粳型水稻三系雄性不育系竹稻08A 的選育及應(yīng)用

楊東 鄭長(zhǎng)林

（福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所，福州 350018；第一作者：121187207@qq.com；*通信作者：361655780@qq.com）

據(jù)2022 年聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織《世界糧食安全和營(yíng)養(yǎng)狀況》報(bào)告表明，2021 年全球8.28 億人受饑餓困擾，占全世界人口的近10%。而且，隨著環(huán)境持續(xù)惡化，耕地面積減少，全球人口不斷增長(zhǎng)，糧食短缺問題日益突出。全球50%以上人口以水稻為主食來源[1]。據(jù)估計(jì)2050 年全球人口將達(dá)到90 億，要滿足人類的食物需求，需在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高水稻產(chǎn)量60%以上[2-3]。水稻育種在經(jīng)歷高稈變矮稈、常規(guī)稻變雜交稻，在產(chǎn)量上實(shí)現(xiàn)了兩次巨大飛躍后，很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)沒有取得重大突破，育種親本的遺傳基礎(chǔ)狹窄是主要原因之一[4]。

秈粳雜交稻具有更強(qiáng)的雜種優(yōu)勢(shì)，在產(chǎn)量及適應(yīng)性等方面表現(xiàn)強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)[5]。近年來，育種家通過實(shí)踐表明，秈粳亞種間雜交后代比傳統(tǒng)的秈秈交和粳粳交后代具有更明顯的雜種優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用其優(yōu)勢(shì)來選育超高產(chǎn)量水平的雜交水稻是當(dāng)前育種的重要技術(shù)手段之一[6]。而且，秈粳交水稻組合大多數(shù)以粳型不育系為母本，秈型或中間型恢復(fù)系為父本，即為粳不秈恢亞種間雜交水稻[7]。如中國(guó)種子集團(tuán)有限公司選育的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗中粳優(yōu)9313、寧波種業(yè)股份有限公司選育的莖稈粗壯、分蘗力強(qiáng)、穗大粒多、結(jié)實(shí)率高、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性好、適應(yīng)性廣、后期青稈黃熟、米質(zhì)較優(yōu)的組合甬優(yōu)1540 和甬優(yōu)2640 等，浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物與核技術(shù)利用研究所選育的被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部認(rèn)定為超級(jí)稻的浙優(yōu)18 和穗大粒多、耐肥抗倒、后期青稈黃熟、米飯口味佳的浙優(yōu)21。因此，要育成強(qiáng)優(yōu)勢(shì)的秈粳雜交稻組合，選育配合力好的粳型不育系尤為重要。

福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所利用武運(yùn)粳7 號(hào)為母本，以徐稻4 號(hào)為父本雜交獲得F1，通過自交得到F2；再以淮稻5 號(hào)為母本，以鎮(zhèn)稻88 為父本雜交得F1，通過自交得到F2。分別在這2 個(gè)F2群體中選擇優(yōu)良單株進(jìn)行復(fù)交，利用系譜法在后代中連續(xù)多年選擇農(nóng)藝性狀優(yōu)良的單株加代穩(wěn)定，得到穩(wěn)定株系F5，與臺(tái)中65A 連續(xù)回交，得到穩(wěn)定粳型不育系，命名為竹稻08A。該不育系于2023 年通過福建省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)鑒定[鑒定號(hào)：閩鑒稻（不育系）2023003]，已獲品種權(quán)申請(qǐng)受理（申請(qǐng)?zhí)枺?0231002000）。

1 竹稻08A 的選育經(jīng)過

竹稻08A 親本來源為：臺(tái)中65A/竹稻08B（武運(yùn)粳7 號(hào)/徐稻4 號(hào)//淮稻5 號(hào)/鎮(zhèn)稻88）。2011 年春季，在海南三亞，用武運(yùn)粳7 號(hào)為母本，以徐稻4 號(hào)為父本雜交獲得F1；再以淮稻5 號(hào)為母本，以鎮(zhèn)稻88 為父本雜交得F1。2011 年正季在福建沙縣通過2 個(gè)F1株系自交，獲得2 個(gè)F2群體。2012 年春季，在海南三亞，在2 個(gè)F2群體中篩選優(yōu)良單株進(jìn)行復(fù)交，獲得F1株系。2012 年正季至2014 年春的南繁季，在后代選擇株葉形態(tài)好的單株自交。2014 年正季，利用獲得的基本穩(wěn)定單株（F5）與臺(tái)中65A 進(jìn)行測(cè)交，2015 年春季在海南三亞成對(duì)種植，在抽穗揚(yáng)花期對(duì)測(cè)交F1進(jìn)行花粉育性鏡檢并套袋考察自交情況，淘汰不良群體。后代不斷在三亞和沙縣進(jìn)行穿梭育種選擇，經(jīng)過BC1～BC5連續(xù)5 個(gè)世代回交轉(zhuǎn)育，于2017 年育成育性穩(wěn)定、開花習(xí)性好的不育系竹稻08A。

2 竹稻08A 的主要特征特性

2.1 育性表現(xiàn)

經(jīng)過多代回交轉(zhuǎn)育，在福建沙縣育種基地、海南育種基地等地對(duì)竹稻08A 花粉鏡檢和套袋鑒定，花粉以染敗為主，套袋自交結(jié)實(shí)率為0，不育株率100%。2017年在海南育種基地對(duì)竹稻08A 進(jìn)行套袋育性觀察，無自交結(jié)實(shí)，育性穩(wěn)定。

2.2 生育特性和主要農(nóng)藝性狀

竹稻08A 群體整齊，株型適中，葉片寬度中等，分蘗力中，葉鞘綠色，稃尖、柱頭無色。在福建沙縣6 月2日播種，8 月25 日始穗，播始?xì)v期84 d；在海南三亞1月1 日播種，3 月25 日始穗，播始?xì)v期83 d。株高81～85 cm，主莖葉片數(shù)13～14 葉。劍葉長(zhǎng)20.6～22.2 cm，劍葉寬2.0～2.2 cm，每穗粒數(shù)141.0～152.0 粒，千粒重28.9 g左右。

竹稻08A 與保持系竹稻08B 親本來源之一的鎮(zhèn)稻88 相比，始穗期遲，谷粒略長(zhǎng)。

2.3 異交特性

竹稻08A 不育系單株抽穗歷期6～9 d，破口后第3 d 進(jìn)入抽穗高峰期，到第6 d 累計(jì)抽穗率達(dá)90.5%，抽穗高峰期相對(duì)較集中。破口后第2 d 始花，日開花數(shù)逐日增加，單叢開花歷期7 d，正常晴好天氣條件下，早上9∶45 穎花開放，10∶45—12∶15 盛花。一般繁殖制種田的異交結(jié)實(shí)率為30.0%以上。

對(duì)竹稻08A 分穗考察，其柱頭總外露率35.3%，其中柱頭雙邊外露率和單邊外露率分別為13.2%和22.1%。一般繁殖、制種產(chǎn)量可達(dá)150～225 kg/hm2。

2.4 稻米品質(zhì)

2022 年6 月將海南三亞種植樣品送農(nóng)業(yè)農(nóng)村部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心檢測(cè)，竹稻08A 糙米率82.1%，精米率70.4%，整精米率62.1%，粒長(zhǎng)5.4 mm，長(zhǎng)寬比2.1，堊白粒率10%，堊白度1.4%，透明度2 級(jí)，堿消值7.0 級(jí)，膠稠度79 mm，直鏈淀粉含量12.6%，蛋白質(zhì)含量9.46%。

2.5 所配組合表現(xiàn)

竹稻08A 配合力好，與Y 恢02 配組的竹稻優(yōu)802于2020—2021 年參加中國(guó)種子集團(tuán)有限公司水稻品種綠色通道長(zhǎng)江中下游麥茬秈稻組區(qū)域試驗(yàn)，2 年區(qū)試平均產(chǎn)量9 750.6 kg/hm2，比五優(yōu)308（CK）增產(chǎn)4.75%，增產(chǎn)點(diǎn)比例79.3%；全生育期125.6 d，較五優(yōu)308 遲熟0.3 d；有效穗數(shù)231.0 萬(wàn)/hm2，株高113.3 cm，穗長(zhǎng)22.1 cm，每穗總粒數(shù)225.3 粒，結(jié)實(shí)率83.8%，千粒重25.6 g?？沟剐员憩F(xiàn)：2 年區(qū)試倒伏點(diǎn)比例分別為0和5%。稻瘟病綜合指數(shù)2 年分別為3.4 級(jí)和3.6 級(jí)，穗瘟損失率最高級(jí)分別為3 級(jí)和5 級(jí)；白葉枯病最高級(jí)分別為5 級(jí)和7 級(jí)；褐飛虱最高級(jí)2 年均為9 級(jí)。2022年據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（武漢）檢測(cè)，其糙米率83.2%，精米率74.3%，整精米率72.8%，粒長(zhǎng)5.6 mm，長(zhǎng)寬比2.3，堊白粒率24%，堊白度6.7%，透明度1 級(jí)，堿消值3.7 級(jí)，膠稠度83 mm，直鏈淀粉含量14.6%。竹稻優(yōu)802 表現(xiàn)出顯著的產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)，2022 年完成生產(chǎn)試驗(yàn)，2023 年通過國(guó)家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定（審定編號(hào)：國(guó)審稻20232074）。

3 繁殖技術(shù)要點(diǎn)

3.1 基地選擇

選擇土地肥沃平整、排灌方便、交通便利的田塊為繁殖田。

3.2 播種及差期安排

在福建沙縣繁殖6 月下旬播種，不育系抽穗揚(yáng)花期的溫度在25 ℃～30 ℃之間，保持系分兩期播種，Ⅰ期保持系比不育系遲播3 d，Ⅱ期保持系比不育系遲播7 d，秧齡控制在25 d 左右。

3.3 栽插規(guī)格及行比

父母本行比2∶（8～10）。不育系種植規(guī)格16.5 cm×16.5 cm，每叢栽2～3 苗，基本苗達(dá)225～300 萬(wàn)/hm2。保持系行株距20.0 cm×16.5 cm，每叢栽2～3 苗。

3.4 肥水管理

在移栽前，繁殖田應(yīng)施足基肥，保持系栽插5～7 d后每hm2追施尿素75 kg，在幼穗分化I—Ⅲ期，控施或不施氮肥，增加磷鉀肥的施用。適時(shí)、適量施好穗粒肥、?；ǚ?，促進(jìn)穗大粒多，增強(qiáng)母本柱頭活力。N、P、K 用量比為1.0∶1.0∶1.5。

于母本始穗10%噴施“九二〇”，每hm2用量225 g，分2 次噴施。

3.5 除雜保純

首先，避免外來花粉竄粉，在時(shí)間隔離上繁殖田揚(yáng)花期與其他水稻揚(yáng)花期應(yīng)相差25 d 以上，在物理隔離上，其他水稻應(yīng)種植在繁殖田塊周圍1 000 m 以外[8]。

其次，確保親本質(zhì)量是前提，嚴(yán)格去除雜株是關(guān)鍵。由于BT 類型粳稻三系不育系的包頸程度低，花藥形狀較大且顯黃色，時(shí)而出現(xiàn)散粉現(xiàn)象，難以與保持系區(qū)分，除雜難度增加。因此，在繁殖種子過程中，確保親本的種子純度極為重要。在水稻分蘗盛期至齊穗期，及時(shí)調(diào)查父母本典型性狀，去除雜株或異株。趕粉完成后，先收割父本，并清理出繁殖田外，以便改善母本行生態(tài)，既起到通風(fēng)透光作用，又防止在母本收獲時(shí)父本種子混入其中。為避免機(jī)械混雜，須提前清理收割設(shè)備和烘干設(shè)備，保證種子純度。

在生產(chǎn)應(yīng)用推廣中加強(qiáng)親本原種制繁種的技術(shù)培訓(xùn)和監(jiān)督管理，嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)操作規(guī)程，從源頭上避免人為、機(jī)械混雜和生物學(xué)遺傳混雜造成的不良影響，從每個(gè)環(huán)節(jié)確保種子純度。