兩系光溫敏核不育系連5041S選育

劉金波 王寶祥 劉艷 李健 遲銘 楊波 徐波 孫志廣 方兆偉 盧百關(guān) 李景芳 徐大勇

摘要 連5041S系連云港市農(nóng)業(yè)科學(xué)院以廣占63-4S為母本、天豐B為父本，進(jìn)行雜交、回交選育而成的兩系光溫敏核不育系。該不育系米質(zhì)優(yōu)，農(nóng)藝性狀優(yōu)良，不育性穩(wěn)定，開花習(xí)性好，異交結(jié)實(shí)率高，配合力強(qiáng)，2019年通過(guò)江蘇省品種審定委員會(huì)鑒定。

關(guān)鍵詞 水稻;光溫敏核不育系;連5041S;選育

中圖分類號(hào) S511? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2021）02-0019-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.02.006

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Breeding of Twoline Photothermosensitive Genic Male Sterile Line Lian 5041S（Oryza sativa L.）

LIU Jinbo，WANG Baoxiang，LIU Yan et al （Lianyungang Academy of Agricultural Science/Jiangsu Collaborative Innovation Center for Modern Crop Production，Lianyungang， Jiangsu 222006）

Abstract Lian 5041S was a twoline photothermosensitive genic male sterile line bred by Lianyungang Academy of Agricultural Sciences with Guangzhan 634S as the female parent and Tianfeng B as the male parent through cross and backcross selection. The male sterile line has excellent quality， good agronomic characters，stable sterility，good flowering habit，high outcrossing rate and strong combining ability. In 2019，it was identified by Jiangsu Provincial Crop Variety Approval Committee.

Key words Oryza sativa;Photothermosensitive genic male sterile line;Lian 5041S;Breeding

基金項(xiàng)目 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金資助（CARS-01-01A）;江蘇省科技廳重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（BE2018337）;江蘇省科技廳重點(diǎn)研發(fā)子課題（BE2018388）;江蘇省六大人才高峰（NY-211）。

作者簡(jiǎn)介 劉金波（1976—），男，湖北黃岡人，副研究員，碩士，從事農(nóng)作物新品種選育和推廣工作。

收稿日期 2020-05-15;修回日期 2020-06-11

種質(zhì)資源是作物新品種培育的物質(zhì)基礎(chǔ)。野敗不育株的發(fā)現(xiàn)及其三系配套，促進(jìn)了水稻產(chǎn)量大幅度提高。1973年，湖北省沔陽(yáng)縣沙湖原種場(chǎng)的石明松發(fā)現(xiàn)自然不育株、并育成光敏感核不育系農(nóng)墾58S以來(lái)，兩系雜交水稻迅猛發(fā)展，水稻產(chǎn)量再次得到提升[1-3]。近幾年，部分高配合力的三系不育系抽穗揚(yáng)花期處于高溫條件下出現(xiàn)了不育系自交結(jié)實(shí)的現(xiàn)象，影響了三系不育系的發(fā)展[4-6]。而光溫敏核不育系抽穗揚(yáng)花期處于高溫條件下不育性更加穩(wěn)定。三系不育系是由細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核互作產(chǎn)生不育的，其細(xì)胞核受保持系基因控制[7]。因此，可以將三系不育系的高配合力與兩系光溫敏核不育基因特性相結(jié)合，選育高配合力的兩系水稻不育系，實(shí)現(xiàn)“水漲船高”的育種策略[7]，從而提高雜交水稻產(chǎn)量。秈型三系不育系天豐A是由廣東省農(nóng)科院水稻研究所選育而成的野敗型高異交性不育系，具有米質(zhì)優(yōu)、抗性好、配合力強(qiáng)、易于繁制、配制組合優(yōu)勢(shì)強(qiáng)、適應(yīng)性廣等特性，以天豐A育成的三系雜交稻組合天優(yōu)998、天優(yōu)122等組合已通過(guò)省級(jí)或國(guó)家級(jí)品種審定委員會(huì)審定[8]。但不育系天豐A抽穗期遇高溫會(huì)自交結(jié)實(shí)[9-10]。因此，該研究組以廣占63-4S為母本、天豐B作父本進(jìn)行雜交、回交，選育出光溫敏核不育系連5041S。

1 光溫敏核不育系連5041S的選育

2010年正季，在連云港以廣占63-4S為母本、天豐B作父本雜交配組F1，收獲73粒種子。 2011年春，在海南三亞種植F1，并用天豐B回交，收獲235?；亟环N子;2011年正季，

在連云港種植回交群體BC1F1，根據(jù)田間長(zhǎng)勢(shì)長(zhǎng)相入選26個(gè)單株，對(duì)其收獲的種子進(jìn)行室內(nèi)米質(zhì)檢測(cè)，主要是查看稻米的外觀品質(zhì)，如堊白度、精米率、粒型，淘汰4個(gè)單株，剩余22個(gè)單株種子混收。2012年正季，在連云港種植混收BC1F2代967株，根據(jù)田間長(zhǎng)勢(shì)長(zhǎng)相選擇18個(gè)不育單株，割蔸再生收種。在室內(nèi)，進(jìn)行堊白度、精米率、粒型等外觀米質(zhì)分析，淘汰2個(gè)單株，保留16個(gè)單株。2013年春，在海南種植16個(gè)BC1F3株系，根據(jù)田間長(zhǎng)勢(shì)長(zhǎng)相選擇9個(gè)可育單株套袋收種。經(jīng)堊白度、精米率、粒型等外觀米質(zhì)分析，淘汰2個(gè)單株，保留7個(gè)單株。2013年正季，在連云港種植7個(gè)BC1F4株系，根據(jù)田間長(zhǎng)勢(shì)長(zhǎng)相選擇8個(gè)不育單株，割蔸再生收種。經(jīng)堊白度、精米率、粒型等外觀米質(zhì)分析，淘汰2個(gè)單株，保留6個(gè)單株。2014年春，在海南種植6個(gè)BC1F5株系，根據(jù)田間長(zhǎng)勢(shì)長(zhǎng)相選擇10個(gè)可育單株套袋收種。經(jīng)堊白度、精米率、粒型等外觀米質(zhì)分析，淘汰2個(gè)單株，保留8個(gè)單株。2014年正季，在連云港種植8個(gè)BC1F6株系，根據(jù)田間長(zhǎng)勢(shì)長(zhǎng)相發(fā)現(xiàn)編號(hào)為JB5041不育株系穩(wěn)定，且綜合性狀好，割蔸再生。2015年春，在海南繁殖該不育系。2019年9月，該不育系通過(guò)江蘇省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定。

2 光溫敏核不育系連5041S的特征特性

2.1 育性表現(xiàn) 2016—2018年，在連云港進(jìn)行連5041S自然條件育性鑒定，發(fā)現(xiàn)其花藥瘦癟。經(jīng)花粉育性鑒定，花粉敗育徹底，為無(wú)花粉型。在不育系始穗期隨機(jī)套袋100個(gè)稻穗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不育株率100%、花粉不育度100%、套袋自交結(jié)實(shí)率為0。

2019年，在連云港現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查4月25日、5月5日、5月10日、5月15日、5月25日5個(gè)播期的不育系群體共5 440株，不育系農(nóng)藝性狀整齊一致，不育株率100%。2019年經(jīng)國(guó)家雜交水稻工程技術(shù)研究中心（湖南）溫光鑒定，不育系臨界溫度低于23.5 ℃。

2.2 開花習(xí)性 2019年，在連云港市農(nóng)業(yè)科學(xué)院東辛基地種植不育系連5041S，5月25日播種，8月13日開始開花。調(diào)查了3株不育系連5041S穎花的開花動(dòng)態(tài)情況（圖1）。結(jié)果表明，在晴好天氣條件下，08：00始花，09：00—10：00達(dá)到開花高峰期。連5041S單穗開花期8～9 d（8月13—21日），單株開花期13 d（8月13—25日）。出穗穎花開穎率75%，穎花開張角度36°～40°，單個(gè)穎花開花時(shí)開張至閉合時(shí)間變幅為60～150 min。柱頭總外露率75%，其中雙外露率57%，套袋授粉結(jié)實(shí)率84%，制繁種結(jié)實(shí)率62%。

2.3 農(nóng)藝性狀 連5041S植株株型較緊湊。葉片顏色深綠，葉鞘、柱頭和稃尖均無(wú)色，有頂芒。植株較矮，株高75㎝，主莖葉片數(shù)16～17張，分蘗力較強(qiáng)，成穗率較高，平均單株有效穗9～11個(gè)，穗長(zhǎng)26㎝左右，穗包頸8㎝左右，穗型較大，平均每穗穎花數(shù)230粒，千粒重24 g。該不育系對(duì)溫光反應(yīng)為偏感溫性。在連云港種植，5月18日播種，8月13日左右始穗，播始?xì)v期85 d;在海南三亞，11月26日播種，次年2月26—3月3日始穗，播始?xì)v期91～96 d。

2.4 稻米品質(zhì)與抗性 經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部食品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)測(cè)試中心（武漢）測(cè)定，連5041S出糙率81.0%，精米率70.8%，整精米率62.0%，粒長(zhǎng)6.3 cm，長(zhǎng)寬比3.1，堊白粒率11%，堊白度2.5%，膠稠度85 mm，直鏈淀粉含量11.6%。米質(zhì)優(yōu)。連續(xù)兩年用江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院的稻瘟病強(qiáng)菌株人工接種鑒定，苗期葉瘟為0級(jí)，穗期穗莖瘟2.9級(jí)。白葉枯病混合菌系接種試驗(yàn)，白葉枯病5級(jí)。

3 配合力表現(xiàn)

連5041S與恢復(fù)系配組后代表現(xiàn)穗大粒多，產(chǎn)量高。連5041S與恢復(fù)系5HR13配組育成兩系雜交中秈稻新品種連鑒23參加國(guó)家耐鹽（堿）區(qū)試南方沿海秈稻組水稻新品種試驗(yàn)，結(jié)果表明，2017—2018年區(qū)試平均產(chǎn)量6 388.5 kg/hm2，比對(duì)照鹽秈156增產(chǎn)10.0%;全生育期兩年區(qū)試平均值141.3 d，比豐兩優(yōu)4號(hào)早熟2.6 d。2019年生產(chǎn)試驗(yàn)，連鑒23平均產(chǎn)量6 870.0 kg/hm2，比對(duì)照鹽秈156增產(chǎn)11.2%。該品種平均有效穗數(shù)234.0萬(wàn)穗/hm2，株高112.2 cm，穗長(zhǎng)23.8 cm，每穗總粒數(shù)164.4粒，結(jié)實(shí)率76.7%，千粒重24.6 g。耐鹽性表現(xiàn)較強(qiáng)，抗性表

現(xiàn)中感，白葉枯病表現(xiàn)中感。2018年米質(zhì)主要指標(biāo)：整精米率64.5%，長(zhǎng)寬比3.8，堊白粒率6%，堊白度0.6%，膠稠度72.0 mm，直鏈淀粉含量13.6%，米質(zhì)達(dá)國(guó)標(biāo)3級(jí)。已經(jīng)通過(guò)國(guó)家耐鹽（堿）區(qū)試南方沿海秈稻組水稻新生產(chǎn)試驗(yàn)，進(jìn)入品種后續(xù)申報(bào)階段。

2019年，在連云港市農(nóng)業(yè)科學(xué)院雜交秈稻品比試驗(yàn)中，連5041S所配組合25個(gè)，其中發(fā)現(xiàn)2個(gè)組合綜合性狀突出，連5041S/連恢931201，平均產(chǎn)量11 567.5 kg/hm2，比豐兩優(yōu)4號(hào)增產(chǎn)10.8%;連5041S/連恢0628，平均產(chǎn)量11 296.1 kg/hm2，比豐兩優(yōu)4號(hào)增產(chǎn)8.2%。

4 繁殖制種特性

連5041S可繁性較好。2017—2018年連續(xù)兩年在海南進(jìn)行繁殖，平均產(chǎn)量3 262.5 kg/hm2。連5041S制種產(chǎn)量較高。2017年在連云港試制雜交組合連5041S/5HR13，平均產(chǎn)量為3 307.5 kg/hm2;2018年在連云港試制雜交組合連5041S/連恢931201，平均產(chǎn)量為3 177.0 kg/hm2。

4.1 繁殖技術(shù) 繁殖地應(yīng)該選擇隔離條件好、肥水充足、排灌方便的田塊。根據(jù)連云港的氣候條件，該不育系在5月中旬播種，8月15日前抽穗，8月中旬進(jìn)行割蔸再生，留茬10～20 cm，9月下旬收獲。在海南三亞，11月中下旬播種，次年2月下旬抽穗揚(yáng)花，可獲得高產(chǎn)。

4.2 雜交制種 根據(jù)連云港的氣候條件，該地區(qū)兩系光溫敏核不育系制種最佳抽穗揚(yáng)花期在8月中旬。由此推算，不育系最佳播期為5月20日左右。父母本行比為2∶10，父本株行距20.0 cm×25.0 cm，母本株行距14.0 cm×20.0 cm，父母本間距25～30 cm。在肥料運(yùn)籌上，大田底肥尿素37.5 kg/hm2、復(fù)合肥（15-15-15）225 kg/hm2。父本栽插后7 d，施返青分蘗肥，施尿素150 kg/hm2、復(fù)合肥（15-15-15）225 kg/hm2;母本栽插后7 d，父母本同時(shí)施返青分蘗肥，施尿素225 kg/hm2、復(fù)合肥（15-15-15）75 kg/hm2。在水分管理上，淺水栽秧，深水返青，淺水分蘗，夠苗烤田，適當(dāng)重烤，及時(shí)復(fù)水，抽穗揚(yáng)花期保留淺水層，灌漿結(jié)實(shí)期干濕交替，收獲前7 d斷水。不育系對(duì)“九二〇”較鈍感，根據(jù)父母本植株高度差異，用量范圍210～270 g/hm2。

參考文獻(xiàn)

[1]

吳比，胡偉，邢永忠.中國(guó)水稻遺傳育種歷程與展望[J].遺傳，2018，40（10）：841-857.

[2] 鄧華鳳，何強(qiáng).中國(guó)強(qiáng)優(yōu)勢(shì)雜交水稻創(chuàng)制與應(yīng)用[J].科技導(dǎo)報(bào)，2017，35（10）：32-37.

[3] 張現(xiàn)偉，李經(jīng)勇，官治文，等.近10年國(guó)家審定水稻品種分析[J].雜交水稻，2016，31（5）：1-3.

[4] 王小虎，王建軍，端木銀熙，等.高溫對(duì)武運(yùn)粳7號(hào)A育性穩(wěn)定性的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（1）：78-80.

[5]王才林，湯玉庚，劉云松，等.BT型粳稻不育系六千辛A自交結(jié)實(shí)原因的探討[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，1991，7（2）：1-7.

[6] 顧華琴，向志攀，劉賽，等.水稻三系不育系育性與溫度關(guān)系研究[J].生命科學(xué)研究，2017，21（2）：144-148，173.

[7] 劉金波，徐大勇，潘啟民，等.水稻光溫敏核質(zhì)互作型不育系的選育[J].中國(guó)稻米，2011，17（1）：13-16.

[8] 梁世胡，李傳國(guó)，顧海永，等.水稻光溫敏核不育系廣越S的選育[J].雜交水稻，2017，32（1）：20-22，26.

[9] 陳志遠(yuǎn)，李傳國(guó)，孫瑩，等.秈稻不育系天豐A的特征特性及其利用[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，33（9）：54-55.

[10] 張家健.高溫下秈型水稻核質(zhì)互作三系不育系育性恢復(fù)生理及蛋白質(zhì)組學(xué)研究[D].南昌：江西農(nóng)業(yè)大學(xué)，2017.