水稻中籼型光温敏核不育系ＥＫ２Ｓ的选育及应用

费震江 董华林 周鹏 游艾青 郑兴飞

摘要：水稻（Oryza sativa L.）EK2S是以抗稻瘟病两系不育系E农1S作母本，以不育系材料QFS156为父本杂交选育，结合分子标记辅助选择和低温池加压选择，培育出的具有不育起点温度较低、株型好、米质优、易繁好制、携带抗稻瘟病基因Pi1和Pi2的中籼型光温敏核不育系。初步测配组合表现产量较高、米质较优、稻瘟病抗性较强等。利用该不育系配制的组合参加各级产量试验，性状优良。

关键词：水稻（Oryza sativa L.）;光温敏核不育系;EK2S;选育

中图分类号：S511         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2018）23-0035-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.23.008           开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

水稻（Oryza sativa L.）不育系是杂交水稻研究与应用的重要技术载体。两系法杂交水稻具有育种程序和生产环节较简单、恢复谱广、配组自由度大等优点，因而选育优良两系不育系受到水稻育种家的广泛重视[1]。历经近40年的研究，全国已选育出一批光温敏核不育系如培矮64S、广占63S、Y58S、C815S、1892S等在生产上大面积应用[2]。本研究利用抗稻瘟病中籼光温敏核不育系E农1S为母本，以自育的两系不育系材料QFS-156作父本进行杂交选育，结合分子标记辅助选择和人工低温池加压选择，培育出不育起点温度较低、株型好、优质抗病、繁殖制种产量高的中籼光温敏核不育系EK2S。

1  选育过程

EK2S是以中籼光温敏核不育系E农1S为母本，以自育的两系不育系材料QFS-156（[广占63-4S////广占63-4S///广占63-4S//广占63-4S/R061]/ Q09-39F7）为父本杂交选育而成。其中，E农1S是以广占63S为轮回亲本，以抗稻瘟病品种GD-7为供体，结合分子标记辅助选择技术选育的携带抗稻瘟病基因Pi1和Pi2的两系不育系[3]。EK2S于2013年春季在海南省配组，夏季在武汉市种植F1，2014年春季在海南省种植F2，此后在这两地加代选育，至2017年夏在武汉市种植F9世代时，农艺性状和育性稳定，遂定名。2015年春至2016年春连续三代进行Pi1、Pi2分子标记辅助选择，2015年夏和2017年夏进入冷水池进行育性加压筛选（23 ℃恒温，处理7～10 d），2017年夏季种植大群体鉴定田间一致性。2018年在华中农业大学植物科学技术学院做人工气候箱育性鉴定，详细选育过程见表1。

2  主要特征特性

2.1  形态特征

EK2S叶色浓绿、叶鞘绿色，叶耳和稃尖秆黄色，柱头无色。叶片宽度、长度适中、直立，生长势较旺、分蘖力强、茎秆粗细中等、抽穗整齐，穗顶部有少量颖花退化现象。武汉市种植不育期株高为84.6 cm，单株成穗数11.1个，每穗颖花数165.8粒;海南省种植可育期株高76.5 cm，单株穗数10.4个，每穗总粒数138.6粒，千粒重25.4 g。

2.2  育性表现

武汉市种植EK2S不育期从7月上旬到9月上旬，不育期长达2个月，败育类型在多数情况下为无花粉型。2018年送华中农业大学植物科学技术学院进行人工气候箱育性鉴定。由表2可知，无论是长日低温（14.5 h，23.0 ℃）处理，还是短日低温（12.5 h，25.0 ℃）处理，EK2S不育性都较稳定，其花粉败育度均在99.58%以上，自交结实率均为0，在长日自然温度（14.5 h/自然温度）条件下，其花粉败育度为100%，自交结实率为0。

2.3  开花习性

在武汉市5月上旬播种EK2S，播始历期80 d。据2017年8月中旬观察，EK2S在正常晴好天气下，每日9：00—12：00开花量占全日开花量64.4%，花时高峰在10：00—11：00，柱头外露率74.6%，其中双边外露率32.6%，持续张颖时间81.2 min，包颈粒率15.1%。同期抽穗的广占63S，每日9：00—12：00开花量占全日开花量57.3%，花时高峰在11：00—12：00，柱头外露率50.4%，其中双边外露率30.0%，持续张颖时间49.2 min，包颈粒率24.4%。

2.4  稻米品质

2018年春季海南繁殖EK2S种子，7月取样品送农业部食品质量监督检验测试中心（武汉）分析稻米品质，分析结果为糙米率77.0%，精米率68.0%，整精米率61.6%，粒長6.6 mm，长宽比3.1，垩白粒率8%，垩白度0.5%，透明度1级，碱消值6.5级，胶稠度82 mm，直链淀粉含量11.3%，除直链淀粉含量偏低外，其他主要定级指标达到国标优质米一级标准。

2.5  抗病性

EK2S不育系经检测携带有Pi1和Pi2基因且纯合。2016年用EK2S作母本，以自育恢复系R20为父本组配的新组合推荐参加湖北省中稻品比试验，稻瘟病抗性鉴定结果为病级1级，综合指数2.1。2016—2017年以该不育系配制的系列组合在湖北省武汉市、黄冈市、襄阳市、宜昌市、孝感市等地试种，田间均未见稻瘟病发生。

2.6  制种繁殖特性

EK2S制种异交结实率高。该不育系盛花期在抽穗后2～6 d，日开花高峰期在10：00—11：00，柱头外露率较高，柱头活力强，包颈粒率较低，对赤霉素敏感，制种赤霉素用量为375 g/hm2左右可以解除包颈，分两次喷施，第一次在抽穗5%～10%时喷施，隔天再喷施一次。2017年在湖北省农业科学院粮食作物研究所核心试验区安排了5个EK2S组合的制种试验，花期安排在8月20日左右，其平均异交结实率为56.9%，而相同条件下广占63S为33.8%。

EK2S在海南省陵水黎族自治县冬季繁殖，播种期安排在11月25日左右，次年3月10日前后始穗，可育期花药肥大、散粉正常，育性恢复较好，一般年份自交结实率50%以上，高产年份可达80%以上。

2.6  配组表现

EK2S与自育恢复系配组参加小区比产试验，综合表现优良，植株较矮，穗大粒多，结实率较高，生育期适中，田间病害发生轻，后期转色较好，稻米外观品质优。EK2S所配组合2018年参加小区比产考种情况见表3。

3  小结与讨论

EK2S不育系主要优点是不育起点温度较低、株型好、分蘖力强、开花习性好、柱头外露率高、包颈粒率较低、繁殖和制种产量高、米质较优、稻瘟病抗性较强、配组优势明显。缺点是有轻微颖花退化现象。配组时应选茎秆粗壮、熟期适中、后期转色好、米质优的恢复系组配为宜。

不育系柱头外露情况是影响不育系异交结实的关键因子[4]。2017年8月中旬对EK2S和广占63S的开花情况进行调查，结果显示EK2S柱头外露率为74.6%，而广占63S仅为50.4%，EK2S要明显高于广占63S，且持续张颖时间EK2S也明显长于广占63S。本研究中广占63S的柱头外露率数据显著低于杨振玉等[5]1999年在合肥调查的数据，这可能是不育系的柱头外露率除品种之间存在差异外，还受其他因素的影响，尤其是抽穗扬花期的温度和湿度影响较大，这也说明杂交水稻制种选择最适宜的地方和最佳花期可以获得更高的制种产量[6]。

参考文献：

[1] 姜延波，李任华，孙传清，等.两系杂交水稻主要性状配合力与亲本籼粳分化关系的研究[J].农业生物技术学报，1999，7（3）：295-300.

[2] 陳  波，范  兵，杨  丹.两系温光敏杂交水稻制种技术研究[J].现代农业科技，2009（22）：59-60.

[3] 李进波，夏明元，万丙良，等.两系杂交中稻新组合E两优476的选育与应用[J].湖北农业科学，2016，55（24）：6360-6361.

[4] 舒志芬，陈  勇，刘  钊，等.5个水稻光温敏雄性核不育系柱头特性与异交结实率的关系[J].作物研究，2015，29（4）：343-347.

[5] 杨振玉，张国良，张从合，等.中籼型优质光温敏核不育系广占63S的选育[J].杂交水稻，2002，17（4）：4-6.

[6] 解志坚.两系杂交水稻制种基地与时段选择决策支持系统[D].长沙：湖南农业大学，2012.