水稻不育系谷豐A的遺傳提純與原種繁殖技術(shù)

蔡巨廣，李昭明，胡榮華，雷上平，張以華

（1.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所，福建福州 350018; 2.福建省將樂(lè)縣農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，福建將樂(lè)353300）

·繁殖制種·

水稻不育系谷豐A的遺傳提純與原種繁殖技術(shù)

蔡巨廣1，李昭明2，胡榮華1，雷上平1，張以華1

（1.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所，福建福州 350018; 2.福建省將樂(lè)縣農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，福建將樂(lè)353300）

谷豐A是福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所用“龍?zhí)仄諦/宙伊B”雜交選育的保持系，再與地谷A測(cè)交、回交育成的秈型三系不育系，于2001年通過(guò)福建省科技成果鑒定。闡述了三系不育系谷豐A的主要特征特性，對(duì)谷豐A進(jìn)行遺傳提純的關(guān)鍵技術(shù)及原種繁殖技術(shù)。

雜交水稻；不育系；谷豐A；遺傳提純；原種繁殖

谷豐A是福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所用“龍?zhí)仄諦/宙伊B”雜交選育的保持系，再與地谷A測(cè)交、回交育成的秈型三系不育系，于2001年通過(guò)福建省科技成果鑒定，2006年獲得植物新品種權(quán)授權(quán)，2010年獲福建省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)［1］。谷豐A因其不育性穩(wěn)定、配合力強(qiáng)、異交率高、稻瘟病抗性強(qiáng)且持久、適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)，在生產(chǎn)上得到了廣泛應(yīng)用，利用其已配制出36個(gè)雜交水稻新品種44次通過(guò)審（認(rèn)）定，其中通過(guò)國(guó)審稻品種5個(gè)。谷豐A自通過(guò)成果鑒定至今已應(yīng)用16 a，為保持種性特征，為生產(chǎn)提供純正的高質(zhì)量不育系種子，我們從低溫保存的谷豐A回交圃原始備份種出發(fā)，對(duì)原種進(jìn)行了遺傳提純復(fù)壯和原種繁殖。

1 谷豐A的典型特征

1.1 主要農(nóng)藝性狀

谷豐A在福建將樂(lè)6月上旬播種，播始?xì)v期約78 d左右。株高在88 cm，主莖葉片數(shù)可達(dá)14葉，株葉形態(tài)較緊湊，分蘗強(qiáng)，莖稈粗。葉片厚，劍葉挺，稍?xún)?nèi)卷，葉色深綠，葉鞘、稃尖和柱頭呈紫色。每穗總粒數(shù)在120粒左右，千粒重約26 g，粒型橢圓形。

1.2 抗瘟性

谷豐A的抗源來(lái)自南美洲的光身稻菲一。經(jīng)在福建上杭茶地鄉(xiāng)進(jìn)行稻瘟病鑒定，1998—2001連續(xù)4a的抗瘟鑒定中，葉瘟和穗頸瘟均為0級(jí)，表現(xiàn)抗瘟強(qiáng)，抗譜廣，而且其抗性在雜交后代中表現(xiàn)顯性［1］。在車(chē)榮會(huì)等人的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)谷豐A的抗瘟性最好，抗性頻率為97.7%［2］。

1.3 開(kāi)花習(xí)性及異交性

谷豐A在抽穗后第2天才開(kāi)花，單穗開(kāi)花一般歷時(shí)4～5 d，而單株開(kāi)花可歷時(shí)7～8 d，整田群體開(kāi)花歷時(shí)達(dá)10～12 d。開(kāi)穎性好，柱頭外露率高，雙邊外露率可達(dá)46%，單邊外露率近18%。花時(shí)集中，晴天一般在10：00—12：00開(kāi)花，高峰時(shí)段在10：30—11：30。谷豐A在開(kāi)花時(shí)穎殼角度大，且柱頭壯，活力強(qiáng)，異交性好，異交結(jié)實(shí)率一般超過(guò)70%［3］。

2 谷豐A的遺傳復(fù)壯提純技術(shù)

不育系的遺傳復(fù)壯提純僅靠簡(jiǎn)單的一次單株選擇難以達(dá)到理想的目標(biāo)，因此，本文參照“復(fù)選三圃制”原種生產(chǎn)方法，即：一次單株選擇→二次單株選擇→株行鑒定圃→株系比較圃→原種生產(chǎn)圃［4］。

2.1 一次單株選擇

回交圃谷豐A、B原始小區(qū)種子先成對(duì)種植，母本株全部用父本混合抖粉擴(kuò)繁，分別混收父母本。下一代分別種植1 000株谷豐A和谷豐B，單株成廂插栽。首先進(jìn)行目測(cè)篩選，根據(jù)谷豐A、B原始特征特性進(jìn)行選擇，選擇株型較緊湊，分蘗強(qiáng)，莖稈粗，葉片厚，劍葉挺，稍?xún)?nèi)卷，葉色深綠，葉鞘、稃尖和柱頭呈紫色的無(wú)病蟲(chóng)植株各200株。谷豐A株高約85 cm，谷豐B約90 cm，穎殼短圓形。其次進(jìn)行鏡檢決選，對(duì)目測(cè)初選的入選株在始穗時(shí)逐株鏡檢，谷豐A花粉典敗率達(dá)100%的單株入選，谷豐B的花粉黑染率達(dá)100%的單株入選。入選的谷豐A、B單株數(shù)一致，其余的淘汰。入選的谷豐A、B一對(duì)一配對(duì)測(cè)交，對(duì)應(yīng)編號(hào)。成熟時(shí)對(duì)測(cè)交單株成對(duì)單收、單儲(chǔ)，做好登記以備“二次單株選擇”之用。

2.2 二次單株選擇

種植“一次單株選擇”中測(cè)交回收的種子，每對(duì)單獨(dú)種一行區(qū)，單本插栽，父母本行比2∶6，按編號(hào)大小排列，嚴(yán)格做好防竄粉隔離措施。抽穗時(shí)，用“一次單株選擇”中的方法在一致性和典型性最好的行區(qū)中進(jìn)行單株選擇，每行區(qū)中選擇10個(gè)谷豐A單株。對(duì)入選單株套袋編號(hào)，取對(duì)應(yīng)行區(qū)中典型的谷豐B單株一對(duì)一授粉回交，對(duì)應(yīng)編號(hào)。成熟時(shí)對(duì)回交單株成對(duì)單收、單儲(chǔ)，做好登記以備“株行鑒定圃”之用。

2.3 株行鑒定圃

種植“二次單株選擇”中回交回收的種子，種植方法與“二次單株選擇”中的方案相同。在抽穗10%時(shí)，每667m2噴施“九二○”32 g，并及時(shí)人工輔助趕粉，提高結(jié)實(shí)率。在稻株生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中對(duì)其特征特性做好詳細(xì)的觀(guān)察記錄，每株行定點(diǎn)谷豐A、B各10株，待成熟后取回室內(nèi)考種。在株行圃中，也要進(jìn)行田間初選、育性檢查復(fù)選，最后經(jīng)過(guò)室內(nèi)考種決選。在田間初選時(shí)，選擇各農(nóng)藝性狀最接近谷豐A、B原始特征特性的株行區(qū)。在育性檢查復(fù)選時(shí)，在初選入選的各行區(qū)中鏡檢20%的谷豐A單株，同時(shí)套袋10株谷豐A，淘汰出現(xiàn)花粉黑染和染敗的株行區(qū)和出現(xiàn)套袋自交結(jié)實(shí)的株行區(qū)。結(jié)合初選、復(fù)選和室內(nèi)考種數(shù)據(jù)，選擇經(jīng)濟(jì)性狀高于平均數(shù)據(jù)的株行區(qū)。入選株行區(qū)在成熟時(shí)單收、單脫，谷豐A、B成對(duì)編號(hào)保存，登記好以備“株系比較圃”用。經(jīng)過(guò)初選和復(fù)選后，入選的株行區(qū)還需經(jīng)過(guò)測(cè)恢環(huán)節(jié)。入選的每一株行區(qū)各選4株谷豐A，平分兩組，分別與蜀恢527和閩恢3301進(jìn)行雜交測(cè)恢，成熟時(shí)分株行分組合混收種子，以備“株系比較圃”用。

2.4 株系比較圃

成對(duì)種植“株行鑒定圃”回收的種子，每對(duì)種一株系區(qū)，嚴(yán)格做好隔離措施。種植方案與“株行鑒定圃”相同，及時(shí)噴施“九二○”并進(jìn)行人工輔助趕粉。剩余的父本秧苗按編號(hào)插栽在父本繁殖區(qū)。同時(shí)，按株行區(qū)種植上一環(huán)節(jié)入選的測(cè)交種子和谷優(yōu)527、谷優(yōu)3301標(biāo)準(zhǔn)種子進(jìn)行比較。重復(fù)上一環(huán)節(jié)的選擇方法，對(duì)每一株系區(qū)多點(diǎn)取樣進(jìn)行花藥鏡檢和套袋，淘汰出現(xiàn)花粉黑染和染敗的株行區(qū)和出現(xiàn)套袋自交結(jié)實(shí)的株行區(qū)。對(duì)測(cè)交區(qū)進(jìn)行實(shí)割測(cè)產(chǎn)，選擇產(chǎn)量高于平均值的株系區(qū)。成熟時(shí)混收入選株系的母本種子作為谷豐A原原種種子，按入選株系編號(hào)對(duì)應(yīng)的父本繁殖區(qū)混收父本種子作為谷豐B的原原種種子。

3 原種繁殖技術(shù)

3.1 基地的選擇

繁殖基地的選擇對(duì)不育系原種擴(kuò)繁非常重要，主要體現(xiàn)在基地的隔離條件、小氣候環(huán)境、田塊的水肥條件、栽培技術(shù)水平等。福建省西北內(nèi)陸山區(qū)，山巒起伏，森林覆蓋率高，天然隔離條件好；地屬中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，四季分明，雨量充沛，光照充足，晝夜溫差大，有利于高產(chǎn)繁殖。采用山丘天然屏障隔離，嚴(yán)格隔離條件。

3.2 因地制宜，安排最佳抽穗揚(yáng)花期

閩西北7月下旬至9月中旬屬高溫季節(jié)，日均氣溫在26.5～27.5℃，中午的氣溫一般在28～32℃，午后常伴有雷陣雨，濕度在70%～80%，安排在此時(shí)間段抽穗非常有利于水稻揚(yáng)花散粉［5］。

3.3 安排好父母本錯(cuò)期，培育壯秧

谷豐A抽穗后第2天才開(kāi)花，安排第1期父本比母本遲播3 d，第2期父本比母本遲播8 d。每667m2大田用種量，母本1 kg父本0.25 kg，兩期父本平均。秧田與大田比例，母本1∶（10～12），父本（兩期）1∶150，秧田單獨(dú)設(shè)立（后期不作繁殖田），最好選擇前茬非稻田或冬漚田，提前20 d以上溶田滅茬，以便清除落地谷等。

浸種前曬種1 d，最好能用強(qiáng)氯精殺菌劑浸種，浸完后用凈水沖洗干凈，按常規(guī)催芽。平整秧地，施足基肥，每667m2秧地施25 kg復(fù)合肥。1葉1心時(shí)，秧地上水前，噴施300 mg/kg的多效唑，每667m2用量70 g，噴后24 h秧田上淺水。2葉1心時(shí)施斷奶肥，每667m2施尿素7.5 kg、氯化鉀5 kg。插秧前3 d施送嫁肥，每667m2施尿素伴氯化鉀各5 kg。期間要注意預(yù)防各種病蟲(chóng)害。

3.4 適時(shí)移栽，合理密植

母本秧齡最遲不超過(guò)25 d，一般在6葉前移栽，3 d后移栽父本。父母本行比1∶8，總廂寬約155 cm，母本廂寬105 cm，父母本相距25 cm，兩期父本同插一行，相間而插，株距20 cm，母本插植規(guī)格為15 cm×16 cm，均單本插。

3.5 科學(xué)水肥管理，及時(shí)防治病蟲(chóng)害

施足基肥，每667m2施碳酸氫銨40 kg、過(guò)磷酸鈣40 kg，或施用水稻專(zhuān)用復(fù)合肥35 kg。移栽7 d后父母本同時(shí)追肥，每667m2施復(fù)合肥（15-15-15）25 kg，父本移栽10 d后每667m2再用復(fù)合肥（15-15-15） 5 kg拌尿素5 kg單獨(dú)追施父本，期間淺水養(yǎng)苗，直到移栽后約25 d，分蘗數(shù)達(dá)預(yù)期的80%時(shí)開(kāi)始排水曬田，控制無(wú)效分蘗。土表層曬至出現(xiàn)小龜裂時(shí)復(fù)水，之后干濕交替管理，保持土層濕潤(rùn)，促根壯稈，預(yù)防后期倒伏。到抽穗揚(yáng)花時(shí)，保證田里有淺水層，趕花結(jié)束后，讓田里水層自然落干，保持濕潤(rùn)，收割前一周曬田。

在整個(gè)生育期內(nèi)都要密切關(guān)注當(dāng)?shù)刂脖２块T(mén)發(fā)布的病蟲(chóng)害防治預(yù)報(bào)，及時(shí)做好防治工作。谷豐A抗稻瘟病，應(yīng)注重紋枯病、黑粉病、稻曲病和稻飛虱、螟蟲(chóng)等病蟲(chóng)的防治。

3.6 花期預(yù)測(cè)，“九二○”噴施及人工輔助授粉

理想的花期相遇是母本比父本早抽1～2 d。如果發(fā)現(xiàn)父本偏快時(shí)，每667m2用5 kg尿素伴適量多效唑給父本塞蔸；如果發(fā)現(xiàn)父本偏慢，每667m2用7.5 kg氯化鉀給父本塞蔸，同時(shí)用小滴管滴1滴“九二○”對(duì)水10 kg，拌均勻后單獨(dú)噴父本行，對(duì)花期調(diào)節(jié)有一定的效果。

抽穗10%～15%開(kāi)始噴“九二○”，每667m2用量40 g。第1天用量20 g，父母本同時(shí)噴施；第2天對(duì)父本單獨(dú)噴施，用量4 g；第3天對(duì)父母本同時(shí)噴施，用量16 g。早晨露水未干前噴施，如果噴后4 h內(nèi)遇大雨，需視情況適量補(bǔ)噴。

一般母本在抽穗后的第2天才開(kāi)花散粉，花時(shí)集中在10：00—12：00，高峰時(shí)段在10：30—11：30?；ㄆ陂L(zhǎng)達(dá)10 d。趕花粉時(shí)，拉緊兩端繩子，逆風(fēng)快速往前走，讓花粉充分飄揚(yáng)起來(lái)，更利于授粉。如遇雨天，雨后先拉一遍繩子，把稻穗上的雨水趕掉更有利于開(kāi)花散粉。每天至少趕粉3次。

3.7 嚴(yán)格除雜

隔離是確保種子純度的第一道屏障，但影響種子純度的還有多種因素。比如，親本原來(lái)的純度、大田前茬的落地谷、收曬和精選種子時(shí)的機(jī)械混雜等因素。因此，為確保種子質(zhì)量，必須在不同時(shí)段進(jìn)行多次嚴(yán)格的人工除雜。大田分蘗期，根據(jù)秧苗形色長(zhǎng)相進(jìn)行初次除雜；抽穗前，根據(jù)株高、葉形葉色等除去異形株和早穗株；抓住關(guān)鍵的抽穗期，根據(jù)株高、粒形、穎尖顏色等除去異形株、青稞株和母本行中的保持系；趕完花粉后，及時(shí)低樁割除父本并清除出田外，嚴(yán)格仔細(xì)檢查有否漏割；收割前再次逐廂檢查，除去遺漏的保持株和遲熟株等雜株。

3.8 收曬和加工

谷豐A容易穗上發(fā)芽，種子成熟度在85%時(shí)看天氣搶晴收割。采用人工收割，大鐵桶或斗車(chē)脫粒，網(wǎng)袋晾曬，防止機(jī)械混雜。同時(shí)用新編織袋裝種，嚴(yán)禁使用裝過(guò)飼料的豆粕袋裝種，以防被轉(zhuǎn)基因成分污染。單收、單運(yùn)、單曬、單儲(chǔ)，防止人為的機(jī)械混雜，確保種子符合國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

［1］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．

［2］車(chē)榮會(huì)，鄒聲浩，黃珊，等．雜交稻親本和抗源的稻瘟病抗性表現(xiàn)與聯(lián)合抗性分析［J］.安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009，15（5）：53-55.

［3］李文紹．水稻不育系谷豐A高產(chǎn)繁殖技術(shù)［J］．雜交水稻，2006，21（2）：27-28.

［4］羅筱平，易均德，吳曉峰，等．雜交水稻三系不育系江農(nóng)早4號(hào)A提純復(fù)壯技術(shù)［J］.宜春學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，33（12）：140-141.

［5］游年順，黃達(dá)彪，黃利興，等．福優(yōu)系列組合高產(chǎn)制種技術(shù)總結(jié)［J］.雜交水稻，2003，18（5）：27-29.

Genetic Purification and Stock Seed Propagation Techniques of Rice Male Sterile Line Gufeng A

CAI Ju-guang1, LI Zhao-ming2, HU Rong-hua1, LEI Shang-ping1, ZHANG Yi-yua1
（1.Rice Research Institute, Fujian Academy of Agricultural Sciences,Fuzhou,Fujian350018,China; 2.Jiangle County Agricultural Science Institute, Jiangle, Fujian 353300）

GufengA, which derived from test cross and backcross of maintainer line breed from Longtepu B/ Zhouyi B by Rice Research Institute, Fujian Academy of Agricultural Sciences with Digu A, is a three line indica rice male sterile line, and passed the appraisal for Scientific and Technical Achievement of Fujian in 2001.This article demonstrates the characteristics of GufengA and recommendes its genetic purification and stock seed multiplying techniques.

hybrid rice; GMS line; Gufeng A; genetic purification; stock seed multiplying

S511.038；S339.5

B

1008-9799（2017）03-0009-04

2017-08-07

福建省科技計(jì)劃項(xiàng)目——省屬公益類(lèi)基本科研專(zhuān)項(xiàng)（2017R1021-2）；福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)PI項(xiàng)目（2016PI-14）；農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專(zhuān)項(xiàng)（201303005）

蔡巨廣（1977- ），男，副研究員，研究方向：水稻遺傳育種（E-mail：cjg77@163.com）

*通訊作者：張以華（1980- ），男，副研究員，研究方向：水稻遺傳育種（E-mail：zhangyihua80@163.com）