水稻中秈型光溫敏核不育系EK1S的選育與應(yīng)用

費(fèi)震江+董華林+游艾青+周鵬+蔡海亞+徐得澤

摘要：水稻（Oryza sativa L.）EK1S是用E農(nóng)2S做母本，育種親本材料Q09-39為父本雜交，通過(guò)自然條件和低溫池加壓選擇，經(jīng)過(guò)7年2代的定向培育，選育的具有不育起點(diǎn)溫度較低、株型好、米質(zhì)優(yōu)、易繁殖、好制種的中秈型光溫敏核不育系。初步測(cè)配組合表現(xiàn)出雜種優(yōu)勢(shì)強(qiáng)、株葉形態(tài)理想、米質(zhì)較優(yōu)等特點(diǎn)。利用該不育系配制的組合正在參加各級(jí)產(chǎn)量試驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：水稻（Oryza sativa L.）；光溫敏核不育系；EK1S；選育

中圖分類號(hào)：S511.2+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2017）24-4708-03

兩系法雜交水稻（Oryza sativa L.）具有育種程序和生產(chǎn)環(huán)節(jié)較簡(jiǎn)單、恢復(fù)譜廣、配組自由度大等優(yōu)點(diǎn)，因而選育育性達(dá)標(biāo)、株型好、優(yōu)質(zhì)抗病、繁殖制種產(chǎn)量高的兩系不育系受到水稻育種工作者的廣泛重視。經(jīng)歷30多年的研究，全國(guó)已選育出一大批光溫敏核不育系如：培矮64S、廣占63S、株1S、準(zhǔn)S、Y58S、C815S、1892S等在生產(chǎn)上大面積應(yīng)用[1]。

本研究利用廣占63S背景的不育系E農(nóng)2S作為光溫敏核不育基因供體，以本課題組通過(guò)Co60γ射線輻照選育的株型矮壯、米質(zhì)優(yōu)的中間親本Q09-39為父本雜交，經(jīng)過(guò)多代選育和人工低溫池加壓選擇，培育出具有育性起點(diǎn)溫度低、株型好、米質(zhì)優(yōu)的新光溫敏核不育系EK1S。

1 選育過(guò)程

EK1S是以湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所選育的中秈光溫敏核不育系E農(nóng)2S為母本，以常規(guī)中秈材料Q09-39為父本雜交選育而成。其中E農(nóng)2S是以廣占63S為母本，與抗褐飛虱育種中間材料R061（9311/B5-10）雜交，然后與廣占63S回交3次選育的新不育系；Q09-39系譜來(lái)源為[（密矮 64S/IR661）/（9311/IR4770-79-13-14）]/（9311//T63/9311）F2經(jīng)Co60γ射線輻照。2009年春季在海南陵水雜交，夏季在武漢種植F1，2010年春季在海南種植F2，收種時(shí)入選單株42株，此后經(jīng)在武漢和海南兩地多個(gè)世代的加代選育，至2013年春季在海南種植F7時(shí)，第QF156S區(qū)整齊一致，種子混收試制種。入選株系分別于2012-2014年在本所內(nèi)通過(guò)冷水處理進(jìn)行育性鑒定（水溫設(shè)置為22.8～23.2 ℃，處理7～10 d），花粉不育度均達(dá)99.9%以上。遂選取農(nóng)藝性狀較好株系繁殖試制種，命名為EK1S，2015年通過(guò)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科技學(xué)院人工氣候箱進(jìn)行育性鑒定。詳細(xì)選育過(guò)程見(jiàn)表1。

2 主要特征特性

2.1 形態(tài)特征

2.1.1 生物學(xué)特性 EK1S葉色濃綠、葉鞘綠色，葉耳和稃尖稈黃色，柱頭無(wú)色。葉片寬度、長(zhǎng)度適中、直立，分蘗力較強(qiáng)、莖稈粗壯、生長(zhǎng)勢(shì)旺、抽穗整齊，穗頂部有少量芒及穎花退化現(xiàn)象。武漢種植不育期株高78 cm，單株成穗數(shù)10個(gè)，每穗穎花數(shù)202粒；海南可育期株高58 cm，單株穗數(shù)9個(gè)，每穗總粒數(shù)157粒，千粒重25.6 g。

2.1.2 開花習(xí)性 5月上旬武漢播種，EK1S播始?xì)v期84 d。花時(shí)高峰在11：00-12：00，柱頭外露率74.63%，其中雙外露率34.4%。最大開穎角度30°，穎花張開時(shí)間70 min，包頸粒率19.8%。

2.2 育性表現(xiàn)

EK1S武漢種植不育期從7月中下旬到9月上旬，不育期較長(zhǎng)，敗育類型在多數(shù)情況下為無(wú)花粉型。2015年送華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院做人工氣候箱育性鑒定，結(jié)果見(jiàn)表2。從表2可以看出，無(wú)論是在長(zhǎng)日低溫（14.5 h/23.5 ℃）處理，還是短日較低溫（12.5 h/25.5 ℃）處理，EK1S不育性都較穩(wěn)定，其花粉不育度均在99.50%以上，自交結(jié)實(shí)率均為0.00%。

2.3 稻米品質(zhì)

2015年春季海南繁殖EK1S種子，7月份取樣品送農(nóng)業(yè)部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（武漢）分析稻米品質(zhì)，糙米率76.3%，精米率68.7%，整精米率62.7%，粒長(zhǎng)6.7 mm，長(zhǎng)寬比3.1，堊白粒率19%，堊白度2.1%，透明度2級(jí)，堿消值6.0級(jí)，膠稠度83 mm，直鏈淀粉含量12.2%，除直鏈淀粉含量偏低外，主要定級(jí)指標(biāo)達(dá)到國(guó)標(biāo)優(yōu)質(zhì)米2級(jí)以上標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 制種繁殖特性

EK1S選擇在成熟兩系制種基地制種，其盛花期在抽穗后2～6 d，日開花高峰為11：00-12：00。柱頭外露率較高，包頸粒率較低，對(duì)“920”敏感，“920”用量約300 g/hm?可以很好地解除包頸，分兩次噴霧，第一次在抽穗5%左右，隔1 d再噴施1次。

EK1S在海南陵水冬季繁殖，播種期應(yīng)安排在11月25日至12月5日，始穗于次年3月10日左右，可育期抽穗順暢、花藥肥大、散粉正常，育性恢復(fù)較好，一般年份自交結(jié)實(shí)率60%以上，高產(chǎn)年份可達(dá)70%～80%。

3 配組表現(xiàn)

EK1S與自育恢復(fù)系配組參加小區(qū)試驗(yàn)，綜合表現(xiàn)優(yōu)良，植株矮壯、抗倒性強(qiáng)、穗大粒多、生育期適中、田間病害發(fā)生輕、后期轉(zhuǎn)色較好、稻米外觀品質(zhì)優(yōu)。所配組合2014、2015年在湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所參加小區(qū)比產(chǎn)考種情況見(jiàn)表3。

4 小結(jié)與討論

EK1S優(yōu)點(diǎn)，株型好、矮壯、分蘗力較強(qiáng)、穗子較大，株高較廣占63S矮5 cm左右，開花習(xí)性較好，柱頭外露率較高，包頸粒率較低，繁殖制種產(chǎn)量高，配合力較強(qiáng)，配組優(yōu)勢(shì)明顯。缺點(diǎn)是有輕微穎花退化現(xiàn)象。配組應(yīng)用時(shí)應(yīng)挑選熟期較早、分蘗力強(qiáng)、抗病性較好的恢復(fù)系組配。

不育系柱頭外露情況是影響不育系異交結(jié)實(shí)的關(guān)鍵因子[2]，2017年8月中旬對(duì)EK1S和廣占63S的柱頭外露率進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果顯示廣占63S的柱頭外露率僅50%，要明顯低于EK1S的74%。本研究中廣占63S的柱頭外露率數(shù)據(jù)顯著低于楊振玉等[3]1999年在合肥調(diào)查的數(shù)據(jù)，這可能是因?yàn)椴挥档闹^外露率在不同的地點(diǎn)或時(shí)間段表現(xiàn)會(huì)有差異，這也正說(shuō)明不育系制種需要尋找最合適的地方可以取得更高的制種產(chǎn)量[4]。

參考文獻(xiàn)：

[1] 斯華敏，付亞萍，劉文真，等.水稻光溫敏雄性核不育系的系譜分析[J].作物學(xué)報(bào)，2012，38（3）：394-407.

[2] 舒志芬，陳 勇，劉 釗，等.5個(gè)水稻光溫敏雄性核不育系柱頭特性與異交結(jié)實(shí)率的關(guān)系[J].作物研究，2015，29（4）：343-347.

[3] 楊振玉，張國(guó)良，張從合，等.中秈型優(yōu)質(zhì)光溫敏雄性核不育系廣占64S的選育[J].雜交水稻，2002，17（4）：4-6.

[4] 解志堅(jiān).兩系雜交水稻制種基地與時(shí)段選擇決策支持系統(tǒng)[D].長(zhǎng)沙：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.endprint