廣親和不育系云992s 的選育

呂 瑩 鄧 偉 董陽均 徐雨然 張錦文 董 維 張建華 張 笑 王 睿 李小林

（1 云南省農(nóng)業(yè)科學院糧食作物研究所，昆明 650205；2 云南省主要農(nóng)作物種子加工工程技術研究中心，昆明 650205；3 云南省稻作遺傳改良重點實驗室，昆明 650205；4 云南省水富市種子推廣站，水富 657800；5 云南糧食集團有限公司，昆明 650000）

水稻（Oryza sativaL.）作為世界上最重要的糧食作物之一，優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗一直是其育種研究的主流方向[1-3]。但是隨著育種資源的交流，特別是種內(nèi)骨干親本的交流，導致了現(xiàn)在生產(chǎn)上的水稻品種遺傳背景越來越狹小，雜種優(yōu)勢越來越不明顯，因此，要突破水稻的產(chǎn)量和其他農(nóng)藝性狀必須擴大現(xiàn)有水稻的遺傳背景。利用秈粳雜交是目前擴大水稻遺傳背景的有效途徑之一，同時也是利用雜種優(yōu)勢的重要方法，但在秈粳稻雜交時常會出現(xiàn)明顯的雜種不育現(xiàn)象，導致雜種F1結(jié)實率偏低，嚴重制約秈粳稻間的雜種優(yōu)勢利用和基因交流[4-5]。長期以來，在解決秈粳間雜種不育問題過程中，研究者們發(fā)現(xiàn)有一類水稻品種與秈稻品種和粳稻品種的雜種后代均表現(xiàn)為可育且結(jié)實正常，遂將這類水稻品種稱為廣親和品種[6]。廣親和種質(zhì)資源的發(fā)現(xiàn)和研究使克服秈、粳稻亞種間雜種不育障礙，更好地利用亞種間雜種優(yōu)勢成為了現(xiàn)實。隨著現(xiàn)代分子生物學的發(fā)展，研究者利用秈稻、粳稻和廣親和品種構建的多個三交群體、近等基因系、單片段代換系、低代回交群體開展了遺傳分析，定位了30 多個雜種不育位點，先后定位了f3、f5、f8、pf12、S5[7-8]等。育種家們運用常規(guī)育種、分子標記輔助選擇、全基因組選擇等育種手段篩選和選育出大量的廣親和品種，其中部分已應用于生產(chǎn)中。如夏明元等[7]以甬優(yōu)4949 為材料，利用花藥培養(yǎng)技術創(chuàng)制出了1 份綜合性狀較好并攜帶有廣親和基因的中間材料HDH73，段敏等[9]利用CRISPR/Cas9 技術創(chuàng)制廣親和水稻溫敏雄性不育系TB52S。

云南省農(nóng)業(yè)科學院糧食作物研究所利用培矮64s 作母本與父本秈型三系保持系岡46B 雜交，在云南水富和海南三亞連續(xù)多代選育，結(jié)合田間和室內(nèi)花粉鏡檢及廣親和測定篩選優(yōu)良株系，于2016年育成廣親和光溫敏秈型兩用核不育系新品系云992s，并通過云南省省級不育系田間鑒評。

1 親本來源及選育過程

1.1父本岡46B父本岡46B 是四川農(nóng)業(yè)大學用二九矮與V41B，珍汕97B 與雅矮早組織單交、復交選擇早熟、穗大粒多的單株，經(jīng)多代自交選育而成，其植株緊湊，抗病性強，莖稈粗壯，株高適中[10]。

1.2母本培矮64s母本培矮64s 是國家雜交水稻工程技術研究中心以農(nóng)墾58s 作母本、培矮64 作父本雜交，在F2選擇與培矮64 相似的核不育株再與培矮64 回交，其雜種后代經(jīng)長沙、海南多代雙向選擇育成的秈型水稻低溫敏雄性不育系[11]。

1.3選育經(jīng)過2011 年在昆明溫室用培矮64s 作母本與岡46B 雜交，同年冬在海南種植F1；2012 年在水富種植F22000 苗，抽穗時按單株取花粉鏡檢并套袋自交，根據(jù)花粉鏡檢和套袋自交的結(jié)果選擇農(nóng)藝性狀優(yōu)良的不育單株50 株割篼繁殖并按單株收種；2012 冬年在海南種植F3按單株種植成株行續(xù)選，編號992 的株行農(nóng)藝性狀表現(xiàn)優(yōu)良，從中優(yōu)選5 個單株套袋自交，成熟時按單株收獲；2013 年在水富種植F4，將收獲的5 個單株按株系種植，選擇群體整齊度一致，同時通過鏡檢結(jié)合套袋自交選取花粉敗育、自交結(jié)實率為零的優(yōu)良株系割篼繁殖收種，2013 年冬在海南種植F5株系，株系992-1苗期長勢強勁，綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)，群體整齊一致，從中選取類型一致的單株3 個套袋自交成熟后混收；2014 年在水富種植混收F6，割兜繁殖混收；2014 年冬在海南種植F7，2015 年在水富種植F8，同時分期播種進行育性轉(zhuǎn)換觀察；2015 年冬在海南種植F9，2016 年在水富進行F10育性鑒定展示，不育期內(nèi)花粉敗育徹底，通過鏡檢優(yōu)選20 個單株進行核心種子繁殖，同時進行田間育性鑒評，定名云992s。

2 品種特征特性

2.1云992s的形態(tài)特征云992s 在云南省水富市向家壩鎮(zhèn)種植，播始歷期100d 左右，平均株高78.8cm，株型直立松散，長勢較旺，葉片綠色，劍葉直立，長40cm；主莖平均葉片數(shù)13～14 葉；單株有效穗數(shù)11.2 穗；籽粒細長、穗子包頸度小，平均穗長26.5cm，穗子著粒密度大，穗平均穎花數(shù)164.3 個。

2.2云992s的育性及其轉(zhuǎn)換不育期內(nèi)花粉敗育徹底，表現(xiàn)為完全典敗和圓敗，以典敗為主。在水富通過不同生態(tài)條件下從2015 年3 月25 日至6 月4 日分期播種進行育性轉(zhuǎn)換觀察，7 月15 日至8 月25 日時段抽穗，選擇3000 個單株套袋，成熟后調(diào)查結(jié)實率、田間不育株率100%，2 年鏡檢12000 ?；ǚ?，花粉全部敗育，主要以典敗為主，不育度100%，在水富連續(xù)不育期達40d。根據(jù)自然狀況不同生態(tài)條件下的育性轉(zhuǎn)換規(guī)律研究，結(jié)合2016 年水富氣象資料分析，初步判斷該不育系育性轉(zhuǎn)換臨界起點溫度為22℃左右；臨界光長為13h 左右；該不育系易于繁殖，2015 年11 月15 日在海南冬繁播種，2016 年1 月27 日始穗，其自交結(jié)實率為60.3%。

2.3短日遮光處理結(jié)果2016 年在云992s 進入幼穗分化期后，用3 層黑布遮擋光線1 個月，避光時間為20：00 到次日8：00，日長12h，同期（6 月25 日至7 月30 日）自然日長為對照。試驗結(jié)果顯示，云992s 在日長12h 花粉敗育率為55%，套袋自交結(jié)實率30%；同期自然日長下花粉敗育率為100%，套袋自交結(jié)實率0。

2.4田間抗病表現(xiàn)云992s 在選育過程中注重稻瘟病抗性的篩選，在水富高溫高濕生態(tài)條件下種植，整個大田生育期內(nèi)生長健壯、長勢強勁、植株清秀，無稻瘟病和白葉枯病的發(fā)生。

3 產(chǎn)量表現(xiàn)

2015 年中稻在云南水富用該不育系云992s 與自主選育的8 個恢復系測交配組，2016 年中稻在云南蒙自、文山、普洱、景洪、保山、芒市、云縣7 個主要秈稻區(qū)種植，單試點每667m2最高產(chǎn)量為組合云992s/F12，達896.67kg；平均產(chǎn)量最高為組合云992s/F16，達720.32kg，比對照兩優(yōu)培九高51.91kg（表1）。

表1 云992s 測配組合產(chǎn)量表現(xiàn) （kg/667m2）

4 廣親和性表現(xiàn)

用不育系云992s 與秈粳稻測驗種（秈稻IR36、南京11 和粳稻秋光、巴利拉）雜交，其雜交種F1表現(xiàn)群體整齊、結(jié)實率高，其中與測驗種秈稻（南京11、IR36）結(jié)實率分別為86.7%、90.2%，與粳稻（秋光、巴利拉）雜交結(jié)實率分別為74.3%、80.9%，F(xiàn)1可育花粉率均在75%左右，其結(jié)果表明云992s對秈粳和粳稻均具有親和性，且結(jié)實率完全達到廣親和性的標準，屬于綜合性狀優(yōu)良的廣親和材料（表2、圖1）。

圖1 云992s/南京11 花粉鏡檢結(jié)果

表2 云992s 與秈、粳稻雜交種F1 結(jié)實率

5 繁殖制種特點

云992s 生長的整個生育期都要注重施肥管理，重施底肥，每667m2施農(nóng)家肥1000kg、磷肥50kg、尿素6kg（若無農(nóng)家肥，則增加尿素2kg、氯化鉀10kg），并及時追施分蘗肥尿素3kg。田間灌溉過程中要注意根據(jù)水稻的不同生育期的特點來調(diào)節(jié)用水量，從而節(jié)水保溫、保證水稻的正常生長。收獲前7d 斷水，防止水稻枯熟影響產(chǎn)量，收獲后及時脫粒、晾曬、保存。云992s 整個生育期抗稻瘟病、稻曲病等病害，在始穗期注意及時施用噻嗪·異丙威、水胺硫酸、吡蟲啉、三唑磷、毒死蜱等藥劑防治螟蟲、稻飛虱、稻縱卷葉螟、稻薊馬等蟲害，抽穗期注意防鼠害、鳥害。以人工除草為主，化學除草為輔，盡量減少產(chǎn)量損失。云992s 屬中穗型品種，制種時可安排2 期父本以收獲更高產(chǎn)量。云992s 繁茂性好，包頸較輕，對“九二〇”反應敏感，大田制種群體較整齊，可在抽穗10%時噴施第1 次“九二〇”，每hm2用量50～65g；間隔1d 后噴施第2 次，用量80～100g。

6 應用情況及前景

云992s 是一個育性穩(wěn)定、廣親和性好、抗性強、異交結(jié)實率較高的秈型兩用核不育系，2016 年通過云南省鑒定，利用云992s 與恢復系測交配組，其雜種一代群體整齊，且表現(xiàn)出明顯的超親優(yōu)勢或超標優(yōu)勢，可以明顯提高其分蘗能力、結(jié)實率，同時有利于減輕稻瘟病、白葉枯病等病害的發(fā)病程度，組配的云兩優(yōu)9922 通過2022 年云南省農(nóng)作物品種審定。此外，云992s 還具有花時集中、柱頭外露率高等良好的開花習性和制種特性，利用云992s 配制雜交稻組合，可以明顯提高其異交結(jié)實率，增加制種產(chǎn)量，降低種子成本。因此，云992s 在配制雜交稻新組合方面具有較好的利用前景。