秈粳型兩系不育系中智2S的選育及應用

毛一劍 李春生 王小琦 吳榮梁 王躍星

（中國水稻研究所 浙江杭州 311400）

水稻秈粳亞種間具有強大的雜種優勢，早在二十世紀七八十年代我國就有學者開展了秈粳雜種優勢研究[1-2]。秈粳雜交稻庫大源足稈壯，具有比目前生產上應用的雜交稻品種增產30%以上的產量潛力[3]。秈粳雜交稻的應用目前大致可概括為粳不秈恢型和秈不粳恢型。這兩種類型又分別可細分為三系秈粳雜交稻、兩系秈粳雜交稻[4]。目前生產上應用比較廣泛的是三系粳不秈恢雜交稻,如甬優系列、春優系列秈粳雜交稻，包括兩系秈粳雜交稻在內的其他類型則不太成功。筆者認為，選育兩系不育系如果直接走秈粳雜交技術路線，或許既能克服秈粳雜交稻制種難題，又能保持秈粳雜種優勢，并且在品種生育期選擇上也可能有更多的靈活性。為此，筆者在10年前開始對兩系不育系的選育進行了這方面的探索。中智2S就是利用臺粳-1為母本、廣親和兩系不育系培矮64S為父本的雜交后代經多代選擇而育成的秈粳型兩系不育系，目前通過浙江省審定［審定編號：浙審稻（不育系）2020002］。

1 中智2S選育過程

中智2S是中國水稻研究所以臺粳-1為母本、培矮64S為父本的雜交后代經多代選擇選育而成。2009年春在海南陵水用臺粳-1為母本、培矮64S為父本雜交，2009年夏在杭州種植F1，2010年冬在海南陵水早播，并在2010春混收F2。2010年夏在杭州種植F3，并從中選擇不育徹底、柱頭外露好、早中熟、株葉型好、穗大粒長、花時早的27個優良不育系單株（編號L1-L27），于9月初割掉再生，當年收到25個單株的再生株種子。2010年冬在海南陵水將25個優良不育系單株早播種成株系（F4），并于2011年春在陵水各收獲25個株系的1個優良單株種子。2011年夏在杭州種植25個株系（F5），當年經選擇留下8個株系的優良不育單株割掉再生，并收獲再生株種子。經2011年冬在陵水早播南繁加代（F6），各株系選擇優良單株的種子。2012年夏在杭州種成8個株系（F7）,各株系已經表現穩定，經花藥鏡檢、柱頭外露率考查、育性轉換溫度篩選、基本農藝性狀考查，編號為L14的株系表現優良。2012年冬赴陵水早播繁殖L14株系種子，同時用20余個恢復系進行雜交配組。2013年夏在杭州種植各組合種子進行綜合鑒定，L14所配組合總體表現良好，將其定名為中智2S。經近年進一步提純，該不育系目前已十分穩定。

2 中智2S特征特性

2.1 育性表現

2016-2017年2年在杭州對夏播中智2S進行花粉鏡檢，結果表明不育花粉以無花粉為主；經套袋檢查，中智2S不育株率100%，自交結實率為0。經湖南師范大學湖南省生物研究所鑒定，中智2S育性轉換臨界溫度低于23.5℃。

2.2 生育特性

中智2S2017年在杭州6月1日播種，6月25日移栽，8月20日始穗，播始歷期為80 d。

2.3 形態特征和農藝性狀

中智2S株型適中，繁荗性好，分蘗力強，劍葉直立，穗型較大；稃尖稈黃色，柱頭白色。其主要農藝性狀：株高90 cm左右，平均每穗總粒數160粒左右，穗長24 cm左右，每株分蘗約12個。其谷粒型屬長粒形，長寬比3.1，千粒重26 g左右。

2.4 異交特性

2017年8月下旬至9月上旬對中智2S開花習性作了觀察，結果表明，中智2S的開花時間主要集中在10：00～11：00，開花時間、開穎時間與同期抽穗的培矮64S相仿；柱頭外露率59.6%，其中雙外露率21.8%；經同年試制種考查結實率，其異交結實率39.0%，制種產量折畝產178.0 kg。

2.5 稻米品質

中智2S米質較好，據農業部稻米及制品質量監督檢驗測試中心檢測，中智2S糙米率81.5%，整精米率69.4%，粒長6.8 mm，長寬比3.0，堊白度2.9%，透明度1級，堿消值4.6，膠稠度84 mm，直鏈淀粉含量13.8%。其中糙米率、整精粒率、堊白度、透明度、膠稠度、直鏈淀粉等5項指標達部頒一級優質米品質。

2.6 抗性表現

經浙江省農業科學院植物保護與微生物研究所抗性鑒定，中智2S表現葉瘟平均級2.3級，葉瘟最高級4.0級，抗性評價結果為中抗稻瘟病。經白葉枯病接種鑒定，中智2S表現中抗白葉枯病。

2.7 主要優缺點

主要優點：株葉型好，穗大粒長，米質優，帶感溫粳稻血緣，易配出熟期適中、株葉型好、熟色好、高產、抗瘟優質雜交稻組合。

主要缺點：與培矮64S一樣，制種“九二〇”用量大，畝需50 g左右。

3 中智2S的繁種及種性保持技術

3.1 中智2S繁殖

母本中智2S是兩系不育系，其育性轉換臨界溫度23.5℃，一般適宜在海南越冬繁殖，也可采用冷水灌溉繁殖或高海拔低溫繁殖。海南越冬繁殖技術要點：①合理確定播種期。陵水或三亞安排在12月1日左右播種，秧齡25 d左右，單本栽插，確保育性轉換敏感期處于2月中下旬的穩定的短日低溫條件下，3月上旬抽穗。②選擇隔離條件好、背風向陽、排灌方便的田塊。③采取輔助措施，提高繁殖產量。在抽穗期適量噴施“九二〇”，使穗在低溫下正常脫頸；在抽穗揚花期實施人工拉繩輔助授粉，以提高結實率，增加產量。④切實做好隔離與去雜，及時搶收與晾曬，謹防機械混雜。

3.2 中智2S核心種子生產

中智2S核心種子生產基本程序：單株選擇→人工長日低溫處理→花粉育性鏡檢選擇高不育株→割茬再生→人工短日低溫處理→獲得自交核心種子。上述生產程序最關鍵步驟是人工長日低溫處理，并選擇高不育株。其一般做法是要求將進入育性轉換敏感期的不育單株移植于人工氣候箱內，在光照14.0 h/d、平均光照度15 000 lx，日均溫23.5℃條件下處理10 d左右，然后通過逐株花粉育性鏡檢，選留花粉不育度至少在99.5%以上的核心單株。值得一提的是在該步驟中，不育起點溫度高的育性飄移株，由于在所設定的特定低溫下表現為可育，其花粉鏡檢不育度達不到要求而被淘汰。核心單株移至自然條件下割茬再生，當再生株進入育性轉換敏感期時再次移入人工氣候箱內，在光照12.0 h/d、平均光照度15 000 lx以上，日均溫22℃條件下處理15 d左右。待各單株抽穗時，隨機取樣鏡檢花粉育性，以判斷處理效果，同時各單株分別套袋，待自交結實種子成熟后，即可收獲得到核心種子。

3.3 中智2S原種生產

利用核心種子來生產原種，是中智2S提純復壯技術的關鍵。有了核心種子后，中智2S原種生產技術與常規稻原種生產技術基本相同，但需結合兩系不育系繁殖技術進行。另外需要注意的是，無論是單株選擇或是株系比較，都要先在長日高溫下鑒定其不育性，在中低溫下鑒定其可育性及其他性狀，然后根據兩種情況下的綜合表現，在可育期進行單株選擇或株系選擇。

4 中智2S配組應用

經初步測配，中智2S所配組合表現出生育適中、株葉型好、分蘗力強、抗倒性好、后期熟色好、高產、抗瘟、優質等顯著優點，具有良好的推廣應用前景。該不育系所配組合智兩優新禾目前已進入長江中下游聯合體生產試驗，另一個組合智兩優美禾目前已進入安徽省續試。

4.1 智兩優新禾

該組合屬中秈組合，在長江中下游稻區作中稻種植全生育期133 d，與天優華占熟期相仿。株型集散適中，葉色較綠，葉片挺直，長寬適中。葉鞘、稃尖無色，谷殼黃亮。分蘗中上，穗大粒多，后期轉色好，結實率高,屬大穗型高產、優質品種。主要農藝性狀表現：株高124.5 cm，畝有效穗12.2萬穗，每穗總粒數286.0粒，每穗實粒數254.4粒，結實率88.9%，千粒重24.6 g。抗性表現為中抗稻瘟病、白葉枯病。米質主要指標：糙米率81.2%，整精米率59.8%，長寬比3.1，透明度1級，堊白度2.1%，膠稠度81 mm，直鏈淀粉含量14.6%。產量高，2018年、2019年長江中下游多點試驗2年平均畝產659.7 kg，比對照豐兩優四號增產12.4%。

4.2 智兩優美禾

該組合屬中秈組合，在長江中下游稻區作中稻種植全生育期137 d，與豐兩優四號熟期相仿，株型集散適中，葉色較綠，葉片挺直，長寬適中，葉鞘、稃尖無色，谷殼黃亮；分蘗中上，穗大粒多，后期轉色好，結實率高,屬大穗型高產、優質品種。主要農藝性狀表現：株高128.1 cm，畝有效穗13.0萬穗，每穗總粒數295.1粒，每穗實粒數265.2粒，結實率89.9%，千粒重25.3 g。抗性表現抗稻瘟病、中抗白葉枯病。米質主要指標：糙米率81.7%，整精米率59.6%，長寬比3.1，透明度1級，堊白度2.3%，膠稠度83 mm，直鏈淀粉含量14.5%。產量高，長江中下游2018年、2019年多點試驗2年平均畝產661.3 kg，比對照豐兩優四號增產12.8%。