雜交水稻秈型三系不育系珈豐91A 的選育及應用

胡繼紅，柯傳勇，劉善德，黃海燕，廖光毅

（1.湖北省農業科技人才辦公室，武漢 430070；2.武漢科珈種業科技有限公司，武漢 430070）

糧安天下，種鑄基石。種業科技自立自強、種源自主可控，不僅是推動農業現代化的必要途徑，更是事關國家糧食安全的戰略性舉措。習近平總書記指示“要下決心把民族種業搞上去”“立志打一場種業翻身仗”。種質資源創新是水稻新品種選育的基礎，不育系的創新與創制更是雜交水稻育種的關鍵［1-3］。近年來，中國三系雜交水稻培育取得了較大的進步，在稻米品質、耐高溫、高產等方面取得了較大的突破。據統計，三系法雜交水稻的推廣面積已占全國雜交水稻面積的50%左右，已經成為水稻雜種優勢利用的主要途徑［4］。武漢科珈種業科技有限公司堅持自主創新，不斷提升優良品種選育能力，并聯合省內省外農業科研院所，開展種業技術創新、新品種選育。于2017 年開始，一直致力于抗稻瘟病的三系不育系選育與研究，力圖將優質、高產、配合力、異交性，尤其是抗稻瘟病等特性有機地結合在一起，培育出符合市場需求的三系不育系。歷經7 年10 個世代，最終選育出了珈豐91A，符合上述三系不育系選育的要求。并于2023 年8 月通過湖北省品種審定委員會的鑒定與評審。

1 選育過程

1.1 保持系的選育

2017年3月在海南省陵水縣以荃9311B為母本，以雜交種荃優華占為父本，通過人工溫燙去雄組配荃9311B/荃優華占組合，收雜交種子80粒。2017年5月在湖北省荊州市種植荃9311B/荃優華占F1代60株，在8月抽穗揚花期，以荃9311B為母本，以荃9311B/荃優華占F1代葉片檢測帶有Pi2抗稻瘟病基因早熟株為父本進行人工溫燙去雄雜交，收獲雜交種子100 粒。2017 年12 月在海南省陵水縣播種荃9311B//荃9311B/荃優華占F1代，種植80株，于2018年4月成熟期選擇結實率高、株型偏荃9311B、分子標記檢測帶有Pi2抗稻瘟病基因單株混收3 000 粒種子。2018 年5月在武漢市單本種植荃9311B//荃9311B/荃優華占F2代大群體2 000 株，于抽穗期選擇分蘗強、抽穗整齊、開花早、花粉量大的單株掛牌進行稻瘟病抗性基因Pi2取樣檢測，在成熟期選擇株型好、結實率高、粒型好、米質外觀好的可育單株，綜合抽穗期和成熟期性狀共選擇帶有Pi2純合和雜合基因單株30 個。2018年12月在海南省陵水縣播種30個F3代株系。后經過系譜法選育，1年2季連續多代自交并進行分子標記輔助抗性基因選擇育成，2022年保持系為世代F13。

1.2 不育系的選育

2019 年3 月在海南省陵水縣從荃9311B//荃9311B/荃優華占F3代株系中選株與荃9311A 成對測交［5］，2019 年5 月在武漢市種植成對株行，于抽穗揚花期通過鏡檢F1代花粉育性選擇高不育株系不育株與保持系成對回交，如此連續多代與所選保持系成對回交，每代通過對不育株行進行花粉鏡檢，擇優淘劣選擇配對保持系單株，經過2 年4 季保持系與不育系同步選育，至2021 年8 月，保持系（世代F8）株行號B1791 和不育系（世代B4F1）株行號A1791 的成對株行農藝性狀整齊一致，都具有純合的Pi2抗稻瘟病基因，不育系株行花粉敗育徹底，花粉鏡檢不育度99.9%，套袋自交結實率為0。根據不育系穩定編號和公司名稱定名不育系為珈豐91A。

2 品種的特征特性

2.1 形態及農藝性狀

2022 年夏季在武漢市漢南基地種植，珈豐91A農藝性狀表現為株型松散適中，分蘗力中等，莖稈粗壯，長勢茂盛，劍葉中長寬挺，葉色淡綠，稃尖、柱頭、葉鞘均無色；株高80 cm，穗紡錘型，每穗粒數150～170 粒，谷粒長型，少頂芒，穗長23～25 cm，千粒重27.5 g，包莖率20%～25%。

2022 年冬季在海南省陵水縣珈豐91A 農藝性狀表現為株型松散適中，分蘗力中等，莖稈粗壯，長勢茂盛，劍葉中長寬挺，葉色淡綠，稃尖、柱頭、葉鞘均無色；株高75 cm，穗紡錘型，每穗粒數140～160粒，谷粒長型，少頂芒，穗長21～23 cm，千粒重28.5 g，包頸率20%～30%。

2.2 生育期

珈豐91A 于2022 年5 月9 日在武漢市漢南基地播種，7 月23 日始穗，播始歷期76 d，總葉片數13.1片；5 月23 日播種，8 月5 日始穗，播始歷期76 d，總葉片數12.9 片，比同期播種的荃9311A 播始歷期短2 d；于2022 年12 月11 日在海南省陵水縣播種，次年3 月18 日始穗，播始歷期98 d，總葉片數14.5 片（表1）。該不育系播始歷期相對穩定，生育期對溫度較敏感，屬長江流域感溫型印尼水田谷型胞質不育系。

表1 2022 年珈豐91A 分期播種生育期及葉齡變化

2.3 柱頭外露率，開花習性及異交結實率調查

據調查，珈豐91A 不育系柱頭單邊外露83.5%，雙邊外露62.3%。不育系開花對溫度比較敏感，高溫有利于開花。夏日晴天花時9：00—10：00，第1 天抽穗，第2 天開花，開花相對集中，單穗花期2～3 d，單株花期5～7 d。穎殼張角30°～35°。植株對赤霉酸“920”中度敏感，解除穗部包莖赤霉酸“920”施用量為450～525 g/hm2。父母本花期相遇較好的情況下，一般異交結實率達50%～60%。

2.4 柱頭活力測定

選穗剪穎：選擇先天已經開2～3 朵花的穗子整穗，去掉當天不能開花的穎花，剩下的穎花剪掉穎殼1/3 以便接受花粉，剪穎后套上紙袋，每個紙袋套上2～3 個穗子，保證每袋能授粉穎花數200 粒以上；3個紙袋為1 組，隨機分成7 組，標記當天授粉為第1組，第2 天授粉為第2 組，以此類推。

授粉：采用飽和授粉方式，用足夠的父本花粉授粉，授粉結束后封口，防蟲為害，記下授粉日期。

柱頭活力檢測：授粉15 d 后取袋統計結實率。

經試驗檢測，珈豐91A 剪穎套袋授粉，第1 至第4 天異交結實率分別為90.2%、87.2%、73.4%、62.5%，第5 至第7 天分別顯著下降至22.6%、7.9%、4.4%（表2），說明珈豐91A 開花后4 d 內柱頭活力較強，第4 天后柱頭活力明顯下降，在繁殖和制種時，父母本花期相遇至關重要。

表2 2022 年珈豐91A 柱頭活力測定

2.5 抗病性鑒定

2022 年經宜昌市農業科學院在湖北省宜昌市遠安望家病害鑒定點對水稻白葉枯病接種鑒定和稻瘟病自然誘發鑒定，結果（表3）顯示，珈豐91A 白葉枯病抗性7 級，感白葉枯病；稻瘟病抗性5 級，中感稻瘟病。

表3 珈豐91A 白葉枯病和稻瘟病抗病性鑒定結果

2.6 珈豐91A 稻米品質分析

經農業農村部食品質量監督檢驗測試中心（武漢）檢測顯示，珈豐91A 稻米品質主要指標表現為整精米率57.2%，堊白粒率23%，堊白度5.2%，膠稠度62 mm，直鏈淀粉含量13.1%，主要指標達國家優質稻谷標準。米粒外觀透明度好。

2.7 珈豐91A（B）與荃9311A（B）典型性狀差異比較

珈豐91A 和荃9311A 在武漢市漢南于5 月9 日同期播種，結果（表4，圖1）顯示，珈豐91A 比荃9311A 抽穗平均早3 d；珈豐91A 比荃9311A 植株平均高3.8 cm；珈豐91A 分蘗力比荃9311A 稍弱；珈豐91A 每穗粒數比荃9311A 稍多。稻瘟病抗性方面，珈豐91A（稻瘟病抗性5 級）比荃9311A（稻瘟病抗性9 級）稻瘟病抗性強。

圖1 珈豐91A 與對照品種荃9311A 植株比較

表4 珈豐91A（B）與荃9311A（B）典型性狀差異比較

2.8 珈豐91A（B）與原始親本荃9311A（B）DNA 差異比較

2023 年3 月對珈豐91A 和原始親本荃9311A 取樣進行DNA 差異比較，檢測單位為分子標記（武漢）生物育種有限公司，檢測結果顯示，珈豐91A 和原始親本荃9311A 有4 個點位差異（圖2），為不同品種。

圖2 珈豐91A和原始親本荃9311A樣品DNA差異檢測結果

3 珈豐91A 主要優缺點及生產中應注意的事項

3.1 主要優點

①珈豐91A 外觀品質較好，米粒透明度高，所配雜交稻組合品質較優，整精米較高。②珈豐91A 柱頭外露率高，異交結實性好，自然異交結實率30%～40%，人工制種解除包頸后異交結實率達60%以上，產量可達3 750 kg/hm2以上。③珈豐91A 一般配合力強，所配組合產量高，熟期適宜，后期轉色好，不早衰，抗倒性強。④珈豐91A 稻瘟病抗性較強，所配組合稻瘟病抗性在中抗以上。

3.2 主要缺點及生產上應注意的事項

珈豐91A 種子休眠期短，雨季高濕環境下易穗萌，繁殖及制種種子成熟應及時收割，注意防止穗萌發生，提高種子質量。

4 配組品種試驗、試種情況

4.1 珈優珈玉絲苗

2022 年參加湖北省遲熟中秈稻區試（對照豐兩優4 號），平均產量9 821 kg/hm2，比對照增產3.3%，全生育期131.7 d，比對照長0.5 d，稻瘟病綜合指數2.7，病級1 級，出糙率79.6%，整精米率57.2%，堊白度11.2%，直鏈淀粉含量15.8%，膠稠度74 mm，堿消值5.4，透明度3 級，結實率85%。2023 年續試。

4.2 珈優楚晶絲苗

2022 年參加湖北省遲熟中秈稻區試（對照豐兩優4號），平均產量9 687 kg/hm2，比對照增產1.9%，全生育期130.6 d，比對照短0.6 d，稻瘟病綜合指數1.6，病級1 級，出糙率79.7%，整精米率59.0%，堊白度11.5%，直鏈淀粉含量15.9%，膠稠度70 mm，堿消值3.9，透明度3 級，結實率87.5%。2023 年續試。

4.3 珈優興農絲苗

2022 年參加湖北省遲熟中秈稻區試（對照豐兩優4 號），平均產量9 737 kg/hm2，比對照增產2.4%，全生育期129.4 d，比對照短1.8 d，稻瘟病綜合指數2.4，病級1 級，出糙率80.7%，整精米率60.0%，堊白度28.0%，直鏈淀粉含量21.9%，膠稠度50 mm，堿消值5.5，透明度4 級，結實率83.0%。2023 年續試。

4.4 珈優昌凱絲苗

2022年參加豐收華年水稻聯合體中秈稻遲熟區試（對照品種豐兩優4號），平均產量9 296 kg/hm2，比對照增產4.2%，全生育期129.6 d，比對照短0.7 d，稻瘟病綜合指數3.6，病級1 級，出糙率79.8%，整精米率69.1%，堊白度1.8%，直鏈淀粉含量15.7%，膠稠度62 mm，堿消值5.8，透明度2 級，結實率82.6%。2023 年續試。