水稻秈型光溫敏核不育系皖2305S的選育

杜士云 吳爽 王守海 王輝 徐廣德

摘要 皖2305S是以水稻光溫敏核不育中間品系2301S/CBB23F14為母本，與自育品系1892S/3401F6雜交，選育而成的秈型光溫敏核不育系。該不育系含有抗白葉枯病基因Xa23，不育起點(diǎn)溫度低，不育性穩(wěn)定，易繁殖制種，配合力好，在合肥自然條件下穩(wěn)定不育期為30d，2013年通過安徽省農(nóng)作物品種審定委員會的技術(shù)鑒定，所配組合2305S/華占進(jìn)入湖北省早熟中稻區(qū)域試驗(yàn)。

關(guān)鍵詞 水稻;秈型光溫敏核不育系;2305S;選育

中圖分類號 S.511文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2021）07-0043-03

AbstractWan2305S，derivedfromthecrossbetweenanintermediatephotoperiodandthermosensitivegenicmalesterile（PTGMS）line2301S/CBB23F14andanintermediaterestorermaterialfrom1892S/3401F6，isanewphotoperiodandthermosensitivegenicmalesterile（PTGMS）lineinIndicarice，withbacterialblightresistancegeneXa23.Ithasalowcriticalsterilityinducingtemperatureandstablemalesterility.Italsoshowshighcombiningabilityandiseasytoconductmultiplicationandhybridseedproduction.UndernaturalconditionsinAnhui，2305Shasastablesterileperiodofabout30d.ItwastechnicallyidentifiedbytheCropVarietyAppraisalCommitteeofAnhuiProvincein2013.Combination2305S/HuazhanwastestedintheregionaltrialformidseasonearlyIndicariceinHubeiProvince.

KeywordsRice;IndicaPTGMSline;2305S;Breeding

作者簡介 杜士云（1973—），女，安徽壽縣人，副研究員，碩士，從事水稻遺傳育種研究。

水稻白葉枯病是世界性的水稻細(xì)菌病害，也是限制我國水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要因子之一[1]。該病害在世界各水稻產(chǎn)區(qū)均有發(fā)生，尤其在中國、日本和印度發(fā)生最為嚴(yán)重[2]。中國南方和長江中、下游稻區(qū)水稻白葉枯病常年流行，一般減產(chǎn)10%～30%，發(fā)生嚴(yán)重時減產(chǎn)可達(dá)50%以上[3]。

防治水稻白葉枯病最經(jīng)濟(jì)有效的手段就是利用白葉枯病抗性基因培育抗病品種。Xa23是從我國普通野生稻種鑒定出的一個優(yōu)良抗白葉枯病基因，是一個廣譜持久抗水稻白葉枯病基因，Xa23對現(xiàn)有國內(nèi)外白葉枯病鑒別菌系，如菲律賓小種1～10、中國致病型小種1～7和日本小種1～3都表現(xiàn)高抗，且完全顯性、全生育期抗病[4]，因此該基因被廣泛應(yīng)用于水稻白葉枯病抗性改良[5-8]。

2305S是以自育的含有Xa23基因的秈稻溫敏核不育中間品系2301S/CBB23F14為母本，與自育品系1892S/3401F6雜交，輔助用分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)，經(jīng)5年8代選擇育成的秈稻溫敏核不育系皖2305S（簡稱2305S）。該不育系含有Xa23基因，接種鑒定白葉枯病1級、稻瘟病7級，在合肥穩(wěn)定不育期30d以上。2013年通過安徽省農(nóng)作物品種審定委員會的技術(shù)鑒定。鑒于此，筆者介紹了水稻秈型光溫敏核不育系皖2305S的選育過程、特征特性、配組表現(xiàn)、繁殖和制種技術(shù)要點(diǎn)。

1選育過程

2008年冬季海南陵水，以自育的秈稻溫敏核不育中間品系2301S/CBB23F14為母本，與自育品系1892S/3401F6雜交，收獲雜交種90粒;2009年夏季合肥，獲得雜交種苗52株，種植44株，表現(xiàn)全不育，選擇不育單株11株，割茬再生收獲自交種;2009年冬季海南陵水，種植F2株系11個，選可育單株13株;2010年夏合肥，種植F3株系13個，選不育單株15株，割茬再生收獲自交種;2010年冬季海南陵水，種植F4株系15個，入選可育單株17株;2011年夏季合肥，種植F5株系17個，優(yōu)選不育單株12株，割茬再生收獲自交種;2011年冬季海南陵水，種植F6株系12個，優(yōu)選結(jié)實(shí)單株20株。2012年夏合肥，種植F7株系20個，其中ΩS2386株系表現(xiàn)優(yōu)異入選，割茬再生混收自交種，定名皖2305S。2012年冬季海南陵水進(jìn)行隔離繁殖，生產(chǎn)不育系種子，并進(jìn)一步開展2305S的分期播種、組合測配及試制種等相關(guān)試驗(yàn)。2013年通過華中農(nóng)業(yè)大學(xué)人工光溫育性鑒定試驗(yàn)，2013年通過安徽省農(nóng)作物品種審定委員會的技術(shù)鑒定。

2特征特性

2.1主要形態(tài)特征

水稻2305S不育系株型緊湊，植株較矮，莖稈粗壯。稃尖、柱頭無色，葉鞘綠色。劍葉直立、較長、內(nèi)卷。穗頂端穎花偶有短芒。在合肥5月1日播種，7月24日始穗，播始?xì)v期84d，單粒種子苗移栽，栽插密度13.3cm×16.7cm，單穴穗數(shù)5.7個，穗數(shù)256.5萬/hm2，株高72.1cm，穗長20.7cm，每穗穎花234朵，劍葉長26.4cm，寬1.8cm，劍葉葉枕至穗頸節(jié)長度為8.8cm，包頸度42.5%，包頸粒率21.8%。主莖15.1葉。5月25日播種，8月11日始穗，播始?xì)v期78d，主莖14.6葉。

2.2育性表現(xiàn)

2.2.1合肥自然條件下分期播種的育性表現(xiàn)。

2012年在合肥進(jìn)行了分期播栽試驗(yàn)，從5月1日開始，至7月11日結(jié)束，間隔10d播1期，共播了8期。鏡檢套袋期為7月23日至9月21日。2305S從7月23日至8月31日抽穗，表現(xiàn)雄性不育，鏡檢花粉敗育率為99.56%～100%，平均99.97%，套袋自交結(jié)實(shí)率0～0.18%，平均0.01%。穩(wěn)定不育期為40d。

2013年在合肥進(jìn)行了分期播栽試驗(yàn)，從4月21日開始，至7月11日結(jié)束，間隔10d播1期，共播了9期。鏡檢套袋期為7月17日至9月22日。2305S從7月17日至9月11日抽穗，表現(xiàn)雄性不育，鏡檢花粉敗育率為99.83%～100%，平均99.97%，套袋自交不結(jié)實(shí)。穩(wěn)定不育期為57d。

2.2.2人工氣候箱鑒定結(jié)果。

2013年在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院進(jìn)行人工光溫育性鑒定試驗(yàn)，結(jié)果表明，2305S在14.5h+25.0℃、12.5h+25.0℃和自然光溫3種處理?xiàng)l件下，自交結(jié)實(shí)率均為0;而在14.5h+23.0℃處理?xiàng)l件下，花粉敗育率為99.51%，自交結(jié)實(shí)率僅為0.27%。這說明2305S為秈型溫敏型核不育系，在長日下的不育起點(diǎn)溫度為23.0℃左右，可以分別在長江中下游和海南安全進(jìn)行夏制和冬繁。

2.3異交特性

2305S開花習(xí)性較好，未施用“九二零”，柱頭外露率78.1%，其中雙外露率44.3%，單外露率33.8%。抽穗當(dāng)天或第2天就開花，盛花期在見穗后4～6d，單株開花7d左右，開花高峰期：晴天在10：00—12：00，遇陰雨天氣相應(yīng)延遲。小面積制種異交結(jié)實(shí)率48.7%左右。

2.4稻米品質(zhì)及抗性

經(jīng)檢測，2305S精米率71.6%，千粒重25.1g，稻谷長7.3mm，寬2.9mm，長寬比2.5，直鏈淀粉含量16.1%。

2012年經(jīng)安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所接種鑒定，2305S白葉枯病1級、稻瘟病7級。2305S中含有來源于水稻CBB23中的抗白葉枯病Xa23基因，其Xa23基因PCR檢測見圖1，分子標(biāo)記引物為RM206，陽性對照為含有抗白葉枯病Xa23基因的水稻CBB23，陰性對照為安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所選育的秈型光溫敏不育系1892S[9]和2301S[10]及常規(guī)恢復(fù)系水稻3401。

3配組表現(xiàn)

2305S配合力較強(qiáng)，以皖2305S為母本與一般秈稻品系測交，多數(shù)組合表現(xiàn)熟期適宜，穗粒數(shù)多，結(jié)實(shí)率高，米質(zhì)優(yōu)良，雜種優(yōu)勢強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

所配組合2305S/華占參加湖北省種業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合體測試早熟中稻區(qū)試，優(yōu)勢突出。2017年平均產(chǎn)量10.02t/hm2，比對照增產(chǎn)15.03%，差異極顯著，居第1位。田間表現(xiàn)株型適中，性狀整齊，劍葉長挺，有效穗較多，植株較矮，稃尖無色。中抗白葉枯病，中抗稻瘟病，稻瘟病綜合指數(shù)2.8，全生育期112.9d，米質(zhì)主要理化指標(biāo)達(dá)到國標(biāo)二級優(yōu)質(zhì)稻谷質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。2018年，平均產(chǎn)量9.94t/hm2，比對照增產(chǎn)14.30%，差異極顯著，居第1位?？拱兹~枯病，中抗稻瘟病，稻瘟病綜合指數(shù)3.1。全生育期110.7d，米質(zhì)主要理化指標(biāo)達(dá)到國標(biāo)二級優(yōu)質(zhì)稻谷質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

4繁殖技術(shù)要點(diǎn)

2305S育性轉(zhuǎn)換臨界溫度小于24℃，在安徽或湖北秋季9月中下旬抽穗，一般可正常結(jié)實(shí)，但因?yàn)榍锛練鉁氐牟环€(wěn)定性，具有一定的風(fēng)險，一般利用海南冬季自然短日低溫條件進(jìn)行繁種，將育性轉(zhuǎn)換敏感期安排在日平均氣溫低于23℃的時段，即可安全繁種。2305S海南冬繁時，花期宜安排在3月上中旬。2305S在海南陵水的自然光溫條件下，11月底左右播種，3月上中旬始穗。繁殖田要求隔離條件好、灌溉條件好、無其他品種落粒谷生長。注意肥水管理，及時防治病蟲害和除雜，及時收曬，保證種子純度和質(zhì)量。

5制種技術(shù)要點(diǎn)

為確保制種安全，2305S制種主要注意以下幾點(diǎn)：一是選定適宜的制種季節(jié)和制種基地，合理安排播插期，避免前期低溫和后期低溫導(dǎo)致可育的情況。2305S育性轉(zhuǎn)換起點(diǎn)溫度低于24.0℃，育性穩(wěn)定，在安徽穩(wěn)定不育期超過40d。如在安徽夏制，2305S的抽穗揚(yáng)花期宜在8月10—20日，根據(jù)2305S的生育特性，播期宜安排在5月中下旬。二是適時適量酌情噴施“九二零”。2305S對“九二零”不敏感，建議母本幼穗在破口3%前開始啟動噴灑“九二零”1次，一般用量為45～75g/hm2。始噴指標(biāo)抽穗15%左右，分3次按“前輕、中重、后補(bǔ)”的原則噴施，一般用量為450～600g/hm2。三是稀播壯秧，搭好豐產(chǎn)苗架。2305S開花習(xí)性好，受粉能力強(qiáng)，異交結(jié)實(shí)率高。分蘗力強(qiáng)，成穗率高，通過增加母本用種量、稀播勻播、培育多蘗壯秧、適齡移栽、插足基本苗、一次性施肥等措施，培育出有效穗多、穗層整齊的苗穗群體，從而奪取高產(chǎn)。另外，需選好制種田;確定父母本適宜的播差期，及時調(diào)節(jié)花期，確保父母本盛花期相遇;科學(xué)肥水管理;防治病蟲害，防雜保純，嚴(yán)格防止生物學(xué)混雜和機(jī)械混雜，確保種子純度和質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]王春連，章琦，劉丕慶，等.水稻抗白葉枯病基因Xa23的發(fā)掘與利用[C]∥2018全國植物生物學(xué)大會論文集.北京：中國作物學(xué)會，2018：244.

[2]李定琴，鐘巧芳，曾民，等.水稻抗白葉枯病基因定位、克隆及利用研究進(jìn)展[J].中國稻米，2017，23（5）：19-27.

[3]吳云雨，王建飛，鮑永美，等.65個水稻主栽品種（系）對白葉枯病菌的抗性鑒定[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報，2012，28（2）：448-450.

[4]章琦，趙炳宇，趙開軍，等.普通野生稻的抗水稻白葉枯?。╔anthomonasoryzaepv.oryzae）新基因Xa-23t的鑒定和分子標(biāo)記定位[J].作物學(xué)報，2000，26（5）：536-542.

[5]楊德衛(wèi)，葉寧，葉新福，等.分子標(biāo)記輔助選擇Xa23基因改良早稻恢復(fù)系白葉枯病抗性研究[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報，2015，30（4）：351-356.

[6]田大剛，陳在杰，陳子強(qiáng)，等.分子標(biāo)記輔助選育聚合抗稻瘟病基因和抗白葉枯病基因的水稻改良新恢復(fù)系[J].分子植物育種，2014，12（5）：843-852.

[7]顧建強(qiáng)，陳子強(qiáng)，林艷，等.利用分子標(biāo)記輔助選擇改良蜀恢527對白葉枯病的抗性[J].福建農(nóng)業(yè)科技，2019（3）：6-9.

[8]劉峰，梁青，陳偉雄，等.分子標(biāo)記技術(shù)改良水稻白葉枯病抗性研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（21）：36-37，128.

[9]楊聯(lián)松，白一松.秈型水稻光敏核不育系1892S選育及其應(yīng)用研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（26）：12808-12810.

[10]王德正，王守海，羅彥長，等.秈型溫敏核不育系2301S的選育[J].雜交水稻，2001，16（5）：8-10.