優質水稻三系不育系貴豐302A的選育與應用

郝留根 張宏偉 易崇粉 郭慧 王珍珍 楊占烈 向關倫 甘雨

摘 要：為了加強優質、抗病水稻不育系的選育和利用，本研究育成了一個優質三系秈稻不育系貴豐302A，并于2020年通過貴州省農作物品種審定委員會田間技術鑒定。首先，選用中抗稻瘟病保持系材料貴豐106B與優質育種材料10H896（內2B/資100B）雜交；然后，在F4代選擇農藝性狀優良的單株作為父本，以成豐A為母本雜交導入細胞質雄性不育的質源；最后經8代連續套袋回交，選中一個米質和農藝性狀優異的株系，將其命名為貴豐302A。該不育系具有不育性穩定、優質、可恢復性好、雜種優勢強等優點，與生產上應用的恢復系進行配組，組配的多個優質稻新組合在貴州省水稻品種區域試驗中表現優良。本研究結果為貴州省水稻不育系抗性和品質性狀的遺傳改良提供了基礎材料。

關鍵詞：水稻；貴豐302A；優質；選育

中圖分類號：S511

文獻標識碼：A

文章編號：1008－0457（2023）03－0001－05

國際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2023.03.001

水稻作為人類最重要的糧食作物之一，是地球上約一半以上人口的主糧。雜交水稻技術的發明及大面積應用，極大的提高了水稻產量，為消除人類饑餓和保證世界糧食安全做出了巨大貢獻。雜交水稻雜種優勢的強弱主要源自雙親及不育系和恢復系的配組。不育系是三系雜交稻的關鍵親本，其育性、異交性、抗病性、品質等特性對所配組合在生產上的應用前景及種子產業化能力有著直接的影響 ［1］。

稻瘟病（Ｒice blast）是水稻三大病害（稻瘟病、白葉枯、紋枯病）之一，由子囊真菌（ Magnaporthe oryzae ） 引起的稻瘟病，是威脅水稻生產的主要病害，目前全球有80多個國家報道了稻瘟病的發生［2］， 近年來我國稻瘟病年發生面積約500萬hm2［3］， 具體表現為苗瘟、葉瘟、穗瘟、節瘟等，其中穗瘟直接影響產量形成。稻瘟病不僅造成減產，每年因防控稻瘟病使用大量農藥，對生態環境產生一定的污染。因此，培育優質、豐產、抗逆等優異性狀聚合的突破性品種是實現水稻產業可持續發展的基礎［4-5］。而優質抗病兼顧的不育系親本選育是新品種雜種優勢利用的關鍵［6-7］。

貴州地處西南，具有獨特的氣候環境，對于發展優質稻產業，實現由“量”向“精”升級轉型，具有天然優勢［8］。本研究從選育優異保持系入手，利用中抗稻瘟病材料與米質優良的保持系材料進行雜交，創建優質、抗稻瘟病的育種品系，通過回交轉育，培育優良不育系，提高配組雜交稻的品質和抗性，以滿足市場以及產業升級的需求。

1 ?材料與方法

1.1 ?試驗材料

以中抗稻瘟病保持系材料貴豐106B（由中間保持系材料09H1339與地谷雜交選育而來）為母本，與米質好的保持系材料（內江雜交水稻科技開發中心引進的內香2B、國家雜交水稻工程技術研究中心引進的資100B、四川農業大學引進的抗豐B、廣東省農業科學院水稻研究所引進的廣8B、四川省農業科學院作物研究所引進的川106B、中國水稻研究所引進的中浙B）及其后代株系進行雜交，從后代群體中選擇優良單株與不育系成豐A（福建省農科院）、金23A（湖南常德市農業科學研究所）等進行測交，選擇表型優良的不育系株區進行繁殖試驗研究。

1.2 ?選育方法

將雜交組合后代在湄潭稻瘟病區進行抗病性篩選，選擇株葉形態好、開花習性好、結實高的優良單株建立株系圃，每個株區種植4～6行，每行10株；F4代開始選單株與不育系進行成對測交，在抽穗期對不育系花粉育性鏡檢，選擇敗育徹底的小區單株與父本成對回交，淘汰敗育不徹底的株區。選擇農藝性狀優良、不育徹底的不育系進行小面積繁殖，同時與恢復系測恢，對所配組合進行雜種優勢觀察，選擇優良組合參加貴州省區域試驗。

1.3 ?繁殖技術研究

以貴豐302A為母本，貴豐302B為父本，在貴州省岑鞏縣開展不同播期和不同父母本行比的繁殖技術研究。母本從5月1號開始，分4期播種，每期相差5 d，父本晚母本5 d播種。移栽時父本種植2行，母本分別種植5、8、10行。在制種群體30%左右抽穗時及時噴施“九二○”，并人工輔助趕粉，收獲后測量小區產量。

2 ?結果與分析

2.1 ?貴豐302A的選育

2010年在海南三亞，用中抗稻瘟病保持系材料貴豐106B為母本與10H896（內2B/資100B）雜交配組，創制水稻保持系材料新組合。2011年在貴陽種植F1代8株，混收種子，同年冬季在海南三亞種植1500株F2代，選擇株葉形態好、生育期適中、開花習性好、結實高的單株100株，每株選1穗混收。2012年夏季在湄潭稻瘟病自然鑒定區種植1000株左右F3代，收獲不發病或發病輕、且開花習性好、結實率高的單株26株，冬季在海南三亞加代種植26個F4代株區，在優區中選株與成豐A、金23A等不育系進行測交。2013年夏季在貴陽成對種植測交F1和F5代測配單株，開花期進行花粉鏡檢，選擇敗育徹底的小區單株與父本成對回交，淘汰敗育不徹底的株區，冬季在三亞南繁基地把入選單株回交的BC1與對應的父本成對種植，每個小區母本20株，父本30株，在抽穗期進行不育系花粉育性鏡檢，每個小區隨機抽取不育系植株5株進行花粉育性鏡檢，保留敗育徹底的小區選取優良單株繼續回交，成對收獲。以后連續多代進行稻瘟病抗性、米質、育性篩選，選擇優良株系進行回交轉育，到BC4時開始與恢復系測交進行組合優勢鑒定，篩選配合力強的株系。如此經過2年4代連續成對回交與組合測配、純度鑒定、比較試驗，于2017年推薦了2個雜交稻新組合參加貴州省水稻區域試驗，同時將該不育系、保持系分別命名為“貴豐302A、貴豐302B”。2020年貴豐302A通過貴州省田間現場技術鑒定［9］，選育過程見圖1。

2.2 ?貴豐302A主要特征特性

2.2.1 ?不育性

貴豐302A不育性穩定。自2013年測交F1開始進行嚴格連續多世代花粉育性鏡檢篩選和回交轉育，實現了花粉敗育徹底且穩定的目標。

2020年9月19日，經貴州省農作物品種審定委員會田間現場育性鑒定，貴豐302A田間種植群體1200穴，田間不育株率100%，隨機取100穗進行室內花粉育性鏡檢，以典敗為主，花粉不育度達100%；抽取套袋穗子110穗，總穎花數41 855朵，套袋自交不育度99.99%。

2.2.2 ?生育特性和主要農藝性狀

貴豐302A貴陽種植，栽培規格為20 cm×26 cm， 栽插1粒谷苗，5月1日左右播種，8月3日左右抽穗，播始歷期94 d左右。在海南三亞12月5日播種，3月初始穗，播始歷期87 d左右。貴豐302A植株生長旺盛，分蘗力中上，莖稈粗壯，葉色綠色，葉鞘、葉緣、柱頭、穎尖無色。株高81 cm左右，主莖葉片數16～17片，主穗劍葉平均長26 cm、寬2.2 cm，單株有效穗11穗，穗長21.5 cm，主穗總粒數235粒左右，谷粒長8.3 mm，長寬比2.8左右，無芒，千粒重23 g。在不噴施“九二O”的情況下劍葉包頸長度6.4 cm，包頸粒數25.2粒，包頸粒率16.4％，對赤霉素反應敏感。

2.2.3 ?異交特性

2.2.3.1 ?柱頭外露情況

貴豐302A柱頭外露率高且開穎角度大，有利于母本的受粉，提高異交結實率。2017年海南三亞，在不噴施“九二O”情況下，從3月15日起，連續3天田間調查，柱頭外露率為63.5%，其中雙邊外露率23.0%，單邊外露率40.5%，穎花開穎角度25°～27.7°，穗包頸度20.5%，包頸粒率6.5%；施用后，柱頭外露率提高到70.4%，其中雙邊外露率28.1%，單邊外露率42.3%。

2.2.3.2 ?開花習性

在三亞田間觀察，單穗從見穗至抽完歷時4 d，單穗從開花至終花歷時約需6～7 d，單株從見穗至各穗抽完約需8 d，始花至終花需10～12 d。貴豐優302A花時較適宜，開花較集中。夏季晴好天氣上午10∶ 30左右始花，盛花為上午11∶ 30左右，午前花比率68.3%，陰雨天氣開花相應推遲。

2.2.4 ?稻米品質

2020年，貴豐302A在海南三亞繁殖的稻谷樣品， 經農業部食品質量監督檢驗測試中心（武漢）檢測，糙米率82.0%，精米率74.2%，整精米率70.7%，粒長6.6 mm，長寬比3.5，堊白粒率18%，堊白度5.0%，直鏈淀粉含量15.1%，膠稠度76 mm，堿消值級6.5，透明度1級，米質達到部標優質3級［10］。

2.2.5 ?配合力與配組應用

貴豐302A恢復譜廣、可恢性強，配合力好，與黔恢785、黔恢393、廣恢998、粵禾絲苗等恢復系配制的多個組合均表現出較強的雜種優勢，具有長勢旺，分蘗力強，米質較優等特點，具體表現見表1、表2。

2.2.5.1 ?貴豐優393（貴豐302A/QR393）

貴豐優393（貴豐302A/QR393）于2021年通過貴州省農作物品種審定委員會審定（黔審稻20210001）。2017—2018年貴州省兩年區試平均產量9837 kg/hm2，比對照增產2.25%，增產點率70%。2018年生產試驗產量9124.5 kg/hm2， 比對照增產6.4%，增產點率100%。全生育期156.9 d， 比對照F優498晚熟3.7 d。米質主要指標：糙米率78.1%，精米率70.5%，整精米率55.0%，堊白粒率15%，堊白度4.0%，粒長7.1 mm，長寬比3.1，膠稠度50 mm，直鏈淀粉含量15.8%，堿消值級5.7，達部標優質3級［10］。稻瘟病抗性鑒定綜合評價為“中感”，耐冷性表現為“極弱”。

2.2.5.2 ?貴豐優3785（貴豐302A/QR785）

貴豐優3785（貴豐302A/QR785）已完成貴州省2年區試和1年生產試驗。2017—2018年貴州省兩年區域試驗平均產量為9771 kg/hm2，比對照增產2.75%，兩年累計增產點比例70%。平均生育期158.2 d，比對照晚熟5.8 d。主要農藝性狀表現：株高122.6 cm，有效穗219萬/hm2，穗長26.6 cm，每穗總粒數209.9粒，結實率為75.6%，千粒重29.0 g。稻瘟病抗“中感”。

2.2.5.3 ?貴豐優998（貴豐302A/廣恢998）

貴豐優998（貴豐302A/廣恢998） 已完成貴州省2年區試和1年生產試驗，2022年待審。2019—2020年貴州省兩年區試平均產量9866.25 kg/hm2， 比對照增產1.81%，增產點率62.5%；2021年生產試驗產量為10 587 kg/hm2，比對照增產7.17%，增產點率100%；平均生育期154.1 d，比對照晚熟3.1 d。 米質主要指標：糙米率81.6%，精米率69.6%，整精米率59.2%，堊白粒率12 %，堊白度3.2 %，粒長7.0 mm， 長寬比3.5，膠稠度65 mm， 直鏈淀粉含量15.3%，堿消值級7.0，達部標優質3級［10］。稻瘟病抗性鑒定綜合評價為“中感”，耐冷性表現為“弱”。

2.2.5.4 ?貴豐優粵禾（貴豐302A/粵禾絲苗）

貴豐優粵禾（貴豐302A/粵禾絲苗）2021年品比試驗測產9430.5 kg/hm2，比對照F優498增產4.7%，稻米品質檢測達部標優質2級［10］。參加2022年貴州省水稻區試優質稻組初試。

2.3 ?繁殖技術要點

2.3.1 ?合理安排播差期，適時移栽

根據貴豐302A在貴州不同地區生長表現和繁殖試驗產量差異，總結出貴豐302A適宜在貴州海拔800 m以下的地區繁殖，一般應選擇在光熱條件好的低海拔地區較為理想，如銅仁、玉屏、岑鞏等地，要求8月初氣溫穩定在25 ℃以上為宜。選擇水源排灌方便、土壤肥力中等以上的田塊繁殖。貴豐302A播種期一般安排在5月中旬，保持系比不育系晚播4～5 d，播種時注意稀播勻播，培育壯秧。秧齡25～30 d、秧苗5葉時移栽，父母本行比2∶ 8。父本穴距20 cm，每穴栽2～3粒谷苗，父母本行間距24 cm。母本栽插規格為16.5 cm×16.5 cm，每穴插3～4粒谷苗。移栽秧苗是盡量即拔即插，不插隔夜秧，減少秧苗損傷，以利于抽穗整齊和花期集中，促進父母本花期同步，形成高產群體結構。

2.3．2 ?加強田間水肥管理和病蟲害防治

貴豐302A生育期較長，采用“ 重底早追”和氮、磷、 鉀配方施肥。中等肥力田施純氮120 kg/hm2、 五氧化二磷90 kg/hm2、氧化鉀20 kg/hm2。磷肥全作底肥；氮肥70%作底肥，30%作追肥；鉀肥60%作底肥，40%作穗粒肥。追肥在移栽后7～10 d及時施用，后期根據生長情況追施穗肥防治早衰。病蟲害防治按照“預防為主，防治結合”的原則，按當地植保部門的預測預報及時防治稻飛虱、稻縱卷葉螟，在抽穗前防治1次紋枯病。

2.3.3 ?科學噴施“九二○”，及時人工輔助授粉

貴豐302A劍葉寬大，對“九二○”敏感，不宜過早噴施，一般在抽穗30%左右噴施“九二○” 30～40 g/hm2;第二次噴施“九二○”150～180 g/hm2， 第三次根據情況噴施，以母本抽出3～10 cm為宜。父本要多施“九二○”20 g/hm2，以提高父本植株的高度，利于母本接受花粉。依據田間開花情況及時人工輔助授粉，提高結實率。

2.3.4 ?嚴格隔離和去雜，及時收獲

貴豐302A繁殖要求嚴格做好隔離防護工作。在空間上要求田塊相對獨立， 1000 m內無其他水稻品種種植，避免異源花粉的存在；在開花時間上，要與附近相鄰的水稻品種抽穗期相差25 d以上。父、母本始穗2～3 d集中力量去除田中異形株，噴“九二○”及趕粉期間多次去雜。花期過后及時割除父本，促進母本成熟。在黃熟后根據天氣及時搶收母本，及時曬干揚凈。整個過程做到單收、單曬、單儲，嚴防機械及人為混雜，確保種子質量。

3 ?結論與討論

優良種質資源是品種選育和改良的物質基礎，利用紛繁復雜的稻種資源進行種質材料創新，培育優良親本、提高雜種優勢，仍是當前水稻種質資源利用和品種選育的重點研究內容[11]。本研究通過對中抗稻瘟病保持系材料貴豐106B稻米品質性狀的遺傳改良，選育出優質不育系貴豐302A并成功進行育種應用，不育系表現為植株莖稈粗壯，葉色綠色，葉鞘、葉緣、柱頭、穎尖無色。主莖葉片數16～17片，劍葉較長、寬，主穗總粒數235 粒，谷粒長寬比2.8，千粒重23 g。花粉敗育粒以典敗為主，花粉不育度達100%，柱頭外露率為63.5%，包頸粒率16.4％，對赤霉素反應敏感。田間始花至終花約需10～12 d，晴好天氣上午10∶ 30左右始花，午前花率68.3%。稻米主要米質指標達到部標優質3級標準，為我省優質稻產業發展提供了基礎材料保障。利用貴豐302A配組選育的貴豐優393、貴豐優998，稻米品質主要指標均達到國標3級，產量、抗病性等綜合性狀較好，已通過貴州省審定。

生產優質的雜交水稻種子是水稻產業發展的基礎。種子質量一旦出現問題，將影響到千家萬戶，影響糧食安全的大局[12]。因此，為確保雜交種子質量，除了在雜交稻制種環節嚴格把控外，不育系種子繁殖更是重中之重。不育系的自身生育特性如花時、柱頭外露率等直接影響到水稻繁殖制種時異交結實率的高低。貴豐302A不育性穩定，抽穗時噴施“九二O”后柱頭外露率達到70%，花期較長、花時較集中，這些特性提高了其在繁殖及組合制種時的授粉概率，在與恢復性配制組合的實踐中表現出較好的制種特性，是配制優質高產雜交稻組合的優良親本材料。本研究根據貴豐302A的開花習性，結合繁殖地生態條件和栽培習慣，通過設置不同播期及父母本行比，比較不同小區繁殖產量，總結出一套高產繁殖技術，為高質量繁殖親本不育系種子，降低雜交種生產中的勞動投入，確保種子質量安全，提供了技術保障。

（責任編輯：胡吉鳳）

參 考 文 獻：

[1] ???陽海寧，朱愛科，劉福平，等.高配合力抗稻瘟病水稻不育系嘉陵1A的選育與應用［J］.雜交水稻，2022，37（1）：38-40.

［2］ ?吳婷婷，陳海龍，黃俊，等.Pi9基因分子標記輔助選擇改良水稻不育系豐源A的稻瘟病抗性［J］.華北農學報，2021，36（5）：191-197.

［3］ ?姜玉英，劉萬才，陸明紅，等.2016年全國農作物重大病蟲害發生趨勢預報［J］.中國植保導刊，2016，36（2）：37-42.

［4］ ?焦后意，宋澤，秦建權，等.10個新選紅米恢復系主要農藝性狀配合力分析［J］.山地農業生物學報，2020，39（3）：34-40.

［5］ ?王際鳳.三系兩系雜交水稻比較研究［J］.山地農業生物學報，2017，36（4）：1-8.

［6］ ?許旭明，張受剛，梁康逕.中國水稻秈型三系不育系選育的進展與討論［J］.中國農學通報，2007，23（3）：176-180.

［7］ ?蔡星星，周強，李興華，等.早熟優質水稻三系不育系璽A的選育［J］.雜交水稻，2022，37（3）：36-38.

［8］ ?阮仁超，陳惠查，張再興，等.貴州稻種資源遺傳多樣性研究現狀與展望［J］.植物遺傳資源學報，2001，2（2）：56-60.

［9］ ?黔品審字［2010］2號，貴州省農作物品種試驗田間鑒定辦法（試行）［Z］.貴陽：貴州省種子管理站，2010.

［10］ ?NY/T 593-2013.食用稻品種品質［S］.北京：中國農業出版社，2013.

［11］ 李劍波，劉玉龍，蔣建為，等.早熟優質水稻三系不育系盛泰A的創制與應用［J］.作物研究，2021，35（6）：592-595.

［12］ 李順武，龔太倫，樊恩達.水稻三系不育系優質高產繁殖技術［J］.雜交水稻，2019，34（5）：17-18.

Breeding and Application of High-quality Indica Three-line Male Sterile Line Guifeng 302A

Hao Liugen1，Zhang Hongwei1，Yi Chongfen1，Guo Hui1，Wang Zhenzhen1，Yang Zhanlie2，Xiang Guanlun1，Gan Yu1*

（1.Rice Research Institute of Guizhou Academy of Agricultural Sciences，Guiyang，Guizhou 550006，China；2.Institute of Crop Germplasm Rseources，Guizhou Academy of Agricultural Sciences，Guiyang，Guizhou 550006，China）

Abstract：

In order to enhance the breeding and utilization of rice sterile lines with high quality and disease resistant，an indica three-line sterile line，Guifeng 302A，was bred and passed field technical identification of Guizhou Crop Variety Examination and Approval Committee in 2020.Firstly，a maintainer line Guifeng 106B with moderate blast resistance，was crossed with 10H896 which was a high-quality intermediate breeding material resulting from the cross Nei 2B/Zi 100B.Subsequently，plants with excellent agronomic traits in F4 generation were selected as parental line and crossed with Chengfeng A which was used as the donor of cytoplasmic male sterile genes.Finally，after 8 generations of continuous bagging and backcrossing，a line with superior grain quality and agronomic traits was selected and named as Guifeng 302A.Guifeng 302A had stable sterility，high grain quality，good recoverability and strong combining ability.Several new crosses resulting from Guifeng 302A and restorer lines with good grain quality performed excellently in regional experiment of rice variety combination in Guizhou province.This study provides basic materials for the genetic improvement of rice resistance and quality traits in Guizhou province.

Keywords：

rice; Guifeng 302A; high quality; breeding