水稻兩用核不育系龍S的配合力研究

孟秋成，王權(quán)，劉建豐*，李春庚

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128；2.中國(guó)種子集團(tuán)公司，北京 100045）

1987年袁隆平提出了雜交稻的發(fā)展戰(zhàn)略，即就提高雜種優(yōu)勢(shì)的程度而言，雜交稻的發(fā)展可分品種間雜種優(yōu)勢(shì)利用、亞種間雜種優(yōu)勢(shì)利用和遠(yuǎn)緣雜種優(yōu)勢(shì)利用3個(gè)階段[1]．按目前的技術(shù)水平，直接利用遠(yuǎn)緣雜種優(yōu)勢(shì)非常困難．而多年來(lái)，盡管已有極少數(shù)典型的亞種間雜交組合達(dá)到生產(chǎn)應(yīng)用的要求，卻因其適應(yīng)性較差而沒(méi)有到達(dá)商用的程度．但部分利用秈粳亞種間雜種優(yōu)勢(shì)，即在秈（粳）稻中滲入粳（秈）血緣，可以提高雜交稻親本的配合力．表現(xiàn)配合力好并已有一些雜交組合在生產(chǎn)上大面積應(yīng)用的秈型兩用核不育系，都有粳稻或外國(guó)稻血緣，如培矮64S和廣占63S有培迪的血緣[2-3]，Y58S有美國(guó)稻Lemont的血緣[4]，C815S和株1S有02428的血緣[5-6]．相反，由安農(nóng)S-1轉(zhuǎn)育而成的早熟型溫敏核不育系，其受體大多是三系的保持系或恢復(fù)系，如珍汕97B、V20B、協(xié)青早B、湘香B、優(yōu)1B、香2B、測(cè)64-7和水源287等，與長(zhǎng)江流域的品種配組，因親緣關(guān)系太近，一般配合力差，優(yōu)勢(shì)不強(qiáng)[7]．配合力好的兩用核不育系是充分應(yīng)用優(yōu)良常規(guī)品種配組兩系雜交稻的基礎(chǔ)和關(guān)鍵．盡管已有一大批兩用核不育系通過(guò)鑒定或?qū)彾ǎ挥猩贁?shù)幾個(gè)選配出組合投入大面積生產(chǎn)應(yīng)用．其中一個(gè)重要原因是不育系自身配合力較低，難以配出強(qiáng)優(yōu)組合[8]．配合力差的主要原因是因?yàn)闆](méi)有注意兩用核不育系與恢復(fù)系的遺傳隔離，即雜交組合的雙親遺傳差異太小[9]．兩用核不育系龍S由具有廣親和粳稻02428血緣的徐選S作母本，以配合力好的133S（也有廣親和粳稻血緣）作父本雜交改良育成，初步研究結(jié)果表明其配合力較好．筆者選用龍S以及目前在生產(chǎn)上大面積應(yīng)用、配合力表現(xiàn)較好的Y58S和廣占63S作母本，以農(nóng)藝性狀優(yōu)良的恢復(fù)系作父本，配制雜交組合，研究其雜種一代主要農(nóng)藝性狀的配合力表現(xiàn)，以期較系統(tǒng)地了解龍S的配合力狀況及配組規(guī)律，為龍S系列雜交稻組合選育提供參考依據(jù)．

1 材料與方法

以湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)選育的龍S（LS）、國(guó)家雜交水稻工程技術(shù)研究中心選育的Y58S（YS）和北方雜交粳稻工程技術(shù)研究中心選育的廣占63S（GZS）作母本，以R820、28H055、28H039和28H130作父本，配制12個(gè)雜交組合．參試組合的生育期121～125 d，與對(duì)照威優(yōu)46（121 d）相近．

2008年夏季，參試組合在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)作一季稻種植．5月29日播種，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，每小區(qū)種植10株×10 株，插秧規(guī)格20.0 cm×20.0 cm，小區(qū)間空1行作走道．試驗(yàn)地肥力中上，田間管理按高產(chǎn)栽培方式進(jìn)行．

記載抽穗期．成熟后在小區(qū)中間取有代表性的5株考種，考察株高、穗長(zhǎng)、單株穗數(shù)、每穗總粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、充實(shí)度、千粒重（為飽滿粒重）和單株粒重（即單株產(chǎn)量）．充實(shí)度=（實(shí)粒數(shù)平均粒重/飽滿粒重）×100%．

結(jié)實(shí)率和充實(shí)度資料經(jīng)反正弦轉(zhuǎn)換，配合力分析參照文獻(xiàn)[10]方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析．?dāng)?shù)據(jù)整理和分析在Excel和DPS2000統(tǒng)計(jì)軟件上完成．

2 結(jié)果與分析

2.1 雜種一代雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)

參試雜交稻組合各性狀平均值列于表1．結(jié)果表明，龍S和廣占63S所配雜種一代平均單株產(chǎn)量顯著高于對(duì)照，原因是粒數(shù)的增加，但千粒重顯著低于對(duì)照，株高顯著高于對(duì)照．由于注重選用株高較矮的父本，龍S與Y58S和廣占63S的雜種一代株高沒(méi)有顯著差異，說(shuō)明只要選擇父本恰當(dāng)，龍S將可能配組出株高適當(dāng)?shù)母弋a(chǎn)雜交稻組合．龍S雜種一代比Y58S雜種一代增產(chǎn)的主要原因是千粒重和結(jié)實(shí)率較高，每穗實(shí)粒數(shù)和單株穗數(shù)較多，比廣占63S雜種一代增產(chǎn)的主要原因是單株穗數(shù)較多．

表 1 參試組合各性狀平均值Table 1 Mean of combinations in 9 agronomic traits

2.2 雜種一代各性狀的配合力方差分析

12個(gè)雜交組合10個(gè)重要經(jīng)濟(jì)性狀的方差分析結(jié)果列于表2．10個(gè)性狀的組合間差異均極顯著．由不育系、恢復(fù)系及兩者互作方差F測(cè)驗(yàn)的顯著情況可以看出，兩系雜交稻組合單株產(chǎn)量和穗長(zhǎng)主要受控于不育系的一般配合力，單株穗數(shù)和每穗粒數(shù)受父本的一般配合力和雙親間特殊配合力影響，而千粒重由父母本的一般配合力和特殊配合力決定，雜種的結(jié)實(shí)率、充實(shí)度和株高主要受特殊配合力影響．

表 2 各性狀配合力方差分析Table 2 ANOVA of combining ability in 10 agronomic traits of the hybrids

2.3 親本各性狀的一般配合力效應(yīng)

Y58S和廣占63S表現(xiàn)較好的配合力，近年來(lái)已有一系列組合投入生產(chǎn)實(shí)際．表3列出了3個(gè)不育系及4個(gè)父本的一般配合力效應(yīng)值．龍S在單株產(chǎn)量、單株穗數(shù)、每穗粒數(shù)、株高和生物產(chǎn)量上的一般配合力效應(yīng)值大于其余2個(gè)不育系，雜種一代表現(xiàn)有效穗多、每穗粒數(shù)較多和產(chǎn)量高．Y58S雜種一代主要表現(xiàn)穗較長(zhǎng)（穗長(zhǎng)的一般配合力效應(yīng)值較高），因著粒較稀每穗粒數(shù)的一般配合力并不高．廣占63S雜種一代主要表現(xiàn)千粒重和結(jié)實(shí)率較高．龍S雖然在株高上的一般配合力較高，但表1中，龍S組合的平均株高與其余2個(gè)不育系所配組合的平均株高并沒(méi)有顯著差異，因此，在選配雜交組合過(guò)程中，只要注意選用莖稈較粗，并且韌性較好的父本與之配組，就有可能選育出株高稍高但抗倒的高產(chǎn)組合．4個(gè)父本用來(lái)配組兩系雜交稻，R820表現(xiàn)大穗的特點(diǎn)，28H130表現(xiàn)多穗的特點(diǎn)，28H055表現(xiàn)充實(shí)度較好，28H039則在產(chǎn)量性狀上綜合平衡較好，單株產(chǎn)量的一般配合力是4個(gè)父本中最高的．

表 3 親本10個(gè)經(jīng)濟(jì)性狀的一般配合力效應(yīng)Table 3 The effects of GCA in parents in 10 agronomic traits

2.4 親本各性狀的特殊配合力方差分析

從表4可以看出，龍S在單株穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、充實(shí)度、千粒重和生物產(chǎn)量上表現(xiàn)較大的特殊配合力方差，說(shuō)明所配組合在性狀上的選擇余地較大，可以根據(jù)育種目標(biāo)篩選出不同類型的組合．與Y58S和廣占63S比較，龍S單株產(chǎn)量的特殊配合力方差較小，可能是參試的龍S組合單株產(chǎn)量雖普遍較高但差異較?。ū?），因而表現(xiàn)特殊配合力方差?。?/p>

4個(gè)父本中，28H039的單株產(chǎn)量特殊配合力方差最大，加上其一般配合力也最高，是 4個(gè)父本中最有價(jià)值的類型．28H130單株穗數(shù)的特殊配合力方差最大，加上其一般配合力也高，容易配組出穗數(shù)較多的雜交組合．R820和28H055容易配組出大穗類型的組合．

表 4 各親本9個(gè)經(jīng)濟(jì)性狀特殊配合力方差Table 4 The SCA variance of parents in 9 agronomic traits

3 討 論

配合力分析結(jié)果表明，單株產(chǎn)量主要受控于不育系的一般配合力，由不育系的基因加性效應(yīng)決定，這與宗壽余等[11]的研究結(jié)果有相似之處，提示選育超高產(chǎn)雜交組合，必須注重不育系的產(chǎn)量性狀基礎(chǔ)，這驗(yàn)證了陳立云等[12]提出的觀點(diǎn)的正確性．

龍S在單株產(chǎn)量、單株穗數(shù)、每穗粒數(shù)和生物產(chǎn)量上的一般配合力大于其余2個(gè)不育系，雜種一代表現(xiàn)有效穗多、每穗粒數(shù)較多和產(chǎn)量高，并且在單株穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、充實(shí)度、千粒重和生物產(chǎn)量上表現(xiàn)較大的特殊配合力方差，說(shuō)明所配組合在性狀上的選擇余地較大，可以根據(jù)育種目標(biāo)選擇不同的父本，配組出不同類型的組合．

有研究者指出，根據(jù)一般配合力和特殊配合力方差大小，可將親本分成4個(gè)類型：第1類，一般配合力高，特殊配合力方差大，為最理想的親本；第2類，一般配合力高，特殊配合力方差小，為較好的親本；第3類，一般配合力低，特殊配合力方差大，這類親本有一定的利用價(jià)值；第4類，一般配合力低，特殊配合力方差小，這類親本基本無(wú)利用價(jià)值[11]．3個(gè)不育系中，龍S單株產(chǎn)量的一般配合力最高，特配合力方差最小，而Y58S的一般配合力最低，特殊配合力方差最大，因此都可以用來(lái)配組超高產(chǎn)雜交稻組合．龍S特殊配合力方差較小，可能是參試的龍S組合單株產(chǎn)量雖普遍較高，但差異較小，從而表現(xiàn)特殊配合力方差?。褂玫母副緛?lái)源和數(shù)量不同，可能會(huì)影響配合力分析結(jié)果，因此盡可能使用較多來(lái)源和不同類型的父本，尤其是具有不同配合力表現(xiàn)的父本對(duì)不育系進(jìn)行配合力研究，對(duì)于客觀評(píng)價(jià)不育系的配合力表現(xiàn)非常重要．

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英文編輯：胡東平