水稻中秈型光溫敏核不育系EK1S的選育與應用

費震江+董華林+游艾青+周鵬+蔡海亞+徐得澤

摘要：水稻（Oryza sativa L.）EK1S是用E農(nóng)2S做母本，育種親本材料Q09-39為父本雜交，通過自然條件和低溫池加壓選擇，經(jīng)過7年2代的定向培育，選育的具有不育起點溫度較低、株型好、米質(zhì)優(yōu)、易繁殖、好制種的中秈型光溫敏核不育系。初步測配組合表現(xiàn)出雜種優(yōu)勢強、株葉形態(tài)理想、米質(zhì)較優(yōu)等特點。利用該不育系配制的組合正在參加各級產(chǎn)量試驗。

關(guān)鍵詞：水稻（Oryza sativa L.）；光溫敏核不育系；EK1S；選育

中圖分類號：S511.2+1 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）24-4708-03

兩系法雜交水稻（Oryza sativa L.）具有育種程序和生產(chǎn)環(huán)節(jié)較簡單、恢復譜廣、配組自由度大等優(yōu)點，因而選育育性達標、株型好、優(yōu)質(zhì)抗病、繁殖制種產(chǎn)量高的兩系不育系受到水稻育種工作者的廣泛重視。經(jīng)歷30多年的研究，全國已選育出一大批光溫敏核不育系如：培矮64S、廣占63S、株1S、準S、Y58S、C815S、1892S等在生產(chǎn)上大面積應用[1]。

本研究利用廣占63S背景的不育系E農(nóng)2S作為光溫敏核不育基因供體，以本課題組通過Co60γ射線輻照選育的株型矮壯、米質(zhì)優(yōu)的中間親本Q09-39為父本雜交，經(jīng)過多代選育和人工低溫池加壓選擇，培育出具有育性起點溫度低、株型好、米質(zhì)優(yōu)的新光溫敏核不育系EK1S。

1 選育過程

EK1S是以湖北省農(nóng)業(yè)科學院糧食作物研究所選育的中秈光溫敏核不育系E農(nóng)2S為母本，以常規(guī)中秈材料Q09-39為父本雜交選育而成。其中E農(nóng)2S是以廣占63S為母本，與抗褐飛虱育種中間材料R061（9311/B5-10）雜交，然后與廣占63S回交3次選育的新不育系；Q09-39系譜來源為[（密矮 64S/IR661）/（9311/IR4770-79-13-14）]/（9311//T63/9311）F2經(jīng)Co60γ射線輻照。2009年春季在海南陵水雜交，夏季在武漢種植F1，2010年春季在海南種植F2，收種時入選單株42株，此后經(jīng)在武漢和海南兩地多個世代的加代選育，至2013年春季在海南種植F7時，第QF156S區(qū)整齊一致，種子混收試制種。入選株系分別于2012-2014年在本所內(nèi)通過冷水處理進行育性鑒定（水溫設(shè)置為22.8～23.2 ℃，處理7～10 d），花粉不育度均達99.9%以上。遂選取農(nóng)藝性狀較好株系繁殖試制種，命名為EK1S，2015年通過華中農(nóng)業(yè)大學植物科技學院人工氣候箱進行育性鑒定。詳細選育過程見表1。

2 主要特征特性

2.1 形態(tài)特征

2.1.1 生物學特性 EK1S葉色濃綠、葉鞘綠色，葉耳和稃尖稈黃色，柱頭無色。葉片寬度、長度適中、直立，分蘗力較強、莖稈粗壯、生長勢旺、抽穗整齊，穗頂部有少量芒及穎花退化現(xiàn)象。武漢種植不育期株高78 cm，單株成穗數(shù)10個，每穗穎花數(shù)202粒；海南可育期株高58 cm，單株穗數(shù)9個，每穗總粒數(shù)157粒，千粒重25.6 g。

2.1.2 開花習性 5月上旬武漢播種，EK1S播始歷期84 d?；〞r高峰在11：00-12：00，柱頭外露率74.63%，其中雙外露率34.4%。最大開穎角度30°，穎花張開時間70 min，包頸粒率19.8%。

2.2 育性表現(xiàn)

EK1S武漢種植不育期從7月中下旬到9月上旬，不育期較長，敗育類型在多數(shù)情況下為無花粉型。2015年送華中農(nóng)業(yè)大學植物科學技術(shù)學院做人工氣候箱育性鑒定，結(jié)果見表2。從表2可以看出，無論是在長日低溫（14.5 h/23.5 ℃）處理，還是短日較低溫（12.5 h/25.5 ℃）處理，EK1S不育性都較穩(wěn)定，其花粉不育度均在99.50%以上，自交結(jié)實率均為0.00%。

2.3 稻米品質(zhì)

2015年春季海南繁殖EK1S種子，7月份取樣品送農(nóng)業(yè)部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心（武漢）分析稻米品質(zhì)，糙米率76.3%，精米率68.7%，整精米率62.7%，粒長6.7 mm，長寬比3.1，堊白粒率19%，堊白度2.1%，透明度2級，堿消值6.0級，膠稠度83 mm，直鏈淀粉含量12.2%，除直鏈淀粉含量偏低外，主要定級指標達到國標優(yōu)質(zhì)米2級以上標準。

2.4 制種繁殖特性

EK1S選擇在成熟兩系制種基地制種，其盛花期在抽穗后2～6 d，日開花高峰為11：00-12：00。柱頭外露率較高，包頸粒率較低，對“920”敏感，“920”用量約300 g/hm?可以很好地解除包頸，分兩次噴霧，第一次在抽穗5%左右，隔1 d再噴施1次。

EK1S在海南陵水冬季繁殖，播種期應安排在11月25日至12月5日，始穗于次年3月10日左右，可育期抽穗順暢、花藥肥大、散粉正常，育性恢復較好，一般年份自交結(jié)實率60%以上，高產(chǎn)年份可達70%～80%。

3 配組表現(xiàn)

EK1S與自育恢復系配組參加小區(qū)試驗，綜合表現(xiàn)優(yōu)良，植株矮壯、抗倒性強、穗大粒多、生育期適中、田間病害發(fā)生輕、后期轉(zhuǎn)色較好、稻米外觀品質(zhì)優(yōu)。所配組合2014、2015年在湖北省農(nóng)業(yè)科學院糧食作物研究所參加小區(qū)比產(chǎn)考種情況見表3。

4 小結(jié)與討論

EK1S優(yōu)點，株型好、矮壯、分蘗力較強、穗子較大，株高較廣占63S矮5 cm左右，開花習性較好，柱頭外露率較高，包頸粒率較低，繁殖制種產(chǎn)量高，配合力較強，配組優(yōu)勢明顯。缺點是有輕微穎花退化現(xiàn)象。配組應用時應挑選熟期較早、分蘗力強、抗病性較好的恢復系組配。

不育系柱頭外露情況是影響不育系異交結(jié)實的關(guān)鍵因子[2]，2017年8月中旬對EK1S和廣占63S的柱頭外露率進行調(diào)查，結(jié)果顯示廣占63S的柱頭外露率僅50%，要明顯低于EK1S的74%。本研究中廣占63S的柱頭外露率數(shù)據(jù)顯著低于楊振玉等[3]1999年在合肥調(diào)查的數(shù)據(jù)，這可能是因為不育系的柱頭外露率在不同的地點或時間段表現(xiàn)會有差異，這也正說明不育系制種需要尋找最合適的地方可以取得更高的制種產(chǎn)量[4]。

參考文獻：

[1] 斯華敏，付亞萍，劉文真，等.水稻光溫敏雄性核不育系的系譜分析[J].作物學報，2012，38（3）：394-407.

[2] 舒志芬，陳 勇，劉 釗，等.5個水稻光溫敏雄性核不育系柱頭特性與異交結(jié)實率的關(guān)系[J].作物研究，2015，29（4）：343-347.

[3] 楊振玉，張國良，張從合，等.中秈型優(yōu)質(zhì)光溫敏雄性核不育系廣占64S的選育[J].雜交水稻，2002，17（4）：4-6.

[4] 解志堅.兩系雜交水稻制種基地與時段選擇決策支持系統(tǒng)[D].長沙：湖南農(nóng)業(yè)大學，2012.endprint