從夕漢 阮新民 施伏芝 杜弘楊 羅彥長 羅玉祥 羅志祥
(安徽省水稻遺傳育種重點實驗室/安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 水稻研究所/國家水稻改良中心 合肥分中心,合肥 230031;第一作者:congxihan@126.com;*通信作者:lzx6176@126.com)
兩系法雜交水稻于1995 年研究成功并投入應(yīng)用,光溫敏雄性不育系是兩系法雜交水稻的基礎(chǔ)[1-3]。光溫敏不育系是由核基因控制的雄性不育系,不受細(xì)胞質(zhì)恢保關(guān)系制約,育性轉(zhuǎn)換受光溫條件的影響,一系兩用,配組更加自由,可更快選育出強優(yōu)勢雜交組合,已成為水稻雜種優(yōu)勢利用的主要途徑[4]。選育具備株型好、不育起點溫度低、異交結(jié)實率高、配合力高等特性的優(yōu)質(zhì)光溫敏核不育系是當(dāng)前兩系雜交水稻育種的基礎(chǔ)[5-7]。
7011S 系安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所以生產(chǎn)上抗倒性好的秈型溫敏核不育系1892S 為母本,與抗稻瘟病材料谷梅4 號雜交、自交,在安徽合肥和海南陵水經(jīng)5 年7 代穿梭選育成的優(yōu)質(zhì)秈型溫敏核不育系,2019 年8 月通過安徽省農(nóng)作物品種審定委員會組織的專家現(xiàn)場技術(shù)鑒定。7011S 配合力強,所配組合表現(xiàn)出生育期適中、熟相好、穗型較大、結(jié)實率高、優(yōu)勢較強、米質(zhì)優(yōu)及廣適性等特點。以7011S 配組培育的中秈兩系雜交水稻新組合兩優(yōu)7002 分別于2020 年和2021年參加長江中下游中秈遲熟區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗,均表現(xiàn)出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗逆等特性,于2022 年通過國家農(nóng)作物品種審定委員會審定。7011S 的創(chuàng)制為兩系雜交水稻提供了一個廣適、高配合力優(yōu)異親本。
2012 年冬季在海南陵水以1892S 為母本與抗稻瘟病材料谷梅4 號雜交,獲得雜種F1代種子19 粒。2013年夏季在安徽合肥種植F1代種子,栽1 行6 株,自交結(jié)實混收種子30 g。2014 年夏季在合肥種植F2群體約600 株,選擇綜合性狀優(yōu)良的不育株15 株,再生自交結(jié)實留種。2014 年冬在陵水種植F3,種植株行15 個×22 株,入選單株11 個。2015 年夏在合肥種植F4,種植株行11 個×22 株,選優(yōu)良株行8 個,收單株8 個。2015年冬在陵水種植F5,種植株行8 個×22 株,選優(yōu)良株行1 個,收單株4 個。2016 年夏在合肥種植F6,種植株行4 個,選優(yōu)良株行1 個,選單株4 個。2016 年冬在陵水種植F7,建立株系圃種株行4 個,選優(yōu)良純化株系1個,性狀基本穩(wěn)定,定名為7011S。2017 年夏季在合肥用7011S 與自選恢復(fù)系廣泛測交配組。2017 年冬季在陵水繁殖原原種。2018 年夏季在合肥鑒定圃觀察育性,生產(chǎn)核心種子,并種植雜交種,部分組合表現(xiàn)優(yōu)異。2019 年7011S 通過安徽省農(nóng)作物品種審定委員會組織的田間育性鑒定。
2016 年在合肥種植1 100 株,8 月1 日、8 日分別取100 株進行花粉鏡檢,敗育率100%;花粉敗育類型以無花粉型為主,少量典敗。同時套袋10 穗,9 月5 日調(diào)查自交結(jié)實情況,均不結(jié)實。
2017 年在合肥分期播種觀察7011S 在自然條件下育性動態(tài),自5 月1 日開始至6 月30 日結(jié)束,每10 d播1 期,共7 期,從始穗開始,每隔1 d 取5 個株穗鏡檢。結(jié)果表明,7011S 不育期較長,育性轉(zhuǎn)換明顯。8 月1 日至9 月11 日鏡檢花粉敗育率為99.6~100%。9 月14 日開始轉(zhuǎn)成可育,表明7011S 在2017 年不育期長達(dá)42 d。套袋自交從8 月1 日開始,至9 月16 日。其中,9 月11 日前套袋自交,除9 月11 日自交結(jié)實率達(dá)0.4%外,其余均表現(xiàn)自交不結(jié)實。9 月14 日和9 月16日套袋自交結(jié)實率為4.5%和20.8%。
2018 年在合肥分期播種觀察7011S 在自然條件下育性動態(tài),自5 月1 日開始至6 月30 日結(jié)束,每10 d播1 期共7 期,從始穗開始,每隔1~2 d 取5 個株穗鏡檢。結(jié)果表明,7011S 不育期較長,育性轉(zhuǎn)換明顯。7 月30 日至9 月11 日鏡檢花粉敗育率為99.8~100%。9 月14 日開始轉(zhuǎn)成可育,表明7011S 在2018 年不育期長達(dá)44 d。套袋自交從7 月30 日開始,至9 月16 日。其中,9 月9 日前套袋自交,除9 月4 日、9 月9 日自交結(jié)實率達(dá)0.2%和0.4%外,其余均表現(xiàn)自交不結(jié)實。9 月14日和9 月16 日套袋自交結(jié)實率分別為6.5%和17.0%。
2019 年8 月19 日,安徽省農(nóng)作物品種審定委員會組織專家對7011S 進行田間育性鑒定,隨機考查套袋的104 個株穗,22 774 朵穎花,發(fā)現(xiàn)結(jié)實穎花9 朵,套袋自交不實率為99.96%;對6 月1 日播種、8 月19 日抽穗群體102 株穗不同穗部進行穎花鏡檢,510 朵穎花以無花粉敗育為主,發(fā)現(xiàn)可育花粉3 粒,花粉敗育率為99.98%。對田間1 080 株種植群體現(xiàn)場考察,農(nóng)藝性狀整齊一致,不育株率100.0%。
2019 年8 月在安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所進行自動控溫冷水池育性鑒定結(jié)果表明,在日平均溫度23.5 ℃、光照14.5 h 的低溫長日照條件下,花粉不育度100.0%,自交結(jié)實率0.0%;在日平均溫度25.0 ℃、光照12.5 h 的條件下,花粉敗育度100.0%,自交結(jié)實率0.0%;在自然溫度、光照14.5 h 的條件下,花粉不育度100.0%,自交結(jié)實率0.0%。說明7011S 育性轉(zhuǎn)換起點溫度低,不育性穩(wěn)定,花粉敗育徹底。
7011S 在合肥種植株高86.6 cm,平均穗長24.0 cm,每穗總粒數(shù)185.5 粒,包頸粒數(shù)16 粒,包頸粒率8.6%;單株成穗8~10 個,千粒重23.8 g 左右,谷粒長形,稃尖無色,劍葉直、內(nèi)卷、稍長,劍葉長28.0 cm、寬1.7 cm,劍葉角度21°,葉色較深,株型緊湊,莖稈較粗,抗倒性好。
開花較集中,晴好天氣9∶30—11∶00 開花,柱頭無色,外露率52.0%,小面積制種異交結(jié)實率可達(dá)40.0%。2017 年在合肥5 月初至5 月底播種,播始?xì)v期72~79 d,主莖葉片數(shù)14.0~14.7 葉。該不育系穗大、粒多、莖稈較粗,柱頭外露率和異交結(jié)實率高,廣適性和配組優(yōu)勢強。
2021 年1 月取樣經(jīng)安徽省稻米及制品檢測中心(合肥)測試,7011S 糙米率81.1%,精米率73.5%,整精米率58.5%,粒長6.3 mm,長寬比3.0,堊白粒率11.0%,堊白度2.0%,透明度2 級,堿消值5.0 級,膠稠度88.0 mm,直鏈淀粉含量21.3%。
經(jīng)多年田間觀察,未見白葉枯病、稻瘟病發(fā)生。2020 年8 月?lián)不帐∞r(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所接種鑒定,7011S 稻瘟病抗性5 級。
2017 年在合肥用7011S 與自育的優(yōu)良水稻恢復(fù)系配組,成熟期取中間5 株曬干考種。2018 年參加小區(qū)(約6.67 m2)鑒定試驗,成熟期取中間5 株曬干考種,并收割測產(chǎn)。結(jié)果表明,7011S 配組優(yōu)勢強,其所配組合均表現(xiàn)出生育期適中、熟相和株型好、穗型較大、結(jié)實率高、產(chǎn)量高、米質(zhì)優(yōu)、抗病抗逆性好等特點。所配組合每穗總粒數(shù)183.7~242.0 粒,結(jié)實率82.3%~93.8%,千粒重25.2~28.4 g。其中,所配優(yōu)良組合兩優(yōu)7002 于2022 年通過國家農(nóng)作物品種審定委員會審定(審定編號:國審稻20220013)。
兩優(yōu)7002 是用7011S 與R202 配組育成的中秈兩系雜交水稻新組合。在長江中下游作一季中稻種植,全生育期131.1 d,比對照豐兩優(yōu)4 號早熟3.5 d。株高117.6 cm,穗長23.2 cm,有效穗數(shù)16.7 萬/667 m2,每穗總粒數(shù)198.7 粒,結(jié)實率85.5%,千粒重24.4 g。糙米率80.9%,整精米率65.0%,粒長6.6 mm,長寬比3.2,堊白度0.7%,透明度1 級,堿消值6.8 級,膠稠度75 mm,直鏈淀粉含量16.1%,達(dá)到NY/T593—2013《食用稻品種品質(zhì)》優(yōu)質(zhì)2 級標(biāo)準(zhǔn)。稻瘟病綜合指數(shù)3.7~3.8,穗頸瘟損失率最高級7 級,感稻瘟病。
2020 年參加長江中下游中秈遲熟組區(qū)域試驗,平均單產(chǎn)635.4 kg/667 m2,比對照增產(chǎn)9.0%;2021 年續(xù)試,平均單產(chǎn)666.4 kg/667 m2,比對照增產(chǎn)7.9%;2021年生產(chǎn)試驗,平均單產(chǎn)694.40 kg/667 m2,比對照增產(chǎn)6.4%。
在海南陵水繁殖,一般在11 月下旬播種,抽穗揚花期在3 月中上旬,保證育性不轉(zhuǎn)換。2017 年冬在海南陵水進行小面積繁殖,繁殖面積130 m2,12 月15 日播種,次年3 月8 日抽穗,有效穗數(shù)232.5 萬/hm2,每穗總粒數(shù)143.0 粒,每穗實粒數(shù)71.5 粒,千粒重23.8 g,實收單產(chǎn)3.03 t/hm2。表明7011S 可繁性較好。