兩系法秈粳交育種探析

張愛國

摘要 通過水稻廣親和基因的應(yīng)用，實現(xiàn)了以秈型光溫敏不育系為母本、粳型廣親和為父本的兩系法亞種間雜交，通過配組和篩選育成了中間型的高產(chǎn)雜交組合，為超高產(chǎn)育種開辟了一條全新的道路。本文對兩系法秈粳交育種的歷程及思路進行探討，以期為育種者提供參考。

關(guān)鍵詞 秈粳交育種；兩系法；歷程

中圖分類號 S511.038 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）11-0047-01

1 秈粳稻雜交的來源與難點

20世紀80年代，即雜交水稻剛剛大面積應(yīng)用時，由于隔離不徹底，大田經(jīng)常出現(xiàn)大青稞，這是由于粳稻品種串粉，串粉株生物優(yōu)勢超強，但生育期嚴重超親，自交幾乎不結(jié)實，或結(jié)實率很低。因為秈稻和粳稻雜交為亞種間遠緣雜交，如果親本材料無廣親和基因，其雜種的結(jié)實率很低，其后代會不斷分離，很難有穩(wěn)定的中間材料，實際意義不大。

2 水稻廣親和基因

要實現(xiàn)水稻亞種間雜交，就必須運用水稻廣系和基因。一直以來育種者所運用的廣親水稻基因的來源有2個，一個是中間型親本材料輪回422，另一個是02428，這2個廣親和材料的廣親和基因是否等位尚未弄清。因為02428的品質(zhì)極差，改造難度大，除用其作親本改造成了廣親恢，配置出個別組合之外，主要以輪回422的廣親和基因源頭改造成粳稻廣親恢，選育的方法主要還是系譜法和測交篩選[1-2]。

3 秈粳三系育種

秈粳三系的雜交組合F1的主要表現(xiàn)為雜種生物優(yōu)勢超強，結(jié)實率60%～80%，生育期偏遲，最關(guān)鍵的特點是雜種對環(huán)境的敏感度更強，特別是生育期和結(jié)實率受環(huán)境影響較大。主要由以下因素造成：一是質(zhì)核遠緣。野生稻細胞質(zhì)和秈核之間存在著矛盾，這種矛盾或較近的遠緣關(guān)系，導(dǎo)致了雜交秈稻的優(yōu)勢擴大化，通過篩選找到這種矛盾統(tǒng)一的雜合體，就實現(xiàn)了秈三系的廣泛應(yīng)用。但不難看出，秈三系對環(huán)境的敏感度，尤其是結(jié)實率的波動要大于秈兩系。這種質(zhì)核矛盾在三系亞種間首先是存在的。二是亞種遠緣。秈稻細胞核與粳稻細胞核之間的矛盾就是秈稻與粳稻的常規(guī)稻都無法雜交的原因。三是質(zhì)核遠緣+亞種遠緣。野生稻細胞質(zhì)與秈粳雜合體細胞核之間的矛盾，這種矛盾更復(fù)雜更深刻，是雜合體中單個廣親和基因無法統(tǒng)一的。

要實現(xiàn)秈粳亞種之間雜交就必須避開質(zhì)核亞種過度遠緣，目前比較成功的是應(yīng)用滇型細胞質(zhì)，秈粳適度遠緣[3-4]。

4 天然串粉株與測交篩選

2010年8月高溫達39 ℃，野敗型粳三系組合的結(jié)實率普遍大幅度下降，田間出現(xiàn)了2株超級稻串粉株，結(jié)實率90%以上。一株在粳稻廣親和父本廣恢21的株行里；另一株出現(xiàn)在廣占63S/秈恢的株行里，明顯不同于純秈雜交。經(jīng)分析，這是在海南田間父母本相互串粉的結(jié)果，不僅是廣恢21串粉給廣占63S，而且此時的廣占65是可育的，有一定的花粉量，可以反串給廣恢21。這就是進行兩系法——秈粳交（粳恢為廣親和）的原因。

同年組織材料和力量到海南進行人工測交，2011年，眾多的兩系法秈粳交組合以高結(jié)實率的狀態(tài)出現(xiàn)在品比試驗中。于是循著這個方向進行育種工作，發(fā)現(xiàn)這種方法可以適用國內(nèi)所能引用到的秈型光溫敏不育系（秈型 S）。

5 兩系法秈不粳恢亞種的優(yōu)點

目前，應(yīng)用比較普遍的主要秈型光溫度不育系的育性是穩(wěn)定的，這就克服了粳稻BT細胞質(zhì)同質(zhì)恢的問題，而且這些不育系的異交結(jié)實率比較高，至少解決了雜交粳稻難以制種的問題。秈不粳恢的花時差異更加有利于制種，粳稻開花較秈稻遲30 min以上，這有利于提高制種的異交結(jié)實率。

粳稻廣親和親本選育不需要考慮恢復(fù)基因這一因素，只要在F3代之后選擇優(yōu)秀的單株或株系跟蹤測配，秈粳交結(jié)實率高的，粳稻父本一定有廣親和基因。一方面，親本間的配合力有差異；另一方面，廣親和基因非數(shù)量性狀，不會出現(xiàn)多層次的分離，選育的難度并不大。

深08 S配出的組合抗高溫性較差，這一點在純秈稻組合參加安徽省聯(lián)合鑒定時，遇2017年的高溫在某些試驗點得到了驗證。但同樣以深08 S配出的亞種組合則沒有受到太大影響，這也符合一個基本原理，溫燙殺雄時，對粳稻的溫度要高1～2 ℃，時間要長1～2 min。

兩系法秈粳亞種生育期不超親，一般處于父母本雙親之間，或略偏向于生育期較長的一方。而且雜種生育期的波動不大，這就為生育期的育種提供了便利。

兩系法秈不粳恢亞種的抗逆性強而且穩(wěn)定，多年來已經(jīng)得到了驗證。8年來，有3年在水稻盛花期遇39 ℃以上的高溫，另有2年收割前遇臺風(fēng)，2年收割前遇20 d以上的連陰雨，在這些自然災(zāi)害面前，重要雜交組合的結(jié)實率都沒有明顯波動。

雜交種子耐肥性強，肥力水平高，可以發(fā)揮亞種的超高產(chǎn)優(yōu)勢。

6 兩系法秈粳亞種的局限性

一是粒型表現(xiàn)為中間型，長寬比很難達到理想值。可以通過選育長粒型粳稻父本測配組合，雜交后代根據(jù)程式指數(shù)劃分則更近似于秈稻，那將是偏秈的亞種。二是株型偏高。兩系法秈粳亞種的株型通常會偏高，這也符合粳稻1～2穗節(jié)偏長的規(guī)律，這就增加了選育的難度，但秈粳亞種有一個特點，即雜種的莖稈堅硬，抗倒力也表現(xiàn)為超強優(yōu)勢。從另一個角度講，矮稈就不可能大穗，難以實現(xiàn)超高產(chǎn)優(yōu)勢。三是秈粳亞種在海南的春季抽穗會有一定的感光，產(chǎn)量優(yōu)勢不明顯。但就這點來說，非反季節(jié)栽培則不會出現(xiàn)這樣的表現(xiàn)。

7 廣德縣農(nóng)科所秈粳交育種進展

亞兩優(yōu)0826（雜）平均產(chǎn)量8 703.75 kg/hm2，較對照當(dāng)粳8號增產(chǎn)9.17%（表1），該組合全生育期162.4 d，比對照早熟5.6 d。抗性：稻瘟病S1，稻曲病發(fā)病率MR2，紋枯病MR2，白葉枯病S2，條紋葉枯病HR，米質(zhì)為普通等級。

2018年亞兩優(yōu)0826組合升級參加中粳區(qū)域試驗。2018年申報亞兩優(yōu)1827組合參加省中粳聯(lián)合鑒定。

8 參考文獻

[1] 宋昕蔚，林建榮，吳明國.水稻秈粳亞種間雜種優(yōu)勢利用研究進展與展望[J].科學(xué)通報，2016，61（35）：3778-3786.

[2] 林荔輝，吳建梅，林培清，等.秈粳交后代的秈粳分類及育性穩(wěn)定性分析[J].亞熱帶農(nóng)業(yè)研究，2015，11（3）：145-150.

[3] 李宏，周少川，黃道強，等.水稻秈粳交育種策略的優(yōu)化及育種實踐[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，42（3）：1-5.

[4] 李宏，周少川，黃道強，等.水稻秈粳交育種研究綜述[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，39（21）：14-17.

[5] 姜健，李金泉，徐正進.水稻秈粳雜交育種研究進展[J].吉林農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003（1）：9-14.