水稻籼型温敏核不育系之5038S 的选育与应用

2022-11-19陈俊宇张华丽汪银泉李西明马良勇

中国稻米 2022年1期

陈俊宇张华丽汪银泉李西明马良勇

（中国水稻研究所，杭州 310006；*通讯作者：ricemaly@163.com）

自两系不育系农垦58S 育成以来[1]，两系杂交水稻经过一段时间的选育得到广泛推广应用。光温敏核不育系一系两用，不需要保持系，简化了种子繁殖过程，与三系不育系相比，有不受恢保关系制约、配组较为自由等优点，因此较易选育出优良组合[2]。袁隆平先生因此提出了“从三系到两系到一系”的杂交水稻发展战略[3]。随着培矮64S[4]和9311[5]的育成，两优培九等两系杂交组合呈现出了巨大的杂种优势，得到大面积的推广应用。目前，已有一大批温敏型两系不育系广泛应用于水稻生产中，如早稻的株1S[6]、陆18S[7]、湘陵628S[8]等，以及适合单季稻和晚稻的广占63S[9]、Y58S[10]、1892S[11]等两系不育系。根据2018年杂交稻主要品种推广面积统计，年推广面积6.7万hm2（100万亩）以上的26个品种中，两系品种占14个，且排名前五的都是两系组合。同时还发现，除了两优688和丰两优香1号，其他的如晶两优、隆两优、C 两优、深两优、Y 两优以及徽两优系列品种的不育系都衍生于培矮64S。这在很大程度上造成两系品种间遗传基础逐渐趋于狭窄。鉴于此，我们通过改良非培矮64S 来源的、且同样被广泛使用的两系不育系广占63S[9]，选育综合农艺性状更加优良的之5038S，试图缓解不育系种质资源相对单一可能导致的遗传脆弱性问题。

另一方面，在广占63S 长期的制种实践中发现，其育性转换起点温度波动较大，尤其是在反复加代却未经严格低温筛选的情况下，育性转换起点温度明显“漂高”，一旦其育性转换敏感期遇上低温天气，广占63S容易出现自交结实现象，严重影响杂交种子的纯度[12]。之5038S 不育起点温度低，基本在23℃以下，较好解决了广占63S 育性转换起点温度偏高的问题。此外，之5038S 不仅保持了广占63S 米质优良的特征[13－14]，还克服了其所配组合茎秆偏软、抗倒性略差的缺点。

1 选育过程

之5038S 采用传统杂交育种方法，以广占63S 为母本、矮3S 为父本杂交后自交选育而成。母本广占63S 是北方杂交粳稻工程技术中心和合肥丰乐种业股份有限公司合作选育的两系不育系[9]，于2001年通过安徽省不育系鉴定，育性起点温度低（＜24℃）、品质较好、配合力好，但所配组合抗倒性略差。父本矮3S 是安徽省农科院水稻所2011年从培矮64S//广占63S/Kitaake 组合中培育的两系不育系中间材料，株型紧凑、谷粒细长、稻米品质好。

2013年夏，以配合力好应用广泛的广占63S 为母本、以株型紧凑的矮3S 为父本配制杂交组合，2013年冬至2014年春于海南陵水种植F1代12 株，去除假杂种后混收全部F1种子为F2代，编号S4；2014年夏于中国水稻研究所富阳基地种植F2群体600 株，于抽穗期进行花粉镜检，选择符合株型好、分蘖强、不育度彻底的不育株12 株，割蔸再生，冷灌繁种，收获10个单株种子；2014年冬至2015年春于海南陵水种植F3代10个株行（6 株2 行，下同），每株行套袋自交5 穗，淘汰育性波动株系，收符合目标性状7 株行28 穗；2015年夏于中国水稻研究所富阳基地种植F4代28 株行，齐穗后选符合育种目标性状基本稳定的优良株行8个，每个选5～6 株割蔸再生，冷灌繁种，收8个系统共35个单株；2015年冬至2016年春于海南陵水基地种植F5代8个系统35个株行，每个系统选1～2个优良株行分穗套袋自交，其中编号为S5038 的株系育性表现稳定、株叶型较好。S5038 株行套袋收5个单株；2016年于中国水稻研究所富阳基地种植F6代S5038的5个株行，观察育性，并于冷水池初步鉴定，割蔸再生，冷灌繁种。S5038与恢复系测交组合表现优异，S5038 定名为之5038S。之后对之5038S 开展小面积的繁种工作。2020年5月之5038S 通过浙江省农作物品种审定委员会审定[审定编号：浙审稻（不育系）2020005]。

2 特征特性

2.1 育性表现

之5038S 属籼型温敏两用核不育系，不育期内不育株率与花粉不育度均为100%，不育性稳定，不育花粉以无花粉为主。2019年据湖南农业大学鉴定，之5038S 不育系不育起点温度在23.5℃以下。2019年9月，浙江省农作物品种审定委员会专家对种植在杭州富阳的之5038S 群体育性进行现场鉴定，经2 100 株群体考察，不育株率为100%，群体整齐一致，套袋自交结实率和花粉镜检败育率均为100%。

2.2 生育期

之5038S 在杭州5月下旬播种，8月上中旬抽穗，播始历期75 d左右，主茎叶片数15 片。海南陵水冬播，11月上中旬播种，次年2月中旬抽穗，播始历期95 d左右，主茎叶片数18 片。

2.3 形态特征

之5038S 株型适中，株高75 cm左右，长势繁茂，分蘖力强，穗型大，茎秆粗细适中，叶片直立，叶片与叶鞘绿色，颖壳绿色，稃尖、柱头均为紫色，谷粒长6.4 mm，中粒型，长宽比2.7，穗长23 cm，单株有效穗数17个，每穗总粒数218 粒，千粒重约24 g。

2.4 开花特性

之5038S日盛花期在10∶00 至11∶00 之间，柱头外露率较高，开花习性好。对“九二〇”较敏感，在不喷施“九二〇”情况下，柱头外露率为60%左右，其中双边外露率约为20%，柱头较大，活力较强。2019年9月，浙江省农作物品种审定委员会专家进行现场鉴定，柱头外露率为66.44%，其中双外露率28.22%；经随机抽取制种田3 丛49个稻穗，总粒数10 388 粒，实粒数4 998粒，异交结实率为48.1%。

2.5 稻米品质

2019年据农业农村部稻米及制品质量监督检验测试中心（杭州）测定，之5038S 糙米率79.7%，精米率71.2%，整精米率46.1%，粒长6.5 mm，长宽比2.8，垩白粒率19%，垩白度2.0%，透明度2 级，碱消值4.9 级，胶稠度76 mm，直链锭粉含量15.4%。

2.6 抗性

据2019年浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所抗性鉴定，之5038S 叶瘟5.7 级，最高6.0 级。

3 配组表现

之5038S与多个恢复系配组参与2018年中国水稻研究所的新品种多点试验，均表现出较强的优势。比如，利用之5038S与自育的恢复系GRT10 配组参加晚稻试验，在江西奉新种植平均单产为755.0 kg/667 m2，比对照天优华占增产13.53%、早熟1 d；在湖南长沙种植平均单产为795.0 kg/667 m2，比对照天优华占增产5.30%、熟期相同；广东从化种植平均单产为499.4 kg/667 m2，比对照五优308 增产6.92%，迟熟2 d。利用之5038S与自育的恢复系R672 配组参加中稻试验，在安徽桐城种植平均单产为777.1 kg/667 m2，比对照丰两优4号增产20.46%、迟熟1 d；在福建三明种植平均单产为515.25 kg/667 m2，比对照eⅡ优315 增产1.37%、早熟6 d；在安徽肥东种植平均单产702.1 kg/667 m2，比对照Ⅱ优838 增产3.34%。

利用之5038S与强优恢复系华占配制了籼型两系杂交晚稻组合五两优华占，于2018年参加江西省晚稻中熟组预试（E 组），平均单产585.44 kg/667 m2，比对照天优华占减产2.56%，差异不显著；全生育期122.5 d，比天优华占早熟0.3 d。

利用之5038S与恢复系中恢R68 配组了之两优868，于2020年参加江西省中稻预试，平均单产634.9 kg/667 m2，比对照深两优5814 增产7.25%，不显著，位列该组第2 名；全生育期127.2 d，比深两优5814 早熟2 d。

4 繁殖技术要点

4.1 合理安排播期

之5038S 的繁殖基地一般选择在海南陵水。合理安排好播种时间是繁殖成功的关键，须保证在安全的育性敏感期孕穗。之5038S 海南冬繁的播始历期为88～95 d，根据历年的光温数据，可将之5038S 的播期安排在11月15—20日，其育性敏感期处在1月下旬至2月上旬，此段时间遇低温的概率大，同时缓冲时间长，可确保育性转换所需要的条件。

4.2 提前处理落粒谷

之5038S 海南繁殖，解决头季水稻落粒谷的问题是保证种子纯度的关键，因此应该早落实繁殖田，提早采取措施。首先要处理好秧田落粒谷，秧田最好不用头季种过水稻的稻田，若用头季种过水稻的稻田作秧地，需提早将秧田灌水湿润让落粒谷发芽。待稻苗2 叶期时用百草枯杀死，2 d后带水翻耕。用同样方法处理大田落粒谷，在插秧前约10 d灌水、犁田、耙平，插秧前再耙1次，彻底清除落粒谷的秧苗。当地种植的多为常规稻品种，抽穗比之5038S 早，应抓住2月中旬抽穗前的有利时期将落粒谷稻株清除干净。

4.3 培育壮秧，适时插秧

之5038S 分蘖力强，繁殖须插单本并稀植。培育壮秧是获得高产的必要条件，可用500 倍的多效唑处理芽谷促进低位分蘖，播种量225 kg/hm2。播前施足底肥，科学管水。繁种时，之5038S 在秧龄为25 d时移栽，栽插规格16.7 cm×16.7 cm。制种时，之5038S与父本行比宜采用10∶2。