粳型水稻三系雄性不育系竹稻08A 的選育及應(yīng)用

楊東 鄭長林

（福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所，福州 350018；第一作者：121187207@qq.com；*通信作者：361655780@qq.com）

據(jù)2022 年聯(lián)合國糧農(nóng)組織《世界糧食安全和營養(yǎng)狀況》報告表明，2021 年全球8.28 億人受饑餓困擾，占全世界人口的近10%。而且，隨著環(huán)境持續(xù)惡化，耕地面積減少，全球人口不斷增長，糧食短缺問題日益突出。全球50%以上人口以水稻為主食來源[1]。據(jù)估計2050 年全球人口將達到90 億，要滿足人類的食物需求，需在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高水稻產(chǎn)量60%以上[2-3]。水稻育種在經(jīng)歷高稈變矮稈、常規(guī)稻變雜交稻，在產(chǎn)量上實現(xiàn)了兩次巨大飛躍后，很長一段時間內(nèi)沒有取得重大突破，育種親本的遺傳基礎(chǔ)狹窄是主要原因之一[4]。

秈粳雜交稻具有更強的雜種優(yōu)勢，在產(chǎn)量及適應(yīng)性等方面表現(xiàn)強大優(yōu)勢[5]。近年來，育種家通過實踐表明，秈粳亞種間雜交后代比傳統(tǒng)的秈秈交和粳粳交后代具有更明顯的雜種優(yōu)勢，應(yīng)用其優(yōu)勢來選育超高產(chǎn)量水平的雜交水稻是當(dāng)前育種的重要技術(shù)手段之一[6]。而且，秈粳交水稻組合大多數(shù)以粳型不育系為母本，秈型或中間型恢復(fù)系為父本，即為粳不秈恢亞種間雜交水稻[7]。如中國種子集團有限公司選育的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗中粳優(yōu)9313、寧波種業(yè)股份有限公司選育的莖稈粗壯、分蘗力強、穗大粒多、結(jié)實率高、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性好、適應(yīng)性廣、后期青稈黃熟、米質(zhì)較優(yōu)的組合甬優(yōu)1540 和甬優(yōu)2640 等，浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物與核技術(shù)利用研究所選育的被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部認(rèn)定為超級稻的浙優(yōu)18 和穗大粒多、耐肥抗倒、后期青稈黃熟、米飯口味佳的浙優(yōu)21。因此，要育成強優(yōu)勢的秈粳雜交稻組合，選育配合力好的粳型不育系尤為重要。

福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所利用武運粳7 號為母本，以徐稻4 號為父本雜交獲得F1，通過自交得到F2；再以淮稻5 號為母本，以鎮(zhèn)稻88 為父本雜交得F1，通過自交得到F2。分別在這2 個F2群體中選擇優(yōu)良單株進行復(fù)交，利用系譜法在后代中連續(xù)多年選擇農(nóng)藝性狀優(yōu)良的單株加代穩(wěn)定，得到穩(wěn)定株系F5，與臺中65A 連續(xù)回交，得到穩(wěn)定粳型不育系，命名為竹稻08A。該不育系于2023 年通過福建省農(nóng)作物品種審定委員會鑒定[鑒定號：閩鑒稻（不育系）2023003]，已獲品種權(quán)申請受理（申請?zhí)枺?0231002000）。

1 竹稻08A 的選育經(jīng)過

竹稻08A 親本來源為：臺中65A/竹稻08B（武運粳7 號/徐稻4 號//淮稻5 號/鎮(zhèn)稻88）。2011 年春季，在海南三亞，用武運粳7 號為母本，以徐稻4 號為父本雜交獲得F1；再以淮稻5 號為母本，以鎮(zhèn)稻88 為父本雜交得F1。2011 年正季在福建沙縣通過2 個F1株系自交，獲得2 個F2群體。2012 年春季，在海南三亞，在2 個F2群體中篩選優(yōu)良單株進行復(fù)交，獲得F1株系。2012 年正季至2014 年春的南繁季，在后代選擇株葉形態(tài)好的單株自交。2014 年正季，利用獲得的基本穩(wěn)定單株（F5）與臺中65A 進行測交，2015 年春季在海南三亞成對種植，在抽穗揚花期對測交F1進行花粉育性鏡檢并套袋考察自交情況，淘汰不良群體。后代不斷在三亞和沙縣進行穿梭育種選擇，經(jīng)過BC1～BC5連續(xù)5 個世代回交轉(zhuǎn)育，于2017 年育成育性穩(wěn)定、開花習(xí)性好的不育系竹稻08A。

2 竹稻08A 的主要特征特性

2.1 育性表現(xiàn)

經(jīng)過多代回交轉(zhuǎn)育，在福建沙縣育種基地、海南育種基地等地對竹稻08A 花粉鏡檢和套袋鑒定，花粉以染敗為主，套袋自交結(jié)實率為0，不育株率100%。2017年在海南育種基地對竹稻08A 進行套袋育性觀察，無自交結(jié)實，育性穩(wěn)定。

2.2 生育特性和主要農(nóng)藝性狀

竹稻08A 群體整齊，株型適中，葉片寬度中等，分蘗力中，葉鞘綠色，稃尖、柱頭無色。在福建沙縣6 月2日播種，8 月25 日始穗，播始?xì)v期84 d；在海南三亞1月1 日播種，3 月25 日始穗，播始?xì)v期83 d。株高81～85 cm，主莖葉片數(shù)13～14 葉。劍葉長20.6～22.2 cm，劍葉寬2.0～2.2 cm，每穗粒數(shù)141.0～152.0 粒，千粒重28.9 g左右。

竹稻08A 與保持系竹稻08B 親本來源之一的鎮(zhèn)稻88 相比，始穗期遲，谷粒略長。

2.3 異交特性

竹稻08A 不育系單株抽穗歷期6～9 d，破口后第3 d 進入抽穗高峰期，到第6 d 累計抽穗率達90.5%，抽穗高峰期相對較集中。破口后第2 d 始花，日開花數(shù)逐日增加，單叢開花歷期7 d，正常晴好天氣條件下，早上9∶45 穎花開放，10∶45—12∶15 盛花。一般繁殖制種田的異交結(jié)實率為30.0%以上。

對竹稻08A 分穗考察，其柱頭總外露率35.3%，其中柱頭雙邊外露率和單邊外露率分別為13.2%和22.1%。一般繁殖、制種產(chǎn)量可達150～225 kg/hm2。

2.4 稻米品質(zhì)

2022 年6 月將海南三亞種植樣品送農(nóng)業(yè)農(nóng)村部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心檢測，竹稻08A 糙米率82.1%，精米率70.4%，整精米率62.1%，粒長5.4 mm，長寬比2.1，堊白粒率10%，堊白度1.4%，透明度2 級，堿消值7.0 級，膠稠度79 mm，直鏈淀粉含量12.6%，蛋白質(zhì)含量9.46%。

2.5 所配組合表現(xiàn)

竹稻08A 配合力好，與Y 恢02 配組的竹稻優(yōu)802于2020—2021 年參加中國種子集團有限公司水稻品種綠色通道長江中下游麥茬秈稻組區(qū)域試驗，2 年區(qū)試平均產(chǎn)量9 750.6 kg/hm2，比五優(yōu)308（CK）增產(chǎn)4.75%，增產(chǎn)點比例79.3%；全生育期125.6 d，較五優(yōu)308 遲熟0.3 d；有效穗數(shù)231.0 萬/hm2，株高113.3 cm，穗長22.1 cm，每穗總粒數(shù)225.3 粒，結(jié)實率83.8%，千粒重25.6 g。抗倒性表現(xiàn)：2 年區(qū)試倒伏點比例分別為0和5%。稻瘟病綜合指數(shù)2 年分別為3.4 級和3.6 級，穗瘟損失率最高級分別為3 級和5 級；白葉枯病最高級分別為5 級和7 級；褐飛虱最高級2 年均為9 級。2022年據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心（武漢）檢測，其糙米率83.2%，精米率74.3%，整精米率72.8%，粒長5.6 mm，長寬比2.3，堊白粒率24%，堊白度6.7%，透明度1 級，堿消值3.7 級，膠稠度83 mm，直鏈淀粉含量14.6%。竹稻優(yōu)802 表現(xiàn)出顯著的產(chǎn)量優(yōu)勢，2022 年完成生產(chǎn)試驗，2023 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20232074）。

3 繁殖技術(shù)要點

3.1 基地選擇

選擇土地肥沃平整、排灌方便、交通便利的田塊為繁殖田。

3.2 播種及差期安排

在福建沙縣繁殖6 月下旬播種，不育系抽穗揚花期的溫度在25 ℃～30 ℃之間，保持系分兩期播種，Ⅰ期保持系比不育系遲播3 d，Ⅱ期保持系比不育系遲播7 d，秧齡控制在25 d 左右。

3.3 栽插規(guī)格及行比

父母本行比2∶（8～10）。不育系種植規(guī)格16.5 cm×16.5 cm，每叢栽2～3 苗，基本苗達225～300 萬/hm2。保持系行株距20.0 cm×16.5 cm，每叢栽2～3 苗。

3.4 肥水管理

在移栽前，繁殖田應(yīng)施足基肥，保持系栽插5～7 d后每hm2追施尿素75 kg，在幼穗分化I—Ⅲ期，控施或不施氮肥，增加磷鉀肥的施用。適時、適量施好穗粒肥、保花肥，促進穗大粒多，增強母本柱頭活力。N、P、K 用量比為1.0∶1.0∶1.5。

于母本始穗10%噴施“九二〇”，每hm2用量225 g，分2 次噴施。

3.5 除雜保純

首先，避免外來花粉竄粉，在時間隔離上繁殖田揚花期與其他水稻揚花期應(yīng)相差25 d 以上，在物理隔離上，其他水稻應(yīng)種植在繁殖田塊周圍1 000 m 以外[8]。

其次，確保親本質(zhì)量是前提，嚴(yán)格去除雜株是關(guān)鍵。由于BT 類型粳稻三系不育系的包頸程度低，花藥形狀較大且顯黃色，時而出現(xiàn)散粉現(xiàn)象，難以與保持系區(qū)分，除雜難度增加。因此，在繁殖種子過程中，確保親本的種子純度極為重要。在水稻分蘗盛期至齊穗期，及時調(diào)查父母本典型性狀，去除雜株或異株。趕粉完成后，先收割父本，并清理出繁殖田外，以便改善母本行生態(tài)，既起到通風(fēng)透光作用，又防止在母本收獲時父本種子混入其中。為避免機械混雜，須提前清理收割設(shè)備和烘干設(shè)備，保證種子純度。

在生產(chǎn)應(yīng)用推廣中加強親本原種制繁種的技術(shù)培訓(xùn)和監(jiān)督管理，嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)操作規(guī)程，從源頭上避免人為、機械混雜和生物學(xué)遺傳混雜造成的不良影響，從每個環(huán)節(jié)確保種子純度。