優(yōu)質(zhì)、抗稻瘟病香型水稻三系不育系繁源A的選育

游年順　張以華　黃利興　雷上平　潘玉卿　胡榮華　吳志源　謝美珠　孟志國

摘 要 以長豐B為母本，樂豐B為父本雜交配組選育保持系，再與樂豐A測交、回交轉(zhuǎn)育，育成野敗秈型香稻三系不育系繁源A，于2013年通過福建省品種審定。結(jié)果表明，繁源A不育性穩(wěn)定、配合力強(qiáng)、異交率高、抗稻瘟病、米質(zhì)優(yōu)異有香味。

關(guān)鍵詞 秈稻；繁源A；不育系；優(yōu)質(zhì)；抗稻瘟病；異交率高

中圖分類號(hào) S511 文獻(xiàn)識(shí)別碼 A

三系雜交稻是糧食安全的重要科技支撐。不育系是實(shí)現(xiàn)雜種優(yōu)勢的載體，其優(yōu)良特性對(duì)雜種優(yōu)勢的發(fā)揮及產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)生重大影響，不育系的創(chuàng)新對(duì)三系雜交稻新的突破性進(jìn)展具有重要意義。長期的育種實(shí)踐，確定了不育系選育的研究路線，從選育保持系入手，轉(zhuǎn)育不育系，進(jìn)而配制新組合。挖掘和利用有利基因，逐步將抗瘟性、配合力、優(yōu)質(zhì)等優(yōu)良性狀聚合于一體，同時(shí)做到育性、抗性、米質(zhì)、配合力、異交率等多性狀同步篩選，實(shí)現(xiàn)不育系選育的主要目標(biāo)[1-5]。歷時(shí)32 a先后育成“谷”、“伊”、 “豐”、 “源”等系列四代18個(gè)不育系通過技術(shù)成果鑒定[6-15]。繁源A為第四代不育系之一，是以長豐B為母本，樂豐B為父本雜交配組選育的保持系，與樂豐A測交、回交轉(zhuǎn)育而成的野敗秈型香稻三系不育系。該不育系比較全面地達(dá)到了不育性穩(wěn)定、異交率高、配合力強(qiáng)、抗稻瘟病、米質(zhì)優(yōu)五項(xiàng)指標(biāo)齊全的育種目標(biāo)，于2013年通過福建省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定（閩審稻2013012）。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 育種親本材料 長豐B、樂豐B和樂豐A。

1.1.2 可恢性與配合力測定材料 繁源A、福恢5138、福恢5498、福恢5138、幫恢309、幫恢609、幫恢709、樂恢188、桂99、蜀恢498、金恢1186、ZR11006、RH10002和RH10003等恢復(fù)系。

1.1.3 抗性鑒定及米質(zhì)檢測材料 繁源A（B）、繁優(yōu)5138、繁優(yōu)5498、繁源A/ZR11006、繁優(yōu)5458、繁優(yōu)5338、繁優(yōu)498、繁優(yōu)1186、繁優(yōu)5468、繁優(yōu)309、繁優(yōu)609、繁優(yōu)709和繁優(yōu)桂99等繁優(yōu)系列組合。

1.2 方法

1.2.1 選育方法 以有性雜交、系譜法、田間小區(qū)試驗(yàn)為主，從選育保持系入手，轉(zhuǎn)育不育系。以長豐B為母本，樂豐B為父本雜交配組選育保持系，再與樂豐A測交、回交轉(zhuǎn)育，以期利用這2個(gè)親本的優(yōu)點(diǎn)，用基因重組的方法克服2個(gè)親本的缺點(diǎn)，把優(yōu)點(diǎn)整合到目標(biāo)保持系中，進(jìn)而育成高標(biāo)準(zhǔn)的不育系。在選育過程中，做到測交、回交轉(zhuǎn)育、育性與品質(zhì)、抗性、配合力等同步篩選。

1.2.2 可恢性和配合力測定 B4F1～B6F1的A系分別與恢復(fù)系測交配組，雜種F1分別在不同生態(tài)區(qū)進(jìn)行適應(yīng)性試驗(yàn)，觀察其結(jié)實(shí)率和雜種優(yōu)勢表現(xiàn)，篩選和評(píng)價(jià)A系利用價(jià)值。

1.2.3 繁殖制種特性研究 回交過程觀察A系開穎習(xí)性，調(diào)查柱頭外露率及田間自然異交情況，評(píng)價(jià)A系產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景。

1.2.4 抗病鑒定 不育系回交階段的稻瘟病鑒定，B系材料連續(xù)在稻瘟病重病區(qū)自然誘發(fā)鑒定，篩選抗病株系回交轉(zhuǎn)育，不育系回交至高代進(jìn)行室內(nèi)苗期接菌鑒定，驗(yàn)證自然鑒定結(jié)果的可靠性和廣譜性。配制的雜種F1再進(jìn)行自然誘發(fā)鑒定，檢驗(yàn)不育系對(duì)雜種的稻瘟病抗性顯隱性效應(yīng)，同時(shí)還對(duì)稻曲病進(jìn)行抗性鑒定。

1.2.5 米質(zhì)測試 B系及A系配制的雜交稻F1稻谷，進(jìn)行稻米品質(zhì)主要指標(biāo)測試。

1.3 選育過程

2004年晚季，在福州以長豐B為母本，樂豐B為父本，雜交配組選育保持系。2004年冬季在海南三亞種植F1，成熟時(shí)混收。2005年在將樂作中稻種植F2群體2 000株以上，成熟時(shí)篩選優(yōu)良單株36株，同年冬季在海南三亞種植F3。2006年在將樂作中稻種植F4，選擇柱頭外露率高，株葉形態(tài)理想的28個(gè)單株與樂豐A測交，同年冬季在海南三亞種植測交F1和對(duì)應(yīng)的父本F5，每個(gè)小區(qū)母本種24株，父本種36株。從F3開始，保持系材料種子一分為二，連續(xù)多世代在稻瘟病重病區(qū)進(jìn)行自然誘發(fā)鑒定，篩選抗性株系繼續(xù)回交轉(zhuǎn)育。同時(shí)，對(duì)上選的A系進(jìn)行配合力、異交特性、抗病性、米質(zhì)等多性狀篩選，從中再擇優(yōu)回交轉(zhuǎn)育，嚴(yán)格淘汰花粉黑染率超過0.1%、不抗稻瘟病、米質(zhì)差和開花習(xí)性差的小區(qū)。經(jīng)海南、福建穿梭選擇和回交，2008年3月在海南三亞B4F1中的AH08142小區(qū)，表現(xiàn)群體整齊一致，性狀穩(wěn)定，配合力強(qiáng)，可恢性和異交特性好，定為重點(diǎn)發(fā)展株系，暫名142A，2011年早季定名為繁源A。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要農(nóng)藝性狀

繁源A屬早秈遲熟野敗型三系不育系。生育期與Ⅱ-32A相當(dāng)，在福建福州作早稻種植，3月中下旬播種，7月上中旬抽穗，播種至抽穗歷時(shí)108 d左右，主莖葉片數(shù)15～16片；在福建建寧作中稻種植，4月下旬至5月上旬播種，7月中下旬抽穗，播種至抽穗歷時(shí)95 d左右，主莖葉片數(shù)15片；在將樂作晚稻種植，5月中下旬播種，8月中旬末至下旬初抽穗，播種至抽穗歷時(shí)85 d左右，主莖葉片數(shù)14～15片[16]。株高80 cm左右，單株穗數(shù)9穗左右，穗長22 cm左右，每穗總粒數(shù)150粒左右，千粒重25～26 g，谷粒細(xì)長。植株較粗壯，株葉形態(tài)好，劍葉挺直，分蘗力強(qiáng)，葉色較綠，葉鞘、稃尖紫色，柱頭紫黑色。

2.2 不育性

繁源A不育株率100%，花藥瘦小、白色，花粉不育以典敗為主。從F1～B10F1連續(xù)11個(gè)世代花粉育性鏡檢，花粉不育度均達(dá)99.9%以上，不育性穩(wěn)定。2012年9月在福建沙縣鑒定現(xiàn)場，經(jīng)福建省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)組織專家現(xiàn)場測試，測試結(jié)果：“田間調(diào)查該不育系群體1 175株，群體整齊，未發(fā)現(xiàn)可育株和異型株，不育株率100%。隨機(jī)取樣100株（穗），并從中取出50穗，每穗取上、中、下3朵穎花的全部花藥混合鏡檢，花粉不育度達(dá)99.99%”。

2.3 異交特性

繁源A抽穗較整齊，單穗見穗當(dāng)天即開花，第2天進(jìn)入盛花。單穗從見穗至抽完歷時(shí)3 d，單穗從開花至終花歷時(shí)約需4～5 d，單株從見穗至各穗抽完約需8 d。開花習(xí)性好，花時(shí)早，盛花期開花較集中，午前花比率63.6%。柱頭外露率高，開穎角度30°左右，穎花開閉穎歷時(shí)2 h 30 min。經(jīng)福建省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)組織專家現(xiàn)場測試：“柱頭外露率70.26%，其中，柱頭雙邊外露率30.82%”。繁殖、制種異交結(jié)實(shí)率一般在60%左右。

2.4 稻米品質(zhì)

繁源A屬優(yōu)質(zhì)香稻三系不育系，抽穗揚(yáng)花期田間花粉能散發(fā)出香味，其稻米品質(zhì)對(duì)雜種一代有較強(qiáng)的遺傳力。繁源B稻谷經(jīng)農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心（杭州）檢驗(yàn)：糙米率80.2%，精米率72.2%，整精米率51.1%，粒長7.0 mm，長寬比3.0，堊白米率12%，堊白度0.8%，透明度2級(jí)，堿消值7.0級(jí)，膠稠度82 mm，直鏈淀粉14.8%，蛋白質(zhì)7.9%。依據(jù)NY/T 593-2002《食用稻品種品質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)，在10項(xiàng)品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)中，除直鏈淀粉和蛋白質(zhì)外的8項(xiàng)品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)達(dá)到1～2等食用秈稻品種品質(zhì)規(guī)定要求。用繁源A配制的繁優(yōu)系列雜交稻組合，蒸煮品質(zhì)表現(xiàn)尤為突出，蒸煮米飯能飄溢香味，煮粥稠而不糊，煮干飯軟而不粘，冷后不回生，適口性好，食用有香味。如繁優(yōu)5338、繁優(yōu)5468等11個(gè)組合，經(jīng)福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所稻米品質(zhì)檢驗(yàn)室檢測，多數(shù)指標(biāo)達(dá)食用秈稻品種品質(zhì)規(guī)定1～2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（表1）。

2.5 抗病性

繁源A（B）表現(xiàn)抗稻瘟病，且具有較強(qiáng)遺傳力。 2006～2012年連續(xù)7 a在福建上杭茶地稻瘟病區(qū)田間自然誘發(fā)鑒定，葉瘟為0～3級(jí)，穗頸瘟為0～1級(jí)（表2）。2012年福建省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)現(xiàn)場鑒定，經(jīng)5個(gè)試點(diǎn)自然誘發(fā)鑒定，平均葉瘟發(fā)病率11.4%，病情指數(shù)4.32%，表現(xiàn)抗?。≧）。平均穗頸瘟發(fā)病率12.9%，病情指數(shù)5.88%，表現(xiàn)中抗（MR）。綜合評(píng)價(jià)中抗稻瘟?。∕R）。室內(nèi)接種鑒定，抗菌株率100%，表現(xiàn)抗病（R）。用繁源A配制的17個(gè)繁優(yōu)系列組合委托湖北省恩施州的國家區(qū)試鑒定點(diǎn)，在咸豐、兩河病圃進(jìn)行稻瘟病和稻曲病抗性鑒定，稻瘟病有12個(gè)組合表現(xiàn)中抗以上，抗病組合率70.59%，稻曲病有16個(gè)組合1～3級(jí)，抗病組合率94.10%（表3）。利用繁源A配制的繁優(yōu)5468、繁優(yōu)7206、繁優(yōu)709、繁優(yōu)5498、繁優(yōu)1186、繁優(yōu)桂99等組合參加廣東、重慶、福建、湖北等地區(qū)試對(duì)稻瘟病的抗性均表現(xiàn)中抗以上水平。以上結(jié)果表明，繁源A對(duì)稻瘟病抗性強(qiáng)，且對(duì)雜種一代具有較強(qiáng)的顯性效應(yīng)。

2.6 可恢性和配合力

繁源A可恢性好，配合力強(qiáng)。用繁源A與蜀恢527、蜀恢498、樂恢188、幫恢309、?；?388、福恢5468、?；?076等多個(gè)恢復(fù)系配制的組合作早稻、中稻和晚稻都結(jié)實(shí)正常，結(jié)實(shí)率都達(dá)到80%以上，不易受不良?xì)夂驐l件影響。且表現(xiàn)雜種優(yōu)勢強(qiáng)，穗大粒多、結(jié)實(shí)率高、產(chǎn)量構(gòu)成因素協(xié)調(diào)性好（表4）。已培育出15個(gè)組合參加區(qū)試，其中，繁優(yōu)5468、繁優(yōu)7026通過廣東省審定，繁優(yōu)709進(jìn)入重慶市生產(chǎn)試驗(yàn)，繁優(yōu)1186、繁優(yōu)5498、繁優(yōu)桂99分別參加福建和湖北續(xù)試。

3 討論與結(jié)論

3.1 不育性選育技術(shù)

不育性是不育系最重要的核心指標(biāo)，是成功應(yīng)用于生產(chǎn)的基礎(chǔ)。長期的育種經(jīng)驗(yàn)積累，提出微效恢復(fù)基因理論及排除方法，設(shè)計(jì)了雜交后代群體目測與鏡檢篩選相結(jié)合的選育技術(shù)流程[3-4]。對(duì)不育性的鑒定包括兩個(gè)方面，一是群體敗育徹底程度（不出現(xiàn)嵌合體現(xiàn)象，花粉黑染率接近0%），二是育性的環(huán)境穩(wěn)定性，即不育性不因氣候生態(tài)等環(huán)境條件的變化而改變。測交F1～B4F1進(jìn)行花粉育性篩選，抽穗時(shí)對(duì)每個(gè)重點(diǎn)小區(qū)的母本，先目測剔除花藥出現(xiàn)嵌合體的小區(qū)，從表現(xiàn)不育性好的小區(qū)中隨機(jī)取樣鏡檢花粉育性，并從平均花粉黑染率低于0.1%的小區(qū)中擇優(yōu)回交；B5F1～B6F1擴(kuò)大群體，檢驗(yàn)群體整齊度和不育性的穩(wěn)定性。經(jīng)過嚴(yán)格多代不育性鑒定篩選。育成的繁源A敗育徹底，花粉不育度達(dá)99.99%，不育性穩(wěn)定。

3.2 開花習(xí)性和配合力的選育技術(shù)

不育系的開花習(xí)性和異交特性好壞直接關(guān)系到種子產(chǎn)業(yè)化水平，可恢性與配合力是評(píng)價(jià)不育系的利用價(jià)值與應(yīng)用前景的重要指標(biāo)，是雜種優(yōu)勢利用的最終目的。在繁源A選育過程中，B4F1～B6F1觀察母本的柱頭外露率和自然異交結(jié)實(shí)率，并進(jìn)行配合力預(yù)測，檢驗(yàn)其可恢性和雜種優(yōu)勢，評(píng)判不育系利用價(jià)值。繁源A表現(xiàn)開穎習(xí)性好，繁殖制種產(chǎn)量高[16]。配制的組合在不同的地點(diǎn)試種結(jié)實(shí)率都達(dá)到80%以上，其產(chǎn)量構(gòu)成因素協(xié)調(diào)性好[17]。

3.3 米質(zhì)與抗稻瘟病鑒定技術(shù)

繁源A是長豐B與樂豐B配組選育的保持系回交育成的，其雙親對(duì)稻瘟病抗性強(qiáng)，米粒細(xì)長。長豐B米質(zhì)優(yōu)，樂豐B外觀品質(zhì)差，通過雜交把抗性和優(yōu)質(zhì)聚合在一起。在選育過程中，米質(zhì)鑒定，把成對(duì)雜交的父本單株的稻谷進(jìn)行出糙、透光篩選，鑒定外觀品質(zhì)，從中選留腹白小，透明度好的單株及其對(duì)應(yīng)的母本。稻瘟病鑒定，對(duì)上選的保持系連續(xù)多代進(jìn)行自然誘發(fā)鑒定，選擇抗病株系回交轉(zhuǎn)育；對(duì)應(yīng)母本與感病恢復(fù)系配組，鑒定其對(duì)雜種F1抗性的顯性效應(yīng)；室內(nèi)苗期多菌株接菌鑒定，驗(yàn)證抗性的可靠性和廣譜性。形成了保持系鑒定，配制組合F1顯性效應(yīng)鑒定，室內(nèi)接菌驗(yàn)證性鑒定的抗性選育三步程序[15]。育成的繁源A米質(zhì)優(yōu)有香味，抗稻瘟病。

參考文獻(xiàn)

[1] 雷捷成. 野敗型水稻雄性不育系隱性恢復(fù)基因及其在育種實(shí)踐中的意義[J]. 福建農(nóng)業(yè)科技， 1983（5）： 16-19.

[2] 雷捷成， 游年順， 鄭秀平， 等. 野敗型水稻雄性不育保持系選育的實(shí)踐與理論[J]. 福建農(nóng)科院學(xué)報(bào)， 1986， 1（2）： 16-21.

[3] 雷捷成， 游年順. 水稻微效恢復(fù)基因排除方法及效果[J]. 雜交水稻， 1989（3）： 33-36.

[4] 游年順， 黃利興， 雷上平， 等. 水稻微效恢復(fù)基因與不育系選育研究[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2003， 25（4）： 487-492.

[5] 雷捷成， 游年順， 黃利興， 等.秈型三系不育系選育的實(shí)踐與理論[J]. 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2000， 15（增刊）： 136-140.

[6] 游年順， 雷捷成. 地谷不育系的選育及其主要特性[J]. 福建農(nóng)業(yè)科技， 1991（1）： 5-6.

[7] 游年順， 雷捷成， 黃利興， 等. 水稻新不育系 “福伊A” [J]. 福建農(nóng)業(yè)科技， 1995（4）： 46.

[8] 雷捷成， 游年順， 黃利興， 等.秈型三系不育系福伊A選育與利用[J]. 雜交水稻， 1998， 13（3）： 8-11.

[9] 雷捷成， 游年順， 黃利興. 福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院又育成4個(gè)秈型野敗不育系[J]. 雜交水稻， 2002， 17（1）： 61.

[10] 雷上平， 黃利興， 張以華， 等. 安豐A等五個(gè)不育系的選育與利用初報(bào)[J]. 福建稻麥科技， 2005， 23（3）： 6-9.

[11] 黃利興， 張以華， 游年順， 等. 抗稻瘟病水稻不育系谷豐A的選育與利用[J]. 雜交水稻， 2013， 28（5）： 6-10.

[12] 張以華， 黃利興， 雷上平， 等. 高異交率、 抗稻瘟病水稻三系不育系全豐A的選育與利用[J].熱帶作物學(xué)報(bào)， 2012， 33（5）： 786-791.

[13] 黃利興， 張以華， 雷上平， 等. 優(yōu)質(zhì)秈型水稻不育系長豐A的選育[J]. 福建稻麥科技， 2012， （2）： 4-5.

[14] 謝美珠， 黃利興， 張以華， 等. 三系不育系民源A、 正源A的選育與主要特征特性[J]. 福建稻麥科技， 2007， 25（4）： 17-18.

[15] 雷捷成， 游年順， 黃利興， 等. 秈稻雄性不育系福伊A抗稻瘟特性的研究與應(yīng)用[J]. 福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)， 2004， 33（2）： 141-147.

[16] 胡榮華， 吳志源， 張以華， 等. 雜交水稻新品種繁優(yōu)5468制種技術(shù)初探[J]. 福建稻麥科技， 2012， 30（4）： 17-20.

[17] 張以華， 吳志源， 游年順， 等. 幾個(gè)秈型三系雜交親本主要農(nóng)藝性狀的配合力分析[J]. 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2013， 28（8）： 742-746.