水稻秈型溫敏核不育系之5038S 的選育與應用

陳俊宇 張華麗 汪銀泉 李西明 馬良勇

（中國水稻研究所，杭州 310006；*通訊作者：ricemaly@163.com）

自兩系不育系農墾58S 育成以來[1]，兩系雜交水稻經(jīng)過一段時間的選育得到廣泛推廣應用。光溫敏核不育系一系兩用，不需要保持系，簡化了種子繁殖過程，與三系不育系相比，有不受恢保關系制約、配組較為自由等優(yōu)點，因此較易選育出優(yōu)良組合[2]。袁隆平先生因此提出了“從三系到兩系到一系”的雜交水稻發(fā)展戰(zhàn)略[3]。隨著培矮64S[4]和9311[5]的育成，兩優(yōu)培九等兩系雜交組合呈現(xiàn)出了巨大的雜種優(yōu)勢，得到大面積的推廣應用。目前，已有一大批溫敏型兩系不育系廣泛應用于水稻生產中，如早稻的株1S[6]、陸18S[7]、湘陵628S[8]等，以及適合單季稻和晚稻的廣占63S[9]、Y58S[10]、1892S[11]等兩系不育系。根據(jù)2018年雜交稻主要品種推廣面積統(tǒng)計，年推廣面積6.7萬hm2（100萬畝）以上的26個品種中，兩系品種占14個，且排名前五的都是兩系組合。同時還發(fā)現(xiàn)，除了兩優(yōu)688和豐兩優(yōu)香1號，其他的如晶兩優(yōu)、隆兩優(yōu)、C 兩優(yōu)、深兩優(yōu)、Y 兩優(yōu)以及徽兩優(yōu)系列品種的不育系都衍生于培矮64S。這在很大程度上造成兩系品種間遺傳基礎逐漸趨于狹窄。鑒于此，我們通過改良非培矮64S 來源的、且同樣被廣泛使用的兩系不育系廣占63S[9]，選育綜合農藝性狀更加優(yōu)良的之5038S，試圖緩解不育系種質資源相對單一可能導致的遺傳脆弱性問題。

另一方面，在廣占63S 長期的制種實踐中發(fā)現(xiàn)，其育性轉換起點溫度波動較大，尤其是在反復加代卻未經(jīng)嚴格低溫篩選的情況下，育性轉換起點溫度明顯“漂高”，一旦其育性轉換敏感期遇上低溫天氣，廣占63S容易出現(xiàn)自交結實現(xiàn)象，嚴重影響雜交種子的純度[12]。之5038S 不育起點溫度低，基本在23℃以下，較好解決了廣占63S 育性轉換起點溫度偏高的問題。此外，之5038S 不僅保持了廣占63S 米質優(yōu)良的特征[13－14]，還克服了其所配組合莖稈偏軟、抗倒性略差的缺點。

1 選育過程

之5038S 采用傳統(tǒng)雜交育種方法，以廣占63S 為母本、矮3S 為父本雜交后自交選育而成。母本廣占63S 是北方雜交粳稻工程技術中心和合肥豐樂種業(yè)股份有限公司合作選育的兩系不育系[9]，于2001年通過安徽省不育系鑒定，育性起點溫度低（＜24℃）、品質較好、配合力好，但所配組合抗倒性略差。父本矮3S 是安徽省農科院水稻所2011年從培矮64S//廣占63S/Kitaake 組合中培育的兩系不育系中間材料，株型緊湊、谷粒細長、稻米品質好。

2013年夏，以配合力好應用廣泛的廣占63S 為母本、以株型緊湊的矮3S 為父本配制雜交組合，2013年冬至2014年春于海南陵水種植F1代12 株，去除假雜種后混收全部F1種子為F2代，編號S4；2014年夏于中國水稻研究所富陽基地種植F2群體600 株，于抽穗期進行花粉鏡檢，選擇符合株型好、分蘗強、不育度徹底的不育株12 株，割蔸再生，冷灌繁種，收獲10個單株種子；2014年冬至2015年春于海南陵水種植F3代10個株行（6 株2 行，下同），每株行套袋自交5 穗，淘汰育性波動株系，收符合目標性狀7 株行28 穗；2015年夏于中國水稻研究所富陽基地種植F4代28 株行，齊穗后選符合育種目標性狀基本穩(wěn)定的優(yōu)良株行8個，每個選5～6 株割蔸再生，冷灌繁種，收8個系統(tǒng)共35個單株；2015年冬至2016年春于海南陵水基地種植F5代8個系統(tǒng)35個株行，每個系統(tǒng)選1～2個優(yōu)良株行分穗套袋自交，其中編號為S5038 的株系育性表現(xiàn)穩(wěn)定、株葉型較好。S5038 株行套袋收5個單株；2016年于中國水稻研究所富陽基地種植F6代S5038的5個株行，觀察育性，并于冷水池初步鑒定，割蔸再生，冷灌繁種。S5038與恢復系測交組合表現(xiàn)優(yōu)異，S5038 定名為之5038S。之后對之5038S 開展小面積的繁種工作。2020年5月之5038S 通過浙江省農作物品種審定委員會審定[審定編號：浙審稻（不育系）2020005]。

2 特征特性

2.1 育性表現(xiàn)

之5038S 屬秈型溫敏兩用核不育系，不育期內不育株率與花粉不育度均為100%，不育性穩(wěn)定，不育花粉以無花粉為主。2019年據(jù)湖南農業(yè)大學鑒定，之5038S 不育系不育起點溫度在23.5℃以下。2019年9月，浙江省農作物品種審定委員會專家對種植在杭州富陽的之5038S 群體育性進行現(xiàn)場鑒定，經(jīng)2 100 株群體考察，不育株率為100%，群體整齊一致，套袋自交結實率和花粉鏡檢敗育率均為100%。

2.2 生育期

之5038S 在杭州5月下旬播種，8月上中旬抽穗，播始歷期75 d左右，主莖葉片數(shù)15 片。海南陵水冬播，11月上中旬播種，次年2月中旬抽穗，播始歷期95 d左右，主莖葉片數(shù)18 片。

2.3 形態(tài)特征

之5038S 株型適中，株高75 cm左右，長勢繁茂，分蘗力強，穗型大，莖稈粗細適中，葉片直立，葉片與葉鞘綠色，穎殼綠色，稃尖、柱頭均為紫色，谷粒長6.4 mm，中粒型，長寬比2.7，穗長23 cm，單株有效穗數(shù)17個，每穗總粒數(shù)218 粒，千粒重約24 g。

2.4 開花特性

之5038S日盛花期在10∶00 至11∶00 之間，柱頭外露率較高，開花習性好。對“九二〇”較敏感，在不噴施“九二〇”情況下，柱頭外露率為60%左右，其中雙邊外露率約為20%，柱頭較大，活力較強。2019年9月，浙江省農作物品種審定委員會專家進行現(xiàn)場鑒定，柱頭外露率為66.44%，其中雙外露率28.22%；經(jīng)隨機抽取制種田3 叢49個稻穗，總粒數(shù)10 388 粒，實粒數(shù)4 998粒，異交結實率為48.1%。

2.5 稻米品質

2019年據(jù)農業(yè)農村部稻米及制品質量監(jiān)督檢驗測試中心（杭州）測定，之5038S 糙米率79.7%，精米率71.2%，整精米率46.1%，粒長6.5 mm，長寬比2.8，堊白粒率19%，堊白度2.0%，透明度2 級，堿消值4.9 級，膠稠度76 mm，直鏈錠粉含量15.4%。

2.6 抗性

據(jù)2019年浙江省農業(yè)科學院植物保護與微生物研究所抗性鑒定，之5038S 葉瘟5.7 級，最高6.0 級。

3 配組表現(xiàn)

之5038S與多個恢復系配組參與2018年中國水稻研究所的新品種多點試驗，均表現(xiàn)出較強的優(yōu)勢。比如，利用之5038S與自育的恢復系GRT10 配組參加晚稻試驗，在江西奉新種植平均單產為755.0 kg/667 m2，比對照天優(yōu)華占增產13.53%、早熟1 d；在湖南長沙種植平均單產為795.0 kg/667 m2，比對照天優(yōu)華占增產5.30%、熟期相同；廣東從化種植平均單產為499.4 kg/667 m2，比對照五優(yōu)308 增產6.92%，遲熟2 d。利用之5038S與自育的恢復系R672 配組參加中稻試驗，在安徽桐城種植平均單產為777.1 kg/667 m2，比對照豐兩優(yōu)4號增產20.46%、遲熟1 d；在福建三明種植平均單產為515.25 kg/667 m2，比對照eⅡ優(yōu)315 增產1.37%、早熟6 d；在安徽肥東種植平均單產702.1 kg/667 m2，比對照Ⅱ優(yōu)838 增產3.34%。

利用之5038S與強優(yōu)恢復系華占配制了秈型兩系雜交晚稻組合五兩優(yōu)華占，于2018年參加江西省晚稻中熟組預試（E 組），平均單產585.44 kg/667 m2，比對照天優(yōu)華占減產2.56%，差異不顯著；全生育期122.5 d，比天優(yōu)華占早熟0.3 d。

利用之5038S與恢復系中恢R68 配組了之兩優(yōu)868，于2020年參加江西省中稻預試，平均單產634.9 kg/667 m2，比對照深兩優(yōu)5814 增產7.25%，不顯著，位列該組第2 名；全生育期127.2 d，比深兩優(yōu)5814 早熟2 d。

4 繁殖技術要點

4.1 合理安排播期

之5038S 的繁殖基地一般選擇在海南陵水。合理安排好播種時間是繁殖成功的關鍵，須保證在安全的育性敏感期孕穗。之5038S 海南冬繁的播始歷期為88～95 d，根據(jù)歷年的光溫數(shù)據(jù)，可將之5038S 的播期安排在11月15—20日，其育性敏感期處在1月下旬至2月上旬，此段時間遇低溫的概率大，同時緩沖時間長，可確保育性轉換所需要的條件。

4.2 提前處理落粒谷

之5038S 海南繁殖，解決頭季水稻落粒谷的問題是保證種子純度的關鍵，因此應該早落實繁殖田，提早采取措施。首先要處理好秧田落粒谷，秧田最好不用頭季種過水稻的稻田，若用頭季種過水稻的稻田作秧地，需提早將秧田灌水濕潤讓落粒谷發(fā)芽。待稻苗2 葉期時用百草枯殺死，2 d后帶水翻耕。用同樣方法處理大田落粒谷，在插秧前約10 d灌水、犁田、耙平，插秧前再耙1次，徹底清除落粒谷的秧苗。當?shù)胤N植的多為常規(guī)稻品種，抽穗比之5038S 早，應抓住2月中旬抽穗前的有利時期將落粒谷稻株清除干凈。

4.3 培育壯秧，適時插秧

之5038S 分蘗力強，繁殖須插單本并稀植。培育壯秧是獲得高產的必要條件，可用500 倍的多效唑處理芽谷促進低位分蘗，播種量225 kg/hm2。播前施足底肥，科學管水。繁種時，之5038S 在秧齡為25 d時移栽，栽插規(guī)格16.7 cm×16.7 cm。 制種時，之5038S與父本行比宜采用10∶2。

4.4 科學管理，提高產量

用肥上重施底肥、看苗酌情追肥。進入育性敏感期后追施鉀肥。移栽后深水活棵、淺水勤灌促分蘗、分蘗盛期曬田。最好在幼穗分化Ⅲ期曬田結束，此后不育系進入育性敏感期。可根據(jù)天氣預報調節(jié)田間小氣候，如遇特殊低溫或高溫可通過灌排水調節(jié)，條件具備的可輔助進行冷水串灌，以促進花粉分化形成。