抗稻瘟病晚粳稻不育系浙07A的選育與應(yīng)用

張禮霞，王建軍?，王林友，毛雪琴，金慶生，范宏環(huán)

（1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物與核技術(shù)利用研究所，浙江杭州 310021；2.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護與微生物研究所，浙江杭州 310021）

抗稻瘟病晚粳稻不育系浙07A的選育與應(yīng)用

張禮霞1，王建軍1?，王林友1，毛雪琴2，金慶生1，范宏環(huán)1

（1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物與核技術(shù)利用研究所，浙江杭州 310021；2.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護與微生物研究所，浙江杭州 310021）

以攜Pigm基因的粳稻材料MP3為抗稻瘟病基因供體，通過回交轉(zhuǎn)育，結(jié)合分子標記輔助選擇，快速改良晚粳稻不育系浙04A的稻瘟病抗性，育成了BT型抗稻瘟病晚粳稻不育系浙07A及其保持系浙07B，2012年9月通過浙江省農(nóng)作物品種審定委員會鑒定（浙育鑒2012006）。該不育系不育株率100%，花粉敗育率99.99%，不育花粉以染敗為主，其中染敗率83.73%。經(jīng)人工接種鑒定，為高抗稻瘟病。所配組合與原不育系浙04A相比較，分蘗數(shù)多、穗型大、粒重高，表現(xiàn)產(chǎn)量優(yōu)勢明顯、稻瘟病抗性增強等特性。

晚粳稻不育系；浙07A；Pigm基因；抗稻瘟??；分子標記選擇

秈粳雜交稻具有強大的植株生長和產(chǎn)量優(yōu)勢，大面積推廣與應(yīng)用超高產(chǎn)的秈粳雜交稻將對浙江省的糧食增產(chǎn)和糧食安全具有重要的意義。近年來，寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院、浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中國水稻研究所等科研單位，相繼育成一批秈粳雜交稻新品種，顯著地提高了浙江省水稻的產(chǎn)量潛力，而且在生育期、株型、適應(yīng)性等農(nóng)藝性狀上有明顯的改良，對推廣和發(fā)展秈粳雜交稻起到了不可或缺的科技支撐作用。但已有秈粳雜交稻的稻瘟病抗性普遍偏弱，制種產(chǎn)量較低，難以適應(yīng)大面積生產(chǎn)的要求。

基于浙江省雜交稻育種面臨的新問題，本項目組開展了對大面積生產(chǎn)應(yīng)用的晚粳稻不育系浙04A［1］進行稻瘟病抗性改良。在已公布的抗稻瘟病基因中，抗譜最廣的當屬Pigm基因，其供體谷梅4號在20多年不同地區(qū)的田間種植均表現(xiàn)出持久的抗性。沈瑛等［2］的研究表明谷梅4號對多種稻瘟病強致病菌株具有高抗或免疫能力，其抗譜比Pi1、Pi2和Pi3等基因更廣。鄧一文等［3］將谷梅4號的抗稻瘟病基因Pigm定位于第6染色體上標記C5483和C0428之間的70kb區(qū)間內(nèi)，與Pi2和Pi9緊密連鎖或等位，并開發(fā)了該基因的顯性標記M26205進行輔助育種。利用谷梅4號與意大利粳稻品種Maratelli多次回交轉(zhuǎn)育的中間育種材料MP3持有Pigm基因，且對多種稻瘟病強致病菌株同樣具有廣譜抗性。本研究用常規(guī)系譜育種法和分子標記相結(jié)合，以浙04A的保持系浙04B為骨干改良親本，MP3為抗稻瘟病基因供體，以受體親本浙04B為輪回親本，多次回交培育以浙04B為遺傳背景的，具Pigm基因的新保持系浙07B，同步與浙04A回交，將細胞質(zhì)置換成CMS胞質(zhì)，培育不育系浙07A。希望在保持浙04A原有優(yōu)良性狀的基礎(chǔ)上，提高其抗稻瘟病能力，為解決雜交晚粳稻和秈粳雜交稻提供一個優(yōu)良的不育系。

1 選育經(jīng)過

2009年秋在杭州用浙04B與攜稻瘟病廣譜抗性基因Pigm的MP3雜交，2009年冬在陵水種植F1，并以浙04B為輪回親本與F1回交。2010年春季在杭州種植B1F1，苗期利用Pigm顯性標記M26205對每一單株進行PCR檢測，入選攜帶Pigm基因的單株19株，6葉期時用黑布遮光的方法進行短日照處理，始穗后，與同步處理的浙04B回交，并同時與浙04A測交鑒定不育性保持能力。2010年秋季在溫室中種植B2F1和測交F1，苗期再次檢測Pigm基因，并考察B2F1陽性株的株型、穗型、粒型等性狀，入選49個單株，與測交F1中花藥敗育徹底且攜有Pigm基因的單株回交，轉(zhuǎn)育成不育系浙04A／（浙04B／／／浙04B／／浙04B／MP3）BC1F1。2010年冬季在海南省陵水縣浙江省農(nóng)科院育種基地種植49個株系，經(jīng)破口前大孕穗期注射接種法鑒定稻瘟病抗性，綜合農(nóng)藝性狀考察以及分子標記檢測，共入選15個優(yōu)良單株，并與不育系BF1中花藥敗育徹底的Pigm陽性株回交，同時開始不育系BF1與恢復(fù)系測交以鑒定配合力。2011年夏季杭州種植15個株系，分子檢測選出Pigm純合系3個，對綜合農(nóng)藝性狀、稻瘟病抗性、配合力、米質(zhì)等多個重要性狀考察后，最終決選1個株系并定名為浙07B，并同步與不育系B2F1中12個Pigm陽性株回交，同時不育系BF1與恢復(fù)系配的組合參加本項目組新組合比較。2011年冬季，從12個不育系B3F1中各取一部分種子發(fā)芽，各取100株進行Pigm分子檢測，入選1份Pigm純合系定為浙07A。2012年春季在陵水基地用浙07A與浙07B及浙恢414小規(guī)模繁種和制種。2012年夏季在杭州試驗場開展浙07A的分期播種、米質(zhì)分析、抗性檢測、開花習(xí)性觀察，2012年9月召開不育系的技術(shù)鑒定現(xiàn)場會，通過了浙江省農(nóng)作物品種審定委員會組織的專家鑒定。

2 特征特性

2.1 育性

浙07A為BT型配子體細胞質(zhì)不育系。據(jù)2012年9月對1197株群體現(xiàn)場考察，群體整齊一致，不育株率100%；考查100個套袋自交稻穗，自交結(jié)實率0%；隨機抽取50個稻穗的花粉鏡檢，花粉敗育率99.99%。不育花粉以染敗為主，染敗率83.73%。

2.2 生育特性

浙07A屬早中熟晚粳稻三系不育系，感光性較強。在杭州5月上旬和7月中旬播種，播種期相差70d，始穗期相差25d，說明浙07A感光性較強。與同期播種的浙04A相比，浙07A始穗遲0～4d。

2.3 植株形態(tài)

浙07A在杭州作單季稻栽培株高85cm左右，作連作晚稻種株高80cm左右，較浙04A高約2 cm。浙07A分蘗力強、株型緊湊、著粒較密、葉色較深、后期清秀、熟相好。保持系千粒重26g左右，每穗總穎花數(shù)176粒左右，穗長17.0cm，為密穗型中熟晚粳稻。浙07A的上三葉葉片及總粒數(shù)與浙04A基本相同，但葉色較浙04A深。

2.4 開花習(xí)性

2012年9月上旬，觀察浙07A在杭州的開花習(xí)性。稻穗露出葉鞘即開始開花，見穗期與開花期無明顯時差。單穗開花歷期4～5d，單株開花歷期6～8d，群體開花歷期9～11d，花期集中且整齊，開花歷期較短。浙07A約上午10：30始花，11：20—12：00盛花，始花至終花歷時1.5～2.0h。浙07B與粳稻恢復(fù)系浙恢H414開花高峰均在11：10—11：40，與浙07A花時相遇較好，說明浙07A的開花習(xí)性適合粳粳交組合的高產(chǎn)制種。浙07A單朵小花開穎時間約50～60min，內(nèi)外穎張開角度約32°～37°，開花時可見柱頭。浙07A花藥淡黃色，呈細箭頭狀而略皺縮，與保持系浙07B容易區(qū)別。

2.5 異交特性

2012年春季在陵水對浙07A進行小面積制種，結(jié)果表明浙07A在同粳型恢復(fù)系配組時異交結(jié)實率較高，相同條件下其制種產(chǎn)量與浙04A相仿，浙07A與浙恢H414制種667m2產(chǎn)量101.66kg。2012年9月鑒定現(xiàn)場取穗考察，浙07A平均異交結(jié)實率為41.4%。

2.6 稻米品質(zhì)

2012年農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心分析，所測定的12項指標中，浙07A的透明度、直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量3項指標和整精米率、堿消值、膠稠度等3項指標分別達到部頒NY／T593—2002《食用稻品種品質(zhì)》1等和2等標準。浙07A的膠稠度、直鏈淀粉含量優(yōu)于浙04A。

2.7 抗病性

經(jīng)浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護與微生物研究所2012年人工接種鑒定，浙07A葉瘟平均0.1級，最高3級，抗譜100%，白葉枯病平均3.5級，最高7級，總體表現(xiàn)為高抗稻瘟病、中抗白葉枯?。ū?）。2011－2013年連續(xù)3年在桐廬東輝對浙07A進行稻瘟病田間自然誘發(fā)鑒定，調(diào)查發(fā)現(xiàn)浙07A稻瘟病穗瘟發(fā)病率明顯輕于浙04A。浙07A所配的組合浙07A／H414、浙07A／H818均表現(xiàn)為抗稻瘟病，而浙04A所配的浙優(yōu)12號（浙04A／H414）和浙優(yōu)18（浙04A／H818）均中感稻瘟病。可見，與浙04A相比，浙07A所配組合的稻瘟病抗性明顯改善。

表1 浙07A等材料的抗病性鑒定結(jié)果

3 配合力與產(chǎn)量表現(xiàn)

2011年正季，在浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院海寧試驗基地對浙07A與粳型恢復(fù)系浙恢H414和秈粳交恢復(fù)系浙恢H818配制的新組合浙7優(yōu)414和浙7優(yōu)818進行產(chǎn)量鑒定和配合力測定，并分別與同一恢復(fù)系配制的雜交組合浙優(yōu)12號（浙04A／浙恢H414，浙品審2008－019）和浙優(yōu)18（浙04A／浙恢H818，浙審稻2012020）進行比較（表2）。以浙07A配制的新組合比與浙04A配制的雜交組合播始歷期約長2～3d，單株有效穗增加0.4～0.7個，每穗總粒數(shù)增加8.5～8.1粒，千粒重也略有增加。小區(qū)折合667m2產(chǎn)量浙7優(yōu)414為742kg，比浙優(yōu)12增產(chǎn)5.7%；浙7優(yōu)818為867kg，比浙優(yōu)18增產(chǎn)12.0%。浙7優(yōu)818新組合表現(xiàn)為谷粒飽滿、后期熟相好、抗倒清秀、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。浙優(yōu)18是近年來本項目組育成的超高產(chǎn)秈粳雜交稻［4］，浙7優(yōu)818在浙優(yōu)18的高產(chǎn)基礎(chǔ)上，顯著地改良了抗稻瘟病能力，而且產(chǎn)量水平又有了明顯增加，因此，其應(yīng)用前景十分誘人。運用浙07A配制的一批新組合，正在進行制種和多點鑒定，有望選出超高產(chǎn)、抗病的秈粳雜交稻新類型品種。Sinica，2004，37：362－369.

表2 浙07A、浙04A與相同的恢復(fù)系所配組合的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)

［3］ DengYW，ZhuXD，ShenY，etal.Geneticcharacterization andfinemappingoftheblastresistancelocusPigm（t）tightly linkedtoPi2andPi9inabroad-spectrumresistantChinese variety［J］.TheorApplGenet，2006，113：705－713.

［4］ 王林友，王建軍，張禮霞，等.雜交稻浙優(yōu)18特征特性及栽培技術(shù)［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（4）：364－366.

［1］ 王林友，王建軍，金慶生，等.抗病、早花時高異交率晚粳稻不育系浙04A的選育與利用［J］.雜交水稻，2009，24（1）：15－1.

［2］ ShenY，AdreitH，ZhuXD，etal.Resistanceevaluationof somehybridrice，conventionalearlyindicaandlatejaponica riceto MagnaporthegriseainChina［J］.ScientiaAgricultura

（責(zé)任編輯：張才德）

S435.111

A

0528-9017（2014）08-1145-03

文獻著錄格式：張禮霞，王建軍，王林友，等.抗稻瘟病晚粳稻不育系浙07A的選育與應(yīng)用［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（8）：1145－1147.

2014-06-15

浙江省重大專項（8812計劃）（2011C12901-2）；植物分子遺傳國家重點實驗室開放課題（O809Z61171）；浙江省植物有害生物防控重點實驗室課題

張禮霞（1978－），女，助理研究員，碩士，主要從事水稻遺傳育種研究工作。E-mail：go263＠163.com。

王建軍，研究員，E-mail：wangjj4197＠163.com。