2月上旬末至2月下旬初，抽穗揚(yáng)花期應(yīng)安排在2月底至3月初為宜。相應(yīng)的播插期為11月20日前后并于12月10日前后及時插秧。

相關(guān)栽培技術(shù)措施。異地繁種的整個苗蘗生長期均處于一個溫度相對較低的生態(tài)環(huán)境中，一般易于出現(xiàn)僵苗不發(fā)，生長量不足的現(xiàn)象。因此更應(yīng)注重稀播育壯秧，施足基肥，早施重施促蘗肥，適量增加磷、鉀肥的用肥比例等綜合栽培技術(shù)的應(yīng)用。

［1］石明松．對光照長度敏感的隱性雄性不育水稻的發(fā)現(xiàn)及技術(shù)研究．中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，1985，18(2):44－48．