504S系列組合產(chǎn)量·品質(zhì)及抗逆性的綜合表現(xiàn)

摘要 為選育優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗逆的秈型雜交水稻新品種。以早熟、矮稈、高配合力優(yōu)質(zhì)秈型兩系不育系504S所配6個雜交水稻組合為材料，對其產(chǎn)量、品質(zhì)、抗逆性進行研究。結(jié)果表明，504S系列組合的平均產(chǎn)量為10 098.5 kg/hm²，稻米品質(zhì)達到農(nóng)業(yè)行業(yè)《食用稻品種品質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)二級米有4個，占比66.7%。中抗稻瘟病和中感白葉枯病。504S系列組合的耐熱性變異系數(shù)為0，耐熱性均為3級，說明504S的耐熱性較強。綜上，504S所配組合產(chǎn)量高、稻米品質(zhì)優(yōu)、抗病和耐熱性較強。

關(guān)鍵詞 504S；產(chǎn)量；品質(zhì)；抗病性；耐熱性

中圖分類號 S 511 文獻標(biāo)識碼 A

文章編號 0517-6611（2024）16-0040-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.16.008

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Comprehensive Performance of Yield，Quality and Stress Tolerance of 504S Series Hybrid Rice Combinations

CONG Xi-han^1，2，3，RUAN Xin-min^{1，2，3}，SHI Fu-zhi^1，2，3 et al

（1.Anhui Province Key Laboratory of Rice Germplasm Innovation and Molecular Improvement，Hefei，Anhui 230031;2.Institute of Rice Research，Anhui Academy of Agricultural Sciences，Hefei，Anhui 230031;3.Hefei Branch of National Rice Improvement Center，Hefei，Anhui 230031）

Abstract In order to breed new Indica hybrid rice varieties with good quality，high yield and stress resistance，we used six hybrid rice combinations from excellent Indica thermo-sensitive genic male sterile Line 504S with low critical temperature of fertility alteration，high outcrossing rate，high combining ability and so on.The yield，quality and stress resistance were studied.The results showed that the average output of the 504S series combination was 10 098.5 kg/hm²，the quality of four hybrid varieties came up to the second grade standard of Cooking Rice Variety Quality from Ministry of Agriculture and accounted for 66.7% of all combinations.Six combinations were moderate resistance to rice blast and moderate susceptibility to bacterial blight.The variable coefficient of heat resistance of 504S series combination were zero，and the heat resistance grade were three，indicating that the heat resistance of 504S was strong.In summary，the hybridized combination from 504S had high yield，excellent rice quality，strong resistance to disease or insect and heat-resistance.

Key words 504S;Yield;Quality;Diseases and pests resistance;Heat tolerance

基金項目 水稻種質(zhì)創(chuàng)新與分子改良安徽省重點實驗室開放基金項目；國家重點研發(fā)計劃課題（2023YFD1201204）；安徽省自然科學(xué)基金項目（2008085MC104）。

作者簡介 從夕漢（1981—），男，安徽繁昌人，副研究員，碩士，從事水稻遺傳育種研究。*通信作者，研究員，從事水稻遺傳育種研究。

收稿日期 2023-09-13

我國水稻科研工作者石明松于1973年在其單季晚硬稻農(nóng)星58大田中發(fā)現(xiàn)了一株天然的雄性不育株，并在1981年提出了水稻兩系的概念，由此拉開了我國兩系雜交水稻育種的序幕。該項成果也是我國水稻史上繼矮化育種、雜交三系成功后的第3次重大發(fā)現(xiàn)^［1］。因兩系不育系具有一系兩用、恢復(fù)源廣、配組自由、米質(zhì)較好等優(yōu)點，兩系雜交水稻得到快速推廣和應(yīng)用^［2］。2019和2020年推廣面積居前10位的雜交水稻品種中，兩系法雜交水稻品種均占7個。2020年前10位雜交水稻品種總計推廣面積為203萬hm²，其中兩系法雜交水稻占比高達74.82%。因此，兩系法雜交水稻對保障我國的糧食安全發(fā)揮了重要作用。

光溫敏核不育系是兩系法雜交水稻的基礎(chǔ)^［3］。在兩系法水稻發(fā)展的同時，也產(chǎn)生一系列重要的光溫敏核不育系，如Y58S、培矮64S、1892S、深08S等^［4］。504S系安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所以生產(chǎn)上廣泛使用的秈型兩系不育系1892S為母本，與安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所自育三系保持系65B（豐 8B/早秈 M057）雜交、自交，選育而成的優(yōu)質(zhì)秈型溫敏核不育系，具有矮稈、早熟、配合力高、分蘗力強、株型緊湊、柱頭外露率高等特性。所配秈型雜交組合表現(xiàn)株型好、莖稈粗壯、產(chǎn)量高、米質(zhì)優(yōu)以及熟期轉(zhuǎn)色好，抽穗期耐熱性較強等特點，因此504S得到迅速配組利用。前人對504S的選育和應(yīng)用等已有部分報道，而關(guān)于504S的系列組合的產(chǎn)量和抗逆性等報道較少。鑒于此，筆者對504S配組的6個雜交組合進行產(chǎn)量、品質(zhì)以及抗病和耐熱性進行分析，以期為優(yōu)質(zhì)兩系不育系創(chuàng)制和現(xiàn)階段兩系雜交水稻選育提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗品種由安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所選育，參加了國家長江中下游地區(qū)水稻遲熟組區(qū)域試驗及國家級水稻品種審定綠色通道試驗（豐樂），504S系品種共6個，分別為兩優(yōu)517（LY 517）、兩優(yōu)5078（LY 5078）、兩優(yōu)5077（LY 5077）、兩優(yōu)5074（LY 5074）、兩優(yōu)5043（LY 5043）、祥兩優(yōu)5202（XLY 5202）。農(nóng)藝經(jīng)濟和稻米品質(zhì)性狀來源于中國水稻研究所，抗病鑒定數(shù)據(jù)來源于安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院等，耐熱性鑒定數(shù)據(jù)來源于華中農(nóng)業(yè)大學(xué)和安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所。

1.2 分析方法 采用Excel、Origin 9.1等軟件進行農(nóng)藝經(jīng)濟性狀等數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 504S系列組合產(chǎn)量及構(gòu)成要素的變異

由表1可知，504S系列組合農(nóng)藝性狀指標(biāo)中，變異系數(shù)最大的是產(chǎn)量增幅，變異系數(shù)為8.05%，產(chǎn)量增幅最大的組合是LY 5043。穗長的變異系數(shù)次之。產(chǎn)量構(gòu)成三要素有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)和千粒重的變異系數(shù)較小，分別為2.36%、2.48%和3.35%，504S系列組合6個品種的產(chǎn)量水平高，平均產(chǎn)量為10 098.5 kg/hm²，最高產(chǎn)量為XLY5202的10 183.5 kg/hm²，產(chǎn)量增幅平均值為8.3%，而產(chǎn)量的變異最小，變異系數(shù)為0.64%。504S系列品種株高均值為117.4 cm，間接說明504S系列組合株高較矮、產(chǎn)量較高，產(chǎn)量結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)性較好。

2.2 504S系列組合稻米品質(zhì)性狀的變異

由表2可知，504S系列組合的稻米品質(zhì)性狀指標(biāo)中，變異系數(shù)最大的是堊白度，變異系數(shù)達70.62%，LY 5078的堊白度最大，達2.5%，XLY 5202的堊白度最小，為0.1%。其次是透明度，變異系數(shù)為34.02%。長寬比的變異系數(shù)最小，變異系數(shù)為3.42%。504S系列組合稻米整精米率均較高，均值為64.5%，表明504S系列組合的碾磨品質(zhì)較好。直鏈淀粉含量、膠稠度和堿消值3個指標(biāo)的變異系數(shù)較大，變異系數(shù)均在10.0%左右。6個品種中達到農(nóng)業(yè)行業(yè)《食用稻品種品質(zhì)》^［5］標(biāo)準(zhǔn)一級米有1個（LY5074），占比16.7%，二級米有3個（LY517、LY5077和LY5043），占比50.0%，三級米有2個（LY5078和XLY5202），占比33.3%，說明504S系列組合的稻米品質(zhì)整體較優(yōu)。品質(zhì)改良主要應(yīng)從降低稻米堊白度、增加稻米的膠稠度和堿消值這幾個方面著手。

2.3 504S系列組合主要病蟲抗性及耐熱性的變異

由表3可知，504S系列組合對主要病蟲抗性變異中，褐飛虱的抗性最小，均值為8。對稻瘟病的抗性較好，均值為3.7，達到中抗水平。對穗頸瘟抗性的變異最大，變異系數(shù)為37.68%。對白葉枯病的抗病均值為5級左右，屬中感水平。504S系列組合的耐熱性變異系數(shù)為0，供試品種的耐熱等級均為3級，說明504S及其系列組合的耐熱性均較強。總之，504S在今后配組中，在保證抗稻瘟病和耐熱性基礎(chǔ)上，加強與抗白葉枯病和抗褐飛虱強的多抗父本配組，保證其所配組合的抗逆性。

3 結(jié)論與討論

產(chǎn)量是雜交稻選育的基礎(chǔ)，主要受有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和千粒重三大因素影響^［6-9］。該研究中，504S系列組合表現(xiàn)了株高較矮、結(jié)實率好、產(chǎn)量和產(chǎn)量增幅高的特點。在產(chǎn)量構(gòu)成因素中千粒重略低，因此在后續(xù)育種中，應(yīng)選用千粒重較大的長粒父本與504S配組。

目前評價稻米品質(zhì)高低的指標(biāo)主要有外觀品質(zhì)、碾磨品質(zhì)、蒸煮食味品質(zhì)^［10］。外觀品質(zhì)主要包括透明度、堊白度和長寬比等，外觀品質(zhì)對稻米的商品價值有較大的影響，被認為是稻米商品價值的第一要素，堊白通常是阻礙稻米品質(zhì)提升的關(guān)鍵因素。碾磨品質(zhì)主要指標(biāo)有糙米率、整精米率等。蒸煮食味品質(zhì)主要指標(biāo)有直鏈淀粉含量、膠稠度和堿消值等。堿消值是間接評價稻米糊化溫度的有效方法，對稻米蒸煮食味品質(zhì)影響很大。該研究中，504S系列組合整精米率均值為64.5%，表現(xiàn)了很好的碾磨品質(zhì)。除LY 5078的堿消值和XLY 5202的膠稠度略低外，其余蒸煮食味品質(zhì)指標(biāo)均達《食用稻品種品質(zhì)》^［5］一級米標(biāo)準(zhǔn)。504S系列組合的外觀品質(zhì)中透明度較好，堊白度指標(biāo)僅有50%達《食用稻品種品質(zhì)》^［5］一級米標(biāo)準(zhǔn)。因此504S配組時，應(yīng)選擇堊白度低的優(yōu)質(zhì)父本。

水稻白葉枯病的病原菌是水稻黃單胞菌，白葉枯菌作為一個維管束病原菌，能夠通過水稻葉片上的水孔或者傷口進入植物體，在植物葉片上造成灰白色病變的傷口^［11-13］。褐飛虱是水稻中最具破壞性的害蟲之一，對水稻生產(chǎn)構(gòu)成重大威脅。它用導(dǎo)管從水稻韌皮部吸取汁液，這對水稻造成了直接的傷害。傳統(tǒng)使用化學(xué)藥劑對白葉枯病和褐飛虱的防治效果較差，花費成本高，且過多使用化學(xué)農(nóng)藥也會對環(huán)境造成極大的污染和破壞^［14］?？共∷酒贩N被認為是最經(jīng)濟、最有效、最環(huán)保的防治策略^［15-16］。該研究6個組合白葉枯病的抗病均值為5級，而褐飛虱的抗性均值為8，因此在504S配組時，應(yīng)選白葉枯病和褐飛虱抗性好的父本。

隨著工業(yè)化進程的加速，全球氣候正在以更快的速度變暖，極端天氣越來越頻繁。水稻抽穗揚花期遇高溫，導(dǎo)致水稻大幅度減產(chǎn)已成為威脅我國糧食安全的關(guān)鍵問題^［17-19］。近年來，在長江中下游地區(qū)，中秈水稻在抽穗揚花期頻頻遭遇極端高溫天氣，結(jié)實率和產(chǎn)量大幅降低。因此，加快培育具有耐高溫特性的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)水稻品種迫在眉睫。該研究中的6個雜交組合的耐熱性均為3級，說明不育系504S本身的耐熱性較強，在耐熱性水稻品種選育方面具有較大優(yōu)勢，利用504S配組也將選育更多的耐熱新品種。

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