高產抗病雜交水稻聚兩優636的選育

董瑞霞，王志賦，鄭長林，王洪飛，周 鵬，涂詩航，黃庭旭

(福建省農業科學院水稻研究所/福州國家水稻改良分中心，福建 福州 350018)

高產抗病雜交水稻聚兩優636的選育

董瑞霞，王志賦，鄭長林，王洪飛，周 鵬，涂詩航，黃庭旭*

(福建省農業科學院水稻研究所/福州國家水稻改良分中心，福建 福州 350018)

利用明恢63與秈粳交中間材料8L124雜交，對后代入選優良株系經多年多點進行抗瘟性鑒定、測交、篩選和逐代穩定，育成強恢復系福恢636與兩系不育系RGD-7S配組，培育出兩系中秈雜交稻新品種聚兩優636。該品種具有群體整齊，穗大粒多、豐產性好、適應性廣、抗稻瘟病等特點，2014年6月通過福建省農作物品種審定委員會審定(閩審稻2014013)。

雜交水稻；聚兩優636；高產；抗病

雜交水稻的發展和品種的更替與變遷，離不開優異種質的發現和利用。20世紀50年代末，矮仔占等矮稈種質的發掘與利用，極大地推動了水稻育種和生產的進展；70～80年代野敗型等不育資源發現，實現了雜交稻的三系配套和大面積推廣利用；80年代，農墾58S等光溫敏核不育材料的發掘與利用，實現了兩系雜交水稻的突破。進入21世紀以來，分子育種呈現出蓬勃發展的勢頭，實現了從傳統的“經驗育種”到定向、高效的“精確育種”的轉化[1-3]。然而雜交稻高產育種不斷推出的新組合，在適應性方面卻難以與以前的汕優63或Ⅱ優838媲美，許多品種在“庫源流”協調上還有所欠缺，抗性水平也亟需提高。針對雜交稻育種和生產上存在的問題，本研究選擇恢復力強、恢復譜廣、配合力好、抗瘟性好、綜合農藝性狀優良的明恢63作為恢復系主體親本，在保留明恢63優良性狀的前提下，通過與含有粳稻血緣成分的秈粳交中間材料8L124雜交，拓寬遺傳背景，擴大遺傳距離，構建超高產品種的骨架，塑造理想株型，在早代進行稻瘟病抗性篩選，中高代進行不同生態條件的適應性評價與配合力測定試驗，最終育成了產量、品質及抗性都較明恢63有明顯改善的優良恢復系福恢636。選用攜帶2個廣譜稻瘟病抗性基因Pi-1和Pi-2稻瘟病抗性基因的不育系RGD-7S與福恢636配組，成功育成了雜交稻新品種聚兩優636，通過福建省農作物品種審定委員會審定(閩審稻2014013)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料為福建省三明市農業科學院育成的恢復系明恢63，福建省農業科學院水稻研究所育成的秈粳交中間材料8L124，以及廣東省農業科學院水稻研究所育成的兩系不育系RGD-7S。

1.2 試驗方法

1.2.1 選育方法 2000年秋于福建省農業科學院水稻研究所試驗田，選用恢復系明恢63與秈粳交中間材料8L124分別作為母本和父本進行配組雜交。同年冬季于海南種植F1，去除假雜種后混收。后代采用系譜法進行加代繁殖，結合稻瘟病抗性篩選，淘汰高感病株。選擇性狀穩定、優勢明顯、結實率高的優良單株分別在福州、建陽、上杭茶地和海南反復加代定向培育。于2005年育成恢復系福恢636。2006年在建陽利用恢復系與特A、谷豐A、廣占63-4S、RGD-7S等三系、兩系不育系進行少量制種。后經建陽和海南基地品比篩選、水稻所中稻預試，RGD-7S與福恢636的測交組合表現突出，優勢明顯。2011年RGD-7S與福恢636配組育成的組合定名為聚兩優636。

1.2.2 主要性狀及豐產性試驗 試驗數據來源于福建省中稻品種區域試驗及生產試驗結果。2012-2013年參加福建省中稻品種區域試驗，試驗點10個，分布在福州、寧德、南平、三明、龍巖5個設區市，從東經116°45′～119°21′，北緯25°43′～27°55′，海拔95～918 m。田間試驗設計采用完全隨機區組排列，3次重復，小區長方形，面積13.33 m2，插植規格為17 cm×17 cm或20 cm×20 cm，田塊四周設保護行。播種、移栽，耕作栽培措施與當地大田生產相同。苗情調查、取樣及性狀考查項目與標準按省統一的記載項目和記載標準執行。

1.2.3 稻瘟病抗性鑒定 稻瘟病鑒定采用田間自然誘發鑒定和苗期室內人工接菌鑒定方法。苗瘟和穗頸瘟調查標準參照全國統一分級標準。2012～2013年稻瘟病田間自然誘發鑒定點設在將樂縣黃潭、寧化縣水茜、上杭縣茶地鄉、南平市農業科學研究所、寧德市農業科學研究所、南靖縣農業科學研究所等6個試驗點進行，鑒定圃的試驗設計和栽培管理措施見參考文獻[4]。稻瘟病苗期室內人工接菌鑒定點設在福建省農業科學院植物保護研究所進行，設3次重復。稻瘟病菌菌株的培養和產孢、水稻種植及接種方法參見文獻[5]。

1.2.4 稻米品質檢測 由武夷山市良種場試驗點種植生產提供樣品。農業部稻米及制品質量監督檢驗測試中心負責檢驗。

2 結果與分析

2.1 聚兩優636選育經過

2000年秋季在福建省農業科學院水稻研究所福州農場利用明恢63與秈粳交中間材料8L124雜交，收獲雜交種子35粒，同年冬季在海南種植F1代材料，去除假雜種后混收。2001年秋季在福州種植F21 000株，收獲287個單株，同年冬季在海南加代種植，通過系譜法選擇成熟期適中、粗稈大穗、結實率高、葉片轉色佳的植株，收獲82個單株。2002年晚季將海南收獲材料的每個單株一分為三，1份材料在福州加代種植，另2份材料分別在上杭茶地和將樂黃潭2個自然稻瘟病區試驗點進行苗期抗瘟性鑒定，從福州加代材料中淘汰上杭茶地和將樂黃潭兩地稻瘟病苗期抗性鑒定5級以上的單株，選出18個綜合性狀優良的單株。此后對所獲得的優良單株在海南、建陽反復加代定向培育和逐代穩定，同時在上杭茶地、將樂黃潭及福建省農業科學院植物保護研究所等地進行稻瘟病抗性苗期鑒定篩選，淘汰稻瘟病抗性鑒定5級以上的單株。2005年夏季在建陽育種基地對所獲優良單株分別與龍特甫A、谷豐A、廣占63-4S等不育系測交。2005年冬季在海南進行雜種優勢測定，代號T636測交組合表現突出，T636株系定名福恢636。該恢復系2006年夏季在建陽作中稻種植，播始歷期107 d左右，株型集散適中，株高130 cm左右，主莖葉片數17～18葉，葉片挺直、葉色淡綠，分蘗力中等，穗大粒多，平均穗長26.0 cm，每穗總粒數180～210粒，千粒重29～30 g。在上杭茶地和將樂黃潭苗期抗瘟性鑒定，中感稻瘟病。同年在建陽用福恢636與谷豐A、RGD-7S等三系、兩系不育系進行少量制種。2007-2010年分別在建陽馬伏良種場、南靖縣良種場、沙縣育種基地、海南南繁基地等地進行品比試驗和適應性試驗。綜合鑒定結果以RGD-7S/福恢636組合(后定名聚兩優636)表現雜種優勢強、穗大粒多、米質優、綜合性狀突出。2011年聚兩優636參加水稻所中稻預試試驗，2012年參加福建省新品種中稻區域試驗，2013年續試，并破格進入福建省中稻生產試驗，2014年通過福建省農作物品種審定委員會審定。恢復系福恢636及品種聚兩優636的選育過程見圖1。

2.2 產量表現

2.2.1 試種表現 2008年夏季在建陽馬伏良種場對恢復系福恢636的測配組合進行雜交優勢鑒定。結果表明，福恢636與兩系不育系RGD-7S的測配組合表現最好，產量最好，平均產量9 529.5 kg·hm-2，比對照II優明86增產10.9%(表1)。2009-2010年在南靖縣良種場、沙縣育種基地和海南南繁基地等地進行品比試驗，折算產量7 818.0～10 185.0 kg·hm-2。比對照II優明86增產5.6%～14.7%；2011年參加福建省農業科學院水稻研究所進行的中稻小面積試驗示范，種植0.12 hm2，產量達到9 189.6 kg·hm-2，比對照II優明86增產11.08%，抗稻瘟病，綜合評價居參試31個品種首位，推薦參加2012年福建省中稻區域試驗。

表1 福恢636與不育系測配的雜交組合農藝性狀及產量表現Table 1 Yield and agronomic traits of hybrid rice combinations between Fuhui 636 and other varieties

2.2.2 區試表現 聚兩優636參加2012年福建省中稻品種區域試驗，平均產量9 439.2 kg·hm-2，比對照II優明86增產7.28%，達極顯著水平，居該組第3位，增產點率88.9%；2013年續試，平均單產9 778.5 kg·hm-2，比對照II 優明86 增產12.63%，達極顯著水平，居該組第2位，增產點率87.5%。2年平均單產9 608.9 kg·hm-2，日均產量67.0 kg·hm-2，比對照II 優明86 增產9.94%(表2)。

表2 聚兩優636參加福建省中稻品比試驗的生育期和產量表現Table 2 Yield and growth of Juliangyou 636 at trial for medium-grain rice in Fujian

2.2.3 生產試驗表現 聚兩優636參加2013年福建省中稻生產試驗，5個試驗點，折算產量8 002.5～10 479.0 kg·hm-2，平均產量9 327.0 kg·hm-2，比對照II優明86增產幅度在1.69%～30.54%，平均增產幅度13.77%，平均日均產量為64.7 kg·hm-2(表3)。

表3 聚兩優636參加福建省中稻生產試驗的生育期和產量表現Table 3 Yield and growth of Juliangyou 636 at production test for medium-grain rice in Fujian

2.3 聚兩優636特征特性表現

2.3.1 主要農藝性狀 聚兩優636是中秈兩系雜交新品種，在福建省作中稻種植。2012～2013年參加福建省中稻區域試驗，全生育期2年平均143.4 d，比對照II優明86遲熟1.8 d；2013年參加福建省生產試驗，全生育期138～146 d，平均144.2 d，比對照II優明86遲熟5.0 d(表3)。

2012-2013年，聚兩優636在福建省中稻區域試驗及生產試驗中，每公頃有效穗217.5萬～240.0萬穗，成穗率63.6%～67.2%，株高121.2～125.6 cm，穗長24.8～25.4 cm，每穗總粒數164.2～165.5 粒，每穗實粒數146.0～146.9粒，結實率88.7%～89.9%，千粒重29.9～31.6 g(表4)。從產量性狀及穗粒結構分析，聚兩優636的株高、穗長、每穗總粒數、每穗實粒數、結實率均低于對照II優明86，但有效穗、成株率和千粒重明顯優于對照II優明86。

2.3.2 稻瘟病抗性表現 2012-2013年連續2年參加福建省水稻區試品種稻瘟病抗性聯合鑒定，聚兩優636在田間自然誘發鑒定中，表現葉瘟平均發病率16.60%，病情指數6.35，穗頸瘟平均發病率18.95%，病情指數7.56，稻瘟病抗性評價中抗(MR)稻瘟病。對照II優明86葉瘟平均發病率65.01%，病情指數38.54，穗頸瘟平均發病率79.30%，病情指數56.11，抗性評價高感(HS)稻瘟病。在苗期室內人工接菌鑒定表現，聚兩優676兩年抗菌株率均為100%，抗性評價抗(R)稻瘟病，對照II優明86兩年抗菌株率平均為14.53%，抗性評價感(S)稻瘟病。從表5可看出，聚兩優636稻瘟病(MR)抗性明顯優于對照II優明86(HS)。

2.3.3 稻米品質 據農業部稻米及制品質量監督檢驗測試中心檢測，聚兩優636糙米率81.8%，精米率72.9%，整精米率43.9%，粒長7.4 mm，長寬比3.1，堊白粒率69%，堊白度11.1%，透明度2級，堿消值5.0級，膠稠度88 mm，直鏈淀粉含量22.0%，蛋白質含量7.7%。經檢驗聚兩優636符合四等食用秈稻品種品質規定要求。

表4 聚兩優636參加福建省中稻品比試驗的農藝性狀表現Table 4 Agronomic traits of Juliangyou 636 displayed at trial for medium-grain rice in Fujian

表5 聚兩優636參加福建省中稻品比試驗的稻瘟病抗性表現Table 5 Blast-resistance of Juliangyou 636 exhibited at trial for medium-grain rice in Fujian

3 討 論

水稻育種中主體親本的選擇至關重要。明恢63是福建省三明市農業科學研究院育成的，是我國人工制恢研究中第1個取得突破性進展的優良恢復系，其恢復力強、恢復譜廣、配合力好、綜合農藝性狀優良，通過各種育種方法先后育成了176個恢復系。在這些恢復系當中有113個恢復系配組的247個組合通過國家、省、市農作物品種審定委員會審定。筆者所在課題組正是利用明恢63與秈粳交中間材料8L124雜交，通過基因重組，將粳稻的一些優良特性和血緣滲入秈稻恢復系，進一步拓寬恢復系的遺傳背景，擴大與秈稻不育系的遺傳距離，成功培育出優良恢復系福恢636。另外，課題組重視不育系對雜種優勢的貢獻，多方收集優良不育系，在恢復系的中高代進行配合力選擇測定。與無花粉型溫敏核不育系RGD-7S配組育成的雜交稻新品種聚兩優636在各地的生態適應性試驗、品比試驗中脫穎而出，表現產量高、豐產穩產性好、增產潛力大，其區試產量比對照II優明86 增產9.94%，破格進入生產試驗后通過品種審定。

福建省山多地少，地形復雜，生態環境多樣，氣候高溫高濕，稻瘟病歷來是福建省水稻生產上的重要病害之一，號稱“福建糧倉”的閩西北地區稻瘟病尤為嚴重，是福建省水稻生產的主要制約因素。然而福建省育成的通過品種審定的大多數品種稻瘟病抗性不好，據國家水稻數據中心材料統計，2001年至今，通過福建省品種審定委員會審定的水稻新品種(不育系)共有231個，其中稻瘟病抗性表現為中抗(MR)及以上的有41個，僅占審定品種中17.45%。因此培育持久有效的抗稻瘟病品種顯得十分必要。育種實踐表明，要培育出稻瘟病抗性強且具有持久抗性的雜優新組合，要求雙親或雙親之一必須具有持久的稻瘟病抗性[6-7]。因此課題組在品種選育伊始便注重選用稻瘟病強的恢復系明恢63作為主體親本進行恢復系材料創制，在稻瘟病重病區設置抗病圃對低中世代材料進行自然誘發篩選，淘汰感病株系，選擇綜合性狀優良的單株進行定性培育，使得育成的恢復系福恢636具有一定的抗稻瘟病能力(中感稻瘟病)。另外，利用攜帶2個廣譜稻瘟病抗性基因Pi-1和Pi-2稻瘟病抗性基因的不育系RGD-7S與福恢636配組，育成聚兩優636兩年室內稻瘟病鑒定抗菌株率均為100%，稻瘟病田間自然誘發鑒定中表現中抗(MR)及以上水平。近年來在各地高產栽培示范和實際推廣過程中，即使是稻瘟病重發的年份，聚兩優636均未大面積發生葉瘟和穗頸瘟。雖然聚兩優636抗稻瘟病，父本福恢636有一定的抗稻瘟病能力(中感稻瘟病)，但它的抗稻瘟病特性主要來自母本RGD-7S，這也證實了選用含稻瘟病抗性基因的雙親(或之一)，并結合稻瘟病重病區鑒定篩選培育的品種在生產上具有良好的抗病性。

控制水稻品種和抗性的基因之間往往存在基因累贅的效應，導致產量、品種與抗病性之間存在矛盾，現有的雜交稻品種或者高產不抗病，或者優質不高產，或者高產易倒伏等，成為長期困擾育種工作者的難題。發掘、創新、利用種質資源是解決這些難題的重要手段。隨著基因工程、植物誘變技術及分子育種等技術的發展，深入開展抗逆遺傳育種等基礎理論研究及優化育種程序，創制具有優異性狀的種質材料或新品種。本研究育成的聚兩優636在產量和抗病性上都有較強的優勢，但米質僅略優于對照II優明86，相較市場上需求的優質米還有一定的距離。因此課題組在下一步的研究中，將把如何培育將“四性”(豐產性、抗逆性、優質性及適應性)，綜合在較高水平上的水稻品種作為重點來開展。

[1]陸作楣.我國雜交稻育種研究的亮點及難點[J].中國水稻科學,2011,25(3):231-235.

[2]陸作楣,徐保欽.論雜種優勢群理論對雜交稻育種的指導意義[J].中國水稻科學,2010,(1):1-4.

[3]萬建民.中國水稻分子育種現狀與展望[J].中國農業科技導報,2007,9(2):1-9.

[4]王洪飛,林強,段斌莉,等.雜交水稻新品種京福8優77的選育[J].福建農業學報,2014,29(10):949-954.

[5]陳福如,阮宏椿,楊秀娟,等.水稻稻瘟病苗瘟、葉瘟和穗頸瘟的相關性分析[J].中國農學通報,2006,22(7):440-443.

[6]雷捷成,游年順,黃利興.秈稻雄性不育系福伊A抗稻瘟特性的研究與應用[J].福建農林大學學報：自然科學版,2004,33(2):141-147.

[7]游晴如,鄭家團,黃庭旭,等.高產優質雜交水稻新品種‘Ⅱ優936’選育[J].中國農學通報,2011,27(1):52-56.

(責任編輯：柯文輝)

Breeding High Yield, Strong Blast-resistance Hybrid Rice, Juliangyou 636

DONG Rui-xia,WANG Zhi-fu,ZHENG Chang-lin,WANG Hong-fei,ZHOU Peng,TU Shi-hang,HUANG Ting-xu*

(RiceResearchInstitute,FujianAcademyofAgriculturalSciences/FuzhouBranch,NationalRiceImprovementCenterofChina,Fuzhou,Fujian350018,China)

A strong restoring line, Fuhui 636, was developed by crossing Minghui 63 and indica-japonica intermediate type material, 8L124. After years of verification, evaluation, and selection on the blast-resistance of its offspring, a new two-line indica hybrid rice variety, Juliangyou 636, was bred by crossing it with two-line sterile line, RGD-7S. The new variety showed desirable characteristics on population uniformity, grain size, yield, adaptability, disease-resistance, etc. It was approved by the Approval Committee of Fujian Province in June，2014. This article details the breeding procedures, yield performance, and characteristics of Juliangyou 636.

hybrid rice; Juliangyou 636; high yield; resistance

2016-04-11初稿；2016-06-23修改稿

董瑞霞(1981-)，女，助理研究員，碩士，研究方向：水稻育種(E-mail：7574074@qq.com) *通訊作者：黃庭旭(1964-)，男，研究員，研究方向：水稻遺傳育種(E-mail：txhuang@sina.com)

福建省科技計劃項目——省屬公益類科研院所基本科研專項(2015R1021-12、2014R1021-1)；福建省科技計劃重大專項(2015NZ0002-3、2013NZ0002-2)；農業部公益性行業(農業)科研專項(201403002-7)

S 511

：A

：1008-0384(2016)11-1158-06

董瑞霞，王志賦，鄭長林，等.高產抗病雜交水稻聚兩優636的選育[J].福建農業學報，2016，31(11)：1158-1163.

DONG R-X，WANG Z-F，ZHENG C-L，et al.Breeding High Yield, Strong Blast-resistance Hybrid Rice, Juliangyou 636[J].FujianJournalofAgriculturalSciences，2016，31(11)：1158-1163.