三系雜交粳稻新不育系鄂粳A的選育與應用

曾慶四+游艾青+祝師元+萬丙良+戚華雄+殷德所

摘要：介紹了茶野型粳稻雄性不育系鄂粳A的選育過程、特征特性及恢保關系。鄂粳A不育性穩定，不育株率100%，不育度99.8%，花粉敗育以典敗為主，占98%以上，柱頭外露率48.2%，異交結實率30%～50%，在武漢5月上旬至6月中旬播種，播始歷期為78～90 d，屬感溫性粳稻類型，配合力較好，品質優良。

關鍵詞：茶野型;粳型不育系;鄂粳A;選育

中圖分類號：S511.203.51 ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ?文章編號：0439-8114（2014）21-5069-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.21.004

Breeding and Applying a Japonic Rice Cytoplasmic Male Sterility

Line E-Jing A

ZENG Qing-si1，YOU Ai-qing1，ZHU Shi-yuan2，WAN Bing-liang1，QI Hua-xiong1，YIN De-suo1，CHEN Hang1，LI Zhen-lian1，WU Jian-ping1，XU De-ze1，LIU Liang-jun1，CHEN Xiong1

（1. Food Crops Research Institute， Hubei Academy of Agricultural Science/Hubei Key Laboratory of Food Crop Germplasm and Genetic Improvement， Wuhan 430064，China; 2. Seed Administration Bureau of Hubei Province， Wuhan 430070，China）

Abstract： The Chaling wild abortive type （CL-type） cytoplasmic male sterility line， E-Jing A， was characterized by stable sterility with sterile plant percentage of 100%， pollen sterility of 98% with dominated typical abortive pollens， and showed the characteristics of good outcrossing with the exserted stigma rate of 48.2% and outcrossing rate varied from 30% to 50%， good combining ability，and fine grain quality. E-Jing A was sensitive to temperature. It's duration from seeding to heading was 78～90 days when it was sowed from the middle ten days of May to the first ten days of June at Wuhan. The breeding procedure of E-Jing A and its characteristics， relationship of restoring and maintaining were introduced.

Key words： chaling wild abortive type （CL-type）; japonica sterile lines; E-Jing A; breeding

20世紀70年代初，袁隆平首先采用核置換的方法育成野敗型粳稻“京引66”不育系，其他各省也相繼以野敗細胞質為母本轉育成各種不同類型的野敗型粳稻不育系，但是到目前為止還沒有一個真正應用于大田生產[1]。目前生產上應用的雜交粳稻品種（組合）不育系大多是BT型[2]或滇型[3]細胞質不育系，屬配子體不育類型，其雄配子發生敗育的時期較晚，育性易受環境影響，尤其是高溫的干擾致使不育系的花粉產生部分可育，進而影響制種的純度，這是阻礙我國雜交粳稻在生產上大面積推廣的原因之一。兩系雜交粳稻利用地域相對較窄，應用面積難以擴大。長期以來湖北省乃至全國粳稻地區缺乏產量高、米質優和抗性好的粳稻三系新組合。鄂粳A的育成可以解決這一難題從而促進我國三系粳稻雜種優勢利用研究，加快粳稻產業發展，適應國家糧食的需求變化，滿足國內粳米消費需求。

1 ?選育過程

通過秈粳互滲、系統選育、集合優良性狀、選育柱頭外露率高的早花時粳稻保持系材料，轉育出高柱頭外露率和早花時的粳稻不育系，以提高雜交粳稻的制種產量。

2006年4月從湖南省衡陽市農業科學研究所引進具有茶陵野生稻細胞質不育材料粳5A，以粳5A（花粉典敗率30%、株葉型似秈稻）為母本，以“648041”[（91315/R187）F6]進行人工雜交轉育。至2010年回交5代花粉鏡檢不育株合格率90%，其中有一個株行不育株合格率為100%。2010冬季陵水回交6代，花粉鏡檢不育株合格率98%，其中有8個株行的不育株合格率100%。2011年武漢回交7代，花粉鏡檢不育株合格率100%。其中31081株行表現突出，暫定名鄂粳A茶陵野生稻細胞質粳型三系不育系（表1）。2013年9月15日通過湖北省科技廳成果鑒定，鑒定委員會一致認為該項研究成果達國內領先水平。

2 ?主要特征特性

2.1 ?形態特征

鄂粳A株型緊湊，莖稈硬有彈性，抗倒伏性好，總葉片16.8片，葉片厚挺直，瓦片狀，葉色深綠，株高 85 cm，穗大粒多，平均穗長 24.7 cm，穗粒數 220粒左右，著粒密，分蘗力強，單株有效穗 12.7個，谷粒橢圓形，粒重較小，千粒重 23 g，葉耳、葉枕、稃尖均紫色，脫粒性中等，落色好。

2.2 ?生育特性

鄂粳A不育系屬感溫性粳稻類型，在武漢5月上旬至6月中旬播種，播始歷期為78～90 d; 在海南冬繁，12月上旬播種，秧齡30 d，3月中旬始穗， 播始歷期98～99 d。

2.3 ?不育性及異交性

該不育系不育株率 100%，不育度99.8%，花粉敗育以典敗為主，占98%以上 ，2013年8月27日鏡檢102個單穗（株），共計202 000粒花粉，其中典敗花粉198 970粒（占98.5%）、圓敗花粉2 828粒（占1.4%）、染敗花粉202粒（占0.1%）（表2），不同類型不育系花粉敗育形態比較見圖2。同時該不育系的不育性受高溫影響較小，育性穩定，明顯優于包臺（BT）型和紅蓮（HL）型不育系。自交套袋126穗，自交結實率為0，達到了三系不育系的育性標準。該不育系柱頭外露率較高，異交性明顯優于包臺（BT）型不育系，繁殖和制種產量較高。

2.4 ?抗病性

田間抗病性鑒定，未發現有稻瘟病、白葉枯病危害。

3 ?組合測配結果

2009年試測，2010年武漢鑒定，恢復度只有20%～50%。2010年冬季海南測配，2011年武漢鑒定有3個組合恢復度達到80%～85%。基本達到生產應用水平，以“31020”、“31024”、“34022”表現較好。2011年武漢測配，2011年冬季海南陵水鑒定有5個組合達到85%以上結實率。達到生產應用水平，以D11509、D11511、D11515、D11516等表現較好。2011年冬季海南配組30個，2012年夏季鑒定有6個組合結實率達到85%以上，達到生產應用水平，以“234332”、“234318”、“234298”、“234302”、“234317”等表現較好。其中“234332”5月30日播種，9月5日始穗，播始歷期98 d，有效穗7.8個/株，株高118.2 cm，穗長24.4 cm，每穗總粒數286粒，每穗實粒數258粒，結實率90.21%，千粒重27.4g，米質達國標2級（表3）。

4 ?鄂粳A恢保關系

鄂粳保持系對包臺型和紅蓮型不育系為恢復，即與包臺型和紅蓮型不相同;野敗型4788保持系對鄂粳不育系為保持即為相同，茶陵型恢復系31112對野敗型4788不育系不恢復，即不相同[4];對包臺型武運粳7號不育系為恢復;對紅蓮型粵泰不育系為半恢復。

種植CL型鄂粳A與不同類型的恢復系配制的組合4個，分別為CL型31112、BT型R254、HL型9311、WA型明恢63[5]，每個組合50苗;于9月3日檢測鄂粳A/3112花粉敗育率10%、散粉正常;鄂粳A/R254花粉敗育率30%、不散粉;鄂粳A/9311花粉敗育率95%、不散粉;鄂粳A/明恢63花粉敗育率1%、散粉正常;鄂粳A與野敗類型的恢復源相同，而與BT型和HL型恢復源不相同。

種植CL型鄂粳A與不同類型的保持系配制的組合4個，分別為CL型（鄂粳B）、WA型（4788B）、HL型（紅寒B）、BT型（武運粳7B），每個組合50苗，于9月3日檢測鄂粳A/鄂粳B花粉敗育率98%、不結實;鄂粳A/4788B花粉敗育率100%、不結實;鄂粳A/紅寒B花粉敗育率95%、不結實。野敗型4788保持系對鄂粳不育系為保持即為相同。

種植CL型鄂粳B與不同類型的不育系配制的組合3個，HL型（粵泰A）、HL型（紅寒A）、BT型（武運粳7A）等不育系配組，每個組合50苗，于9月3日檢測粵泰A/鄂粳B花粉敗育率50%，不結實;紅寒A/鄂粳B花粉敗育率30%、結實正常;武運粳7A/鄂粳B花粉敗育率70%、結實正常;鄂粳B對紅寒A和武運粳7A為恢復，即保持關系不相同。

種植CL型恢復系31112與不同類型的不育系配制的組合5個，CL型（鄂粳A）、WA型（4788A）、BT型（武運粳7A）、HL型（紅寒A）、HL型（粵泰A）不育系配組，每個組合50苗，于9月3日檢測鄂粳A/31112花粉敗育率30%，結實正常;4788A/31112花粉敗育率2%，不結實;武運粳7A/31112花粉敗育率5%，結實正常;紅寒A/31112花粉敗育率40%，結實正常;粵泰A/3112花粉敗育率50%，結實率60%;CL型恢復系31112對鄂粳A、紅寒A和武運粳7A為恢復，而對野敗4788A不恢復，需要進一步研究。

5 ?討論

利用湖南省茶陵縣野生稻細胞質育成的三系雜交粳稻新不育系鄂粳A具有花粉不育性穩定、穗部包頸程度較輕、利用不受地域時空限制的優點，可以有效地克服包臺型或滇型細胞質不育系育性易受環境影響，尤其是高溫的干擾而致使不育系的花粉產生部分可育，進而影響制種的純度以及兩系雜交粳稻利用地域相對較窄、應用面積難以擴大的弱點。該不育系還具有恢復源較廣，所配組合優勢強、米質優、抗性好等優點。

不育系重點改良不育系的柱頭外露率，通過有目的地選育柱頭外露率高的早花時粳稻保持系材料，轉育出高柱頭外露率和早花時的粳稻不育系，以提高雜交粳稻的制種產量。恢復系的改良重點是提高外觀品質、結實率和恢復度。組合測配要進一步加大力度，選育出強優勢組合，盡早實現真正配套。

參考文獻：

[1] 楊 ?軍，朱旭東.野敗型雜交粳稻的研究及育種進展[J].中國稻米，2009（6）：1-3.

[2] 李金軍，徐美玲，陸金根，等.粳稻BT型三系不育系嘉60A的選育及應用[J]. 浙江農業科學，2004（1）：19-21.

[3] 許紅云，徐 ?津，譚學林，等.滇型雜交粳稻滇雜46的選育與應用[J].種子，2012，31（4）：109-112.

[4] 陳大洲，肖葉青，鄔文昌，等.野敗粳型雄性不育系4788A選育[J].江西農業學報，2007，19（3）：6-7.

[5] 徐大勇，方兆偉，樊紀偉，等.野敗型細胞質雜交粳稻恢復系篩選結果初報[J].江蘇農業科學，2006（6）：36-38.

鄂粳A株型緊湊，莖稈硬有彈性，抗倒伏性好，總葉片16.8片，葉片厚挺直，瓦片狀，葉色深綠，株高 85 cm，穗大粒多，平均穗長 24.7 cm，穗粒數 220粒左右，著粒密，分蘗力強，單株有效穗 12.7個，谷粒橢圓形，粒重較小，千粒重 23 g，葉耳、葉枕、稃尖均紫色，脫粒性中等，落色好。

2.2 ?生育特性

鄂粳A不育系屬感溫性粳稻類型，在武漢5月上旬至6月中旬播種，播始歷期為78～90 d; 在海南冬繁，12月上旬播種，秧齡30 d，3月中旬始穗， 播始歷期98～99 d。

2.3 ?不育性及異交性

該不育系不育株率 100%，不育度99.8%，花粉敗育以典敗為主，占98%以上 ，2013年8月27日鏡檢102個單穗（株），共計202 000粒花粉，其中典敗花粉198 970粒（占98.5%）、圓敗花粉2 828粒（占1.4%）、染敗花粉202粒（占0.1%）（表2），不同類型不育系花粉敗育形態比較見圖2。同時該不育系的不育性受高溫影響較小，育性穩定，明顯優于包臺（BT）型和紅蓮（HL）型不育系。自交套袋126穗，自交結實率為0，達到了三系不育系的育性標準。該不育系柱頭外露率較高，異交性明顯優于包臺（BT）型不育系，繁殖和制種產量較高。

2.4 ?抗病性

田間抗病性鑒定，未發現有稻瘟病、白葉枯病危害。

3 ?組合測配結果

2009年試測，2010年武漢鑒定，恢復度只有20%～50%。2010年冬季海南測配，2011年武漢鑒定有3個組合恢復度達到80%～85%。基本達到生產應用水平，以“31020”、“31024”、“34022”表現較好。2011年武漢測配，2011年冬季海南陵水鑒定有5個組合達到85%以上結實率。達到生產應用水平，以D11509、D11511、D11515、D11516等表現較好。2011年冬季海南配組30個，2012年夏季鑒定有6個組合結實率達到85%以上，達到生產應用水平，以“234332”、“234318”、“234298”、“234302”、“234317”等表現較好。其中“234332”5月30日播種，9月5日始穗，播始歷期98 d，有效穗7.8個/株，株高118.2 cm，穗長24.4 cm，每穗總粒數286粒，每穗實粒數258粒，結實率90.21%，千粒重27.4g，米質達國標2級（表3）。

4 ?鄂粳A恢保關系

鄂粳保持系對包臺型和紅蓮型不育系為恢復，即與包臺型和紅蓮型不相同;野敗型4788保持系對鄂粳不育系為保持即為相同，茶陵型恢復系31112對野敗型4788不育系不恢復，即不相同[4];對包臺型武運粳7號不育系為恢復;對紅蓮型粵泰不育系為半恢復。

種植CL型鄂粳A與不同類型的恢復系配制的組合4個，分別為CL型31112、BT型R254、HL型9311、WA型明恢63[5]，每個組合50苗;于9月3日檢測鄂粳A/3112花粉敗育率10%、散粉正常;鄂粳A/R254花粉敗育率30%、不散粉;鄂粳A/9311花粉敗育率95%、不散粉;鄂粳A/明恢63花粉敗育率1%、散粉正常;鄂粳A與野敗類型的恢復源相同，而與BT型和HL型恢復源不相同。

種植CL型鄂粳A與不同類型的保持系配制的組合4個，分別為CL型（鄂粳B）、WA型（4788B）、HL型（紅寒B）、BT型（武運粳7B），每個組合50苗，于9月3日檢測鄂粳A/鄂粳B花粉敗育率98%、不結實;鄂粳A/4788B花粉敗育率100%、不結實;鄂粳A/紅寒B花粉敗育率95%、不結實。野敗型4788保持系對鄂粳不育系為保持即為相同。

種植CL型鄂粳B與不同類型的不育系配制的組合3個，HL型（粵泰A）、HL型（紅寒A）、BT型（武運粳7A）等不育系配組，每個組合50苗，于9月3日檢測粵泰A/鄂粳B花粉敗育率50%，不結實;紅寒A/鄂粳B花粉敗育率30%、結實正常;武運粳7A/鄂粳B花粉敗育率70%、結實正常;鄂粳B對紅寒A和武運粳7A為恢復，即保持關系不相同。

種植CL型恢復系31112與不同類型的不育系配制的組合5個，CL型（鄂粳A）、WA型（4788A）、BT型（武運粳7A）、HL型（紅寒A）、HL型（粵泰A）不育系配組，每個組合50苗，于9月3日檢測鄂粳A/31112花粉敗育率30%，結實正常;4788A/31112花粉敗育率2%，不結實;武運粳7A/31112花粉敗育率5%，結實正常;紅寒A/31112花粉敗育率40%，結實正常;粵泰A/3112花粉敗育率50%，結實率60%;CL型恢復系31112對鄂粳A、紅寒A和武運粳7A為恢復，而對野敗4788A不恢復，需要進一步研究。

5 ?討論

利用湖南省茶陵縣野生稻細胞質育成的三系雜交粳稻新不育系鄂粳A具有花粉不育性穩定、穗部包頸程度較輕、利用不受地域時空限制的優點，可以有效地克服包臺型或滇型細胞質不育系育性易受環境影響，尤其是高溫的干擾而致使不育系的花粉產生部分可育，進而影響制種的純度以及兩系雜交粳稻利用地域相對較窄、應用面積難以擴大的弱點。該不育系還具有恢復源較廣，所配組合優勢強、米質優、抗性好等優點。

不育系重點改良不育系的柱頭外露率，通過有目的地選育柱頭外露率高的早花時粳稻保持系材料，轉育出高柱頭外露率和早花時的粳稻不育系，以提高雜交粳稻的制種產量。恢復系的改良重點是提高外觀品質、結實率和恢復度。組合測配要進一步加大力度，選育出強優勢組合，盡早實現真正配套。

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[5] 徐大勇，方兆偉，樊紀偉，等.野敗型細胞質雜交粳稻恢復系篩選結果初報[J].江蘇農業科學，2006（6）：36-38.

鄂粳A株型緊湊，莖稈硬有彈性，抗倒伏性好，總葉片16.8片，葉片厚挺直，瓦片狀，葉色深綠，株高 85 cm，穗大粒多，平均穗長 24.7 cm，穗粒數 220粒左右，著粒密，分蘗力強，單株有效穗 12.7個，谷粒橢圓形，粒重較小，千粒重 23 g，葉耳、葉枕、稃尖均紫色，脫粒性中等，落色好。

2.2 ?生育特性

鄂粳A不育系屬感溫性粳稻類型，在武漢5月上旬至6月中旬播種，播始歷期為78～90 d; 在海南冬繁，12月上旬播種，秧齡30 d，3月中旬始穗， 播始歷期98～99 d。

2.3 ?不育性及異交性

該不育系不育株率 100%，不育度99.8%，花粉敗育以典敗為主，占98%以上 ，2013年8月27日鏡檢102個單穗（株），共計202 000粒花粉，其中典敗花粉198 970粒（占98.5%）、圓敗花粉2 828粒（占1.4%）、染敗花粉202粒（占0.1%）（表2），不同類型不育系花粉敗育形態比較見圖2。同時該不育系的不育性受高溫影響較小，育性穩定，明顯優于包臺（BT）型和紅蓮（HL）型不育系。自交套袋126穗，自交結實率為0，達到了三系不育系的育性標準。該不育系柱頭外露率較高，異交性明顯優于包臺（BT）型不育系，繁殖和制種產量較高。

2.4 ?抗病性

田間抗病性鑒定，未發現有稻瘟病、白葉枯病危害。

3 ?組合測配結果

2009年試測，2010年武漢鑒定，恢復度只有20%～50%。2010年冬季海南測配，2011年武漢鑒定有3個組合恢復度達到80%～85%。基本達到生產應用水平，以“31020”、“31024”、“34022”表現較好。2011年武漢測配，2011年冬季海南陵水鑒定有5個組合達到85%以上結實率。達到生產應用水平，以D11509、D11511、D11515、D11516等表現較好。2011年冬季海南配組30個，2012年夏季鑒定有6個組合結實率達到85%以上，達到生產應用水平，以“234332”、“234318”、“234298”、“234302”、“234317”等表現較好。其中“234332”5月30日播種，9月5日始穗，播始歷期98 d，有效穗7.8個/株，株高118.2 cm，穗長24.4 cm，每穗總粒數286粒，每穗實粒數258粒，結實率90.21%，千粒重27.4g，米質達國標2級（表3）。

4 ?鄂粳A恢保關系

鄂粳保持系對包臺型和紅蓮型不育系為恢復，即與包臺型和紅蓮型不相同;野敗型4788保持系對鄂粳不育系為保持即為相同，茶陵型恢復系31112對野敗型4788不育系不恢復，即不相同[4];對包臺型武運粳7號不育系為恢復;對紅蓮型粵泰不育系為半恢復。

種植CL型鄂粳A與不同類型的恢復系配制的組合4個，分別為CL型31112、BT型R254、HL型9311、WA型明恢63[5]，每個組合50苗;于9月3日檢測鄂粳A/3112花粉敗育率10%、散粉正常;鄂粳A/R254花粉敗育率30%、不散粉;鄂粳A/9311花粉敗育率95%、不散粉;鄂粳A/明恢63花粉敗育率1%、散粉正常;鄂粳A與野敗類型的恢復源相同，而與BT型和HL型恢復源不相同。

種植CL型鄂粳A與不同類型的保持系配制的組合4個，分別為CL型（鄂粳B）、WA型（4788B）、HL型（紅寒B）、BT型（武運粳7B），每個組合50苗，于9月3日檢測鄂粳A/鄂粳B花粉敗育率98%、不結實;鄂粳A/4788B花粉敗育率100%、不結實;鄂粳A/紅寒B花粉敗育率95%、不結實。野敗型4788保持系對鄂粳不育系為保持即為相同。

種植CL型鄂粳B與不同類型的不育系配制的組合3個，HL型（粵泰A）、HL型（紅寒A）、BT型（武運粳7A）等不育系配組，每個組合50苗，于9月3日檢測粵泰A/鄂粳B花粉敗育率50%，不結實;紅寒A/鄂粳B花粉敗育率30%、結實正常;武運粳7A/鄂粳B花粉敗育率70%、結實正常;鄂粳B對紅寒A和武運粳7A為恢復，即保持關系不相同。

種植CL型恢復系31112與不同類型的不育系配制的組合5個，CL型（鄂粳A）、WA型（4788A）、BT型（武運粳7A）、HL型（紅寒A）、HL型（粵泰A）不育系配組，每個組合50苗，于9月3日檢測鄂粳A/31112花粉敗育率30%，結實正常;4788A/31112花粉敗育率2%，不結實;武運粳7A/31112花粉敗育率5%，結實正常;紅寒A/31112花粉敗育率40%，結實正常;粵泰A/3112花粉敗育率50%，結實率60%;CL型恢復系31112對鄂粳A、紅寒A和武運粳7A為恢復，而對野敗4788A不恢復，需要進一步研究。

5 ?討論

利用湖南省茶陵縣野生稻細胞質育成的三系雜交粳稻新不育系鄂粳A具有花粉不育性穩定、穗部包頸程度較輕、利用不受地域時空限制的優點，可以有效地克服包臺型或滇型細胞質不育系育性易受環境影響，尤其是高溫的干擾而致使不育系的花粉產生部分可育，進而影響制種的純度以及兩系雜交粳稻利用地域相對較窄、應用面積難以擴大的弱點。該不育系還具有恢復源較廣，所配組合優勢強、米質優、抗性好等優點。

不育系重點改良不育系的柱頭外露率，通過有目的地選育柱頭外露率高的早花時粳稻保持系材料，轉育出高柱頭外露率和早花時的粳稻不育系，以提高雜交粳稻的制種產量。恢復系的改良重點是提高外觀品質、結實率和恢復度。組合測配要進一步加大力度，選育出強優勢組合，盡早實現真正配套。

參考文獻：

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