杂交水稻籼型三系不育系珈丰91A 的选育及应用

胡继红，柯传勇，刘善德，黄海燕，廖光毅

（1.湖北省农业科技人才办公室，武汉 430070；2.武汉科珈种业科技有限公司，武汉 430070）

粮安天下，种铸基石。种业科技自立自强、种源自主可控，不仅是推动农业现代化的必要途径，更是事关国家粮食安全的战略性举措。习近平总书记指示“要下决心把民族种业搞上去”“立志打一场种业翻身仗”。种质资源创新是水稻新品种选育的基础，不育系的创新与创制更是杂交水稻育种的关键［1-3］。近年来，中国三系杂交水稻培育取得了较大的进步，在稻米品质、耐高温、高产等方面取得了较大的突破。据统计，三系法杂交水稻的推广面积已占全国杂交水稻面积的50%左右，已经成为水稻杂种优势利用的主要途径［4］。武汉科珈种业科技有限公司坚持自主创新，不断提升优良品种选育能力，并联合省内省外农业科研院所，开展种业技术创新、新品种选育。于2017 年开始，一直致力于抗稻瘟病的三系不育系选育与研究，力图将优质、高产、配合力、异交性，尤其是抗稻瘟病等特性有机地结合在一起，培育出符合市场需求的三系不育系。历经7 年10 个世代，最终选育出了珈丰91A，符合上述三系不育系选育的要求。并于2023 年8 月通过湖北省品种审定委员会的鉴定与评审。

1 选育过程

1.1 保持系的选育

2017年3月在海南省陵水县以荃9311B为母本，以杂交种荃优华占为父本，通过人工温烫去雄组配荃9311B/荃优华占组合，收杂交种子80粒。2017年5月在湖北省荆州市种植荃9311B/荃优华占F1代60株，在8月抽穗扬花期，以荃9311B为母本，以荃9311B/荃优华占F1代叶片检测带有Pi2抗稻瘟病基因早熟株为父本进行人工温烫去雄杂交，收获杂交种子100 粒。2017 年12 月在海南省陵水县播种荃9311B//荃9311B/荃优华占F1代，种植80株，于2018年4月成熟期选择结实率高、株型偏荃9311B、分子标记检测带有Pi2抗稻瘟病基因单株混收3 000 粒种子。2018 年5月在武汉市单本种植荃9311B//荃9311B/荃优华占F2代大群体2 000 株，于抽穗期选择分蘖强、抽穗整齐、开花早、花粉量大的单株挂牌进行稻瘟病抗性基因Pi2取样检测，在成熟期选择株型好、结实率高、粒型好、米质外观好的可育单株，综合抽穗期和成熟期性状共选择带有Pi2纯合和杂合基因单株30 个。2018年12月在海南省陵水县播种30个F3代株系。后经过系谱法选育，1年2季连续多代自交并进行分子标记辅助抗性基因选择育成，2022年保持系为世代F13。

1.2 不育系的选育

2019 年3 月在海南省陵水县从荃9311B//荃9311B/荃优华占F3代株系中选株与荃9311A 成对测交［5］，2019 年5 月在武汉市种植成对株行，于抽穗扬花期通过镜检F1代花粉育性选择高不育株系不育株与保持系成对回交，如此连续多代与所选保持系成对回交，每代通过对不育株行进行花粉镜检，择优淘劣选择配对保持系单株，经过2 年4 季保持系与不育系同步选育，至2021 年8 月，保持系（世代F8）株行号B1791 和不育系（世代B4F1）株行号A1791 的成对株行农艺性状整齐一致，都具有纯合的Pi2抗稻瘟病基因，不育系株行花粉败育彻底，花粉镜检不育度99.9%，套袋自交结实率为0。根据不育系稳定编号和公司名称定名不育系为珈丰91A。

2 品种的特征特性

2.1 形态及农艺性状

2022 年夏季在武汉市汉南基地种植，珈丰91A农艺性状表现为株型松散适中，分蘖力中等，茎秆粗壮，长势茂盛，剑叶中长宽挺，叶色淡绿，稃尖、柱头、叶鞘均无色；株高80 cm，穗纺锤型，每穗粒数150～170 粒，谷粒长型，少顶芒，穗长23～25 cm，千粒重27.5 g，包茎率20%～25%。

2022 年冬季在海南省陵水县珈丰91A 农艺性状表现为株型松散适中，分蘖力中等，茎秆粗壮，长势茂盛，剑叶中长宽挺，叶色淡绿，稃尖、柱头、叶鞘均无色；株高75 cm，穗纺锤型，每穗粒数140～160粒，谷粒长型，少顶芒，穗长21～23 cm，千粒重28.5 g，包颈率20%～30%。

2.2 生育期

珈丰91A 于2022 年5 月9 日在武汉市汉南基地播种，7 月23 日始穗，播始历期76 d，总叶片数13.1片；5 月23 日播种，8 月5 日始穗，播始历期76 d，总叶片数12.9 片，比同期播种的荃9311A 播始历期短2 d；于2022 年12 月11 日在海南省陵水县播种，次年3 月18 日始穗，播始历期98 d，总叶片数14.5 片（表1）。该不育系播始历期相对稳定，生育期对温度较敏感，属长江流域感温型印尼水田谷型胞质不育系。

表1 2022 年珈丰91A 分期播种生育期及叶龄变化

2.3 柱头外露率，开花习性及异交结实率调查

据调查，珈丰91A 不育系柱头单边外露83.5%，双边外露62.3%。不育系开花对温度比较敏感，高温有利于开花。夏日晴天花时9：00—10：00，第1 天抽穗，第2 天开花，开花相对集中，单穗花期2～3 d，单株花期5～7 d。颖壳张角30°～35°。植株对赤霉酸“920”中度敏感，解除穗部包茎赤霉酸“920”施用量为450～525 g/hm2。父母本花期相遇较好的情况下，一般异交结实率达50%～60%。

2.4 柱头活力测定

选穗剪颖：选择先天已经开2～3 朵花的穗子整穗，去掉当天不能开花的颖花，剩下的颖花剪掉颖壳1/3 以便接受花粉，剪颖后套上纸袋，每个纸袋套上2～3 个穗子，保证每袋能授粉颖花数200 粒以上；3个纸袋为1 组，随机分成7 组，标记当天授粉为第1组，第2 天授粉为第2 组，以此类推。

授粉：采用饱和授粉方式，用足够的父本花粉授粉，授粉结束后封口，防虫为害，记下授粉日期。

柱头活力检测：授粉15 d 后取袋统计结实率。

经试验检测，珈丰91A 剪颖套袋授粉，第1 至第4 天异交结实率分别为90.2%、87.2%、73.4%、62.5%，第5 至第7 天分别显著下降至22.6%、7.9%、4.4%（表2），说明珈丰91A 开花后4 d 内柱头活力较强，第4 天后柱头活力明显下降，在繁殖和制种时，父母本花期相遇至关重要。

表2 2022 年珈丰91A 柱头活力测定

2.5 抗病性鉴定

2022 年经宜昌市农业科学院在湖北省宜昌市远安望家病害鉴定点对水稻白叶枯病接种鉴定和稻瘟病自然诱发鉴定，结果（表3）显示，珈丰91A 白叶枯病抗性7 级，感白叶枯病；稻瘟病抗性5 级，中感稻瘟病。

表3 珈丰91A 白叶枯病和稻瘟病抗病性鉴定结果

2.6 珈丰91A 稻米品质分析

经农业农村部食品质量监督检验测试中心（武汉）检测显示，珈丰91A 稻米品质主要指标表现为整精米率57.2%，垩白粒率23%，垩白度5.2%，胶稠度62 mm，直链淀粉含量13.1%，主要指标达国家优质稻谷标准。米粒外观透明度好。

2.7 珈丰91A（B）与荃9311A（B）典型性状差异比较

珈丰91A 和荃9311A 在武汉市汉南于5 月9 日同期播种，结果（表4，图1）显示，珈丰91A 比荃9311A 抽穗平均早3 d；珈丰91A 比荃9311A 植株平均高3.8 cm；珈丰91A 分蘖力比荃9311A 稍弱；珈丰91A 每穗粒数比荃9311A 稍多。稻瘟病抗性方面，珈丰91A（稻瘟病抗性5 级）比荃9311A（稻瘟病抗性9 级）稻瘟病抗性强。

图1 珈丰91A 与对照品种荃9311A 植株比较

表4 珈丰91A（B）与荃9311A（B）典型性状差异比较

2.8 珈丰91A（B）与原始亲本荃9311A（B）DNA 差异比较

2023 年3 月对珈丰91A 和原始亲本荃9311A 取样进行DNA 差异比较，检测单位为分子标记（武汉）生物育种有限公司，检测结果显示，珈丰91A 和原始亲本荃9311A 有4 个点位差异（图2），为不同品种。

图2 珈丰91A和原始亲本荃9311A样品DNA差异检测结果

3 珈丰91A 主要优缺点及生产中应注意的事项

3.1 主要优点

①珈丰91A 外观品质较好，米粒透明度高，所配杂交稻组合品质较优，整精米较高。②珈丰91A 柱头外露率高，异交结实性好，自然异交结实率30%～40%，人工制种解除包颈后异交结实率达60%以上，产量可达3 750 kg/hm2以上。③珈丰91A 一般配合力强，所配组合产量高，熟期适宜，后期转色好，不早衰，抗倒性强。④珈丰91A 稻瘟病抗性较强，所配组合稻瘟病抗性在中抗以上。

3.2 主要缺点及生产上应注意的事项

珈丰91A 种子休眠期短，雨季高湿环境下易穗萌，繁殖及制种种子成熟应及时收割，注意防止穗萌发生，提高种子质量。

4 配组品种试验、试种情况

4.1 珈优珈玉丝苗

2022 年参加湖北省迟熟中籼稻区试（对照丰两优4 号），平均产量9 821 kg/hm2，比对照增产3.3%，全生育期131.7 d，比对照长0.5 d，稻瘟病综合指数2.7，病级1 级，出糙率79.6%，整精米率57.2%，垩白度11.2%，直链淀粉含量15.8%，胶稠度74 mm，碱消值5.4，透明度3 级，结实率85%。2023 年续试。

4.2 珈优楚晶丝苗

2022 年参加湖北省迟熟中籼稻区试（对照丰两优4号），平均产量9 687 kg/hm2，比对照增产1.9%，全生育期130.6 d，比对照短0.6 d，稻瘟病综合指数1.6，病级1 级，出糙率79.7%，整精米率59.0%，垩白度11.5%，直链淀粉含量15.9%，胶稠度70 mm，碱消值3.9，透明度3 级，结实率87.5%。2023 年续试。

4.3 珈优兴农丝苗

2022 年参加湖北省迟熟中籼稻区试（对照丰两优4 号），平均产量9 737 kg/hm2，比对照增产2.4%，全生育期129.4 d，比对照短1.8 d，稻瘟病综合指数2.4，病级1 级，出糙率80.7%，整精米率60.0%，垩白度28.0%，直链淀粉含量21.9%，胶稠度50 mm，碱消值5.5，透明度4 级，结实率83.0%。2023 年续试。

4.4 珈优昌凯丝苗

2022年参加丰收华年水稻联合体中籼稻迟熟区试（对照品种丰两优4号），平均产量9 296 kg/hm2，比对照增产4.2%，全生育期129.6 d，比对照短0.7 d，稻瘟病综合指数3.6，病级1 级，出糙率79.8%，整精米率69.1%，垩白度1.8%，直链淀粉含量15.7%，胶稠度62 mm，碱消值5.8，透明度2 级，结实率82.6%。2023 年续试。