三系杂交粳稻新不育系鄂粳A的选育与应用

曾庆四+游艾青+祝师元+万丙良+戚华雄+殷德所

摘要：介绍了茶野型粳稻雄性不育系鄂粳A的选育过程、特征特性及恢保关系。鄂粳A不育性稳定，不育株率100%，不育度99.8%，花粉败育以典败为主，占98%以上，柱头外露率48.2%，异交结实率30%～50%，在武汉5月上旬至6月中旬播种，播始历期为78～90 d，属感温性粳稻类型，配合力较好，品质优良。

关键词：茶野型;粳型不育系;鄂粳A;选育

中图分类号：S511.203.51        文献标识码：A        文章编号：0439-8114（2014）21-5069-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.21.004

Breeding and Applying a Japonic Rice Cytoplasmic Male Sterility

Line E-Jing A

ZENG Qing-si1，YOU Ai-qing1，ZHU Shi-yuan2，WAN Bing-liang1，QI Hua-xiong1，YIN De-suo1，CHEN Hang1，LI Zhen-lian1，WU Jian-ping1，XU De-ze1，LIU Liang-jun1，CHEN Xiong1

（1. Food Crops Research Institute， Hubei Academy of Agricultural Science/Hubei Key Laboratory of Food Crop Germplasm and Genetic Improvement， Wuhan 430064，China; 2. Seed Administration Bureau of Hubei Province， Wuhan 430070，China）

Abstract： The Chaling wild abortive type （CL-type） cytoplasmic male sterility line， E-Jing A， was characterized by stable sterility with sterile plant percentage of 100%， pollen sterility of 98% with dominated typical abortive pollens， and showed the characteristics of good outcrossing with the exserted stigma rate of 48.2% and outcrossing rate varied from 30% to 50%， good combining ability，and fine grain quality. E-Jing A was sensitive to temperature. It's duration from seeding to heading was 78～90 days when it was sowed from the middle ten days of May to the first ten days of June at Wuhan. The breeding procedure of E-Jing A and its characteristics， relationship of restoring and maintaining were introduced.

Key words： chaling wild abortive type （CL-type）; japonica sterile lines; E-Jing A; breeding

20世纪70年代初，袁隆平首先采用核置换的方法育成野败型粳稻“京引66”不育系，其他各省也相继以野败细胞质为母本转育成各种不同类型的野败型粳稻不育系，但是到目前为止还没有一个真正应用于大田生产[1]。目前生产上应用的杂交粳稻品种（组合）不育系大多是BT型[2]或滇型[3]细胞质不育系，属配子体不育类型，其雄配子发生败育的时期较晚，育性易受环境影响，尤其是高温的干扰致使不育系的花粉产生部分可育，进而影响制种的纯度，这是阻碍我国杂交粳稻在生产上大面积推广的原因之一。两系杂交粳稻利用地域相对较窄，应用面积难以扩大。长期以来湖北省乃至全国粳稻地区缺乏产量高、米质优和抗性好的粳稻三系新组合。鄂粳A的育成可以解决这一难题从而促进我国三系粳稻杂种优势利用研究，加快粳稻产业发展，适应国家粮食的需求变化，满足国内粳米消费需求。

1  选育过程

通过籼粳互渗、系统选育、集合优良性状、选育柱头外露率高的早花时粳稻保持系材料，转育出高柱头外露率和早花时的粳稻不育系，以提高杂交粳稻的制种产量。

2006年4月从湖南省衡阳市农业科学研究所引进具有茶陵野生稻细胞质不育材料粳5A，以粳5A（花粉典败率30%、株叶型似籼稻）为母本，以“648041”[（91315/R187）F6]进行人工杂交转育。至2010年回交5代花粉镜检不育株合格率90%，其中有一个株行不育株合格率为100%。2010冬季陵水回交6代，花粉镜检不育株合格率98%，其中有8个株行的不育株合格率100%。2011年武汉回交7代，花粉镜检不育株合格率100%。其中31081株行表现突出，暂定名鄂粳A茶陵野生稻细胞质粳型三系不育系（表1）。2013年9月15日通过湖北省科技厅成果鉴定，鉴定委员会一致认为该项研究成果达国内领先水平。

2  主要特征特性

2.1  形态特征

鄂粳A株型紧凑，茎秆硬有弹性，抗倒伏性好，总叶片16.8片，叶片厚挺直，瓦片状，叶色深绿，株高 85 cm，穗大粒多，平均穗长 24.7 cm，穗粒数 220粒左右，着粒密，分蘖力强，单株有效穗 12.7个，谷粒椭圆形，粒重较小，千粒重 23 g，叶耳、叶枕、稃尖均紫色，脱粒性中等，落色好。

2.2  生育特性

鄂粳A不育系属感温性粳稻类型，在武汉5月上旬至6月中旬播种，播始历期为78～90 d; 在海南冬繁，12月上旬播种，秧龄30 d，3月中旬始穗， 播始历期98～99 d。

2.3  不育性及异交性

该不育系不育株率 100%，不育度99.8%，花粉败育以典败为主，占98%以上 ，2013年8月27日镜检102个单穗（株），共计202 000粒花粉，其中典败花粉198 970粒（占98.5%）、圆败花粉2 828粒（占1.4%）、染败花粉202粒（占0.1%）（表2），不同类型不育系花粉败育形态比较见图2。同时该不育系的不育性受高温影响较小，育性稳定，明显优于包台（BT）型和红莲（HL）型不育系。自交套袋126穗，自交结实率为0，达到了三系不育系的育性标准。该不育系柱头外露率较高，异交性明显优于包台（BT）型不育系，繁殖和制种产量较高。

2.4  抗病性

田间抗病性鉴定，未发现有稻瘟病、白叶枯病危害。

3  组合测配结果

2009年试测，2010年武汉鉴定，恢复度只有20%～50%。2010年冬季海南测配，2011年武汉鉴定有3个组合恢复度达到80%～85%。基本达到生产应用水平，以“31020”、“31024”、“34022”表现较好。2011年武汉测配，2011年冬季海南陵水鉴定有5个组合达到85%以上结实率。达到生产应用水平，以D11509、D11511、D11515、D11516等表现较好。2011年冬季海南配组30个，2012年夏季鉴定有6个组合结实率达到85%以上，达到生产应用水平，以“234332”、“234318”、“234298”、“234302”、“234317”等表现较好。其中“234332”5月30日播种，9月5日始穗，播始历期98 d，有效穗7.8个/株，株高118.2 cm，穗长24.4 cm，每穗总粒数286粒，每穗实粒数258粒，结实率90.21%，千粒重27.4g，米质达国标2级（表3）。

4  鄂粳A恢保关系

鄂粳保持系对包台型和红莲型不育系为恢复，即与包台型和红莲型不相同;野败型4788保持系对鄂粳不育系为保持即为相同，茶陵型恢复系31112对野败型4788不育系不恢复，即不相同[4];对包台型武运粳7号不育系为恢复;对红莲型粤泰不育系为半恢复。

种植CL型鄂粳A与不同类型的恢复系配制的组合4个，分别为CL型31112、BT型R254、HL型9311、WA型明恢63[5]，每个组合50苗;于9月3日检测鄂粳A/3112花粉败育率10%、散粉正常;鄂粳A/R254花粉败育率30%、不散粉;鄂粳A/9311花粉败育率95%、不散粉;鄂粳A/明恢63花粉败育率1%、散粉正常;鄂粳A与野败类型的恢复源相同，而与BT型和HL型恢复源不相同。

种植CL型鄂粳A与不同类型的保持系配制的组合4个，分别为CL型（鄂粳B）、WA型（4788B）、HL型（红寒B）、BT型（武运粳7B），每个组合50苗，于9月3日检测鄂粳A/鄂粳B花粉败育率98%、不结实;鄂粳A/4788B花粉败育率100%、不结实;鄂粳A/红寒B花粉败育率95%、不结实。野败型4788保持系对鄂粳不育系为保持即为相同。

种植CL型鄂粳B与不同类型的不育系配制的组合3个，HL型（粤泰A）、HL型（红寒A）、BT型（武运粳7A）等不育系配组，每个组合50苗，于9月3日检测粤泰A/鄂粳B花粉败育率50%，不结实;红寒A/鄂粳B花粉败育率30%、结实正常;武运粳7A/鄂粳B花粉败育率70%、结实正常;鄂粳B对红寒A和武运粳7A为恢复，即保持关系不相同。

种植CL型恢复系31112与不同类型的不育系配制的组合5个，CL型（鄂粳A）、WA型（4788A）、BT型（武运粳7A）、HL型（红寒A）、HL型（粤泰A）不育系配组，每个组合50苗，于9月3日检测鄂粳A/31112花粉败育率30%，结实正常;4788A/31112花粉败育率2%，不结实;武运粳7A/31112花粉败育率5%，结实正常;红寒A/31112花粉败育率40%，结实正常;粤泰A/3112花粉败育率50%，结实率60%;CL型恢复系31112对鄂粳A、红寒A和武运粳7A为恢复，而对野败4788A不恢复，需要进一步研究。

5  讨论

利用湖南省茶陵县野生稻细胞质育成的三系杂交粳稻新不育系鄂粳A具有花粉不育性稳定、穗部包颈程度较轻、利用不受地域时空限制的优点，可以有效地克服包台型或滇型细胞质不育系育性易受环境影响，尤其是高温的干扰而致使不育系的花粉产生部分可育，进而影响制种的纯度以及两系杂交粳稻利用地域相对较窄、应用面积难以扩大的弱点。该不育系还具有恢复源较广，所配组合优势强、米质优、抗性好等优点。

不育系重点改良不育系的柱头外露率，通过有目的地选育柱头外露率高的早花时粳稻保持系材料，转育出高柱头外露率和早花时的粳稻不育系，以提高杂交粳稻的制种产量。恢复系的改良重点是提高外观品质、结实率和恢复度。组合测配要进一步加大力度，选育出强优势组合，尽早实现真正配套。

参考文献：

[1] 杨  军，朱旭东.野败型杂交粳稻的研究及育种进展[J].中国稻米，2009（6）：1-3.

[2] 李金军，徐美玲，陆金根，等.粳稻BT型三系不育系嘉60A的选育及应用[J]. 浙江农业科学，2004（1）：19-21.

[3] 许红云，徐  津，谭学林，等.滇型杂交粳稻滇杂46的选育与应用[J].种子，2012，31（4）：109-112.

[4] 陈大洲，肖叶青，邬文昌，等.野败粳型雄性不育系4788A选育[J].江西农业学报，2007，19（3）：6-7.

[5] 徐大勇，方兆伟，樊纪伟，等.野败型细胞质杂交粳稻恢复系筛选结果初报[J].江苏农业科学，2006（6）：36-38.

鄂粳A株型紧凑，茎秆硬有弹性，抗倒伏性好，总叶片16.8片，叶片厚挺直，瓦片状，叶色深绿，株高 85 cm，穗大粒多，平均穗长 24.7 cm，穗粒数 220粒左右，着粒密，分蘖力强，单株有效穗 12.7个，谷粒椭圆形，粒重较小，千粒重 23 g，叶耳、叶枕、稃尖均紫色，脱粒性中等，落色好。

2.2  生育特性

鄂粳A不育系属感温性粳稻类型，在武汉5月上旬至6月中旬播种，播始历期为78～90 d; 在海南冬繁，12月上旬播种，秧龄30 d，3月中旬始穗， 播始历期98～99 d。

2.3  不育性及异交性

该不育系不育株率 100%，不育度99.8%，花粉败育以典败为主，占98%以上 ，2013年8月27日镜检102个单穗（株），共计202 000粒花粉，其中典败花粉198 970粒（占98.5%）、圆败花粉2 828粒（占1.4%）、染败花粉202粒（占0.1%）（表2），不同类型不育系花粉败育形态比较见图2。同时该不育系的不育性受高温影响较小，育性稳定，明显优于包台（BT）型和红莲（HL）型不育系。自交套袋126穗，自交结实率为0，达到了三系不育系的育性标准。该不育系柱头外露率较高，异交性明显优于包台（BT）型不育系，繁殖和制种产量较高。

2.4  抗病性

田间抗病性鉴定，未发现有稻瘟病、白叶枯病危害。

3  组合测配结果

2009年试测，2010年武汉鉴定，恢复度只有20%～50%。2010年冬季海南测配，2011年武汉鉴定有3个组合恢复度达到80%～85%。基本达到生产应用水平，以“31020”、“31024”、“34022”表现较好。2011年武汉测配，2011年冬季海南陵水鉴定有5个组合达到85%以上结实率。达到生产应用水平，以D11509、D11511、D11515、D11516等表现较好。2011年冬季海南配组30个，2012年夏季鉴定有6个组合结实率达到85%以上，达到生产应用水平，以“234332”、“234318”、“234298”、“234302”、“234317”等表现较好。其中“234332”5月30日播种，9月5日始穗，播始历期98 d，有效穗7.8个/株，株高118.2 cm，穗长24.4 cm，每穗总粒数286粒，每穗实粒数258粒，结实率90.21%，千粒重27.4g，米质达国标2级（表3）。

4  鄂粳A恢保关系

鄂粳保持系对包台型和红莲型不育系为恢复，即与包台型和红莲型不相同;野败型4788保持系对鄂粳不育系为保持即为相同，茶陵型恢复系31112对野败型4788不育系不恢复，即不相同[4];对包台型武运粳7号不育系为恢复;对红莲型粤泰不育系为半恢复。

种植CL型鄂粳A与不同类型的恢复系配制的组合4个，分别为CL型31112、BT型R254、HL型9311、WA型明恢63[5]，每个组合50苗;于9月3日检测鄂粳A/3112花粉败育率10%、散粉正常;鄂粳A/R254花粉败育率30%、不散粉;鄂粳A/9311花粉败育率95%、不散粉;鄂粳A/明恢63花粉败育率1%、散粉正常;鄂粳A与野败类型的恢复源相同，而与BT型和HL型恢复源不相同。

种植CL型鄂粳A与不同类型的保持系配制的组合4个，分别为CL型（鄂粳B）、WA型（4788B）、HL型（红寒B）、BT型（武运粳7B），每个组合50苗，于9月3日检测鄂粳A/鄂粳B花粉败育率98%、不结实;鄂粳A/4788B花粉败育率100%、不结实;鄂粳A/红寒B花粉败育率95%、不结实。野败型4788保持系对鄂粳不育系为保持即为相同。

种植CL型鄂粳B与不同类型的不育系配制的组合3个，HL型（粤泰A）、HL型（红寒A）、BT型（武运粳7A）等不育系配组，每个组合50苗，于9月3日检测粤泰A/鄂粳B花粉败育率50%，不结实;红寒A/鄂粳B花粉败育率30%、结实正常;武运粳7A/鄂粳B花粉败育率70%、结实正常;鄂粳B对红寒A和武运粳7A为恢复，即保持关系不相同。

种植CL型恢复系31112与不同类型的不育系配制的组合5个，CL型（鄂粳A）、WA型（4788A）、BT型（武运粳7A）、HL型（红寒A）、HL型（粤泰A）不育系配组，每个组合50苗，于9月3日检测鄂粳A/31112花粉败育率30%，结实正常;4788A/31112花粉败育率2%，不结实;武运粳7A/31112花粉败育率5%，结实正常;红寒A/31112花粉败育率40%，结实正常;粤泰A/3112花粉败育率50%，结实率60%;CL型恢复系31112对鄂粳A、红寒A和武运粳7A为恢复，而对野败4788A不恢复，需要进一步研究。

5  讨论

利用湖南省茶陵县野生稻细胞质育成的三系杂交粳稻新不育系鄂粳A具有花粉不育性稳定、穗部包颈程度较轻、利用不受地域时空限制的优点，可以有效地克服包台型或滇型细胞质不育系育性易受环境影响，尤其是高温的干扰而致使不育系的花粉产生部分可育，进而影响制种的纯度以及两系杂交粳稻利用地域相对较窄、应用面积难以扩大的弱点。该不育系还具有恢复源较广，所配组合优势强、米质优、抗性好等优点。

不育系重点改良不育系的柱头外露率，通过有目的地选育柱头外露率高的早花时粳稻保持系材料，转育出高柱头外露率和早花时的粳稻不育系，以提高杂交粳稻的制种产量。恢复系的改良重点是提高外观品质、结实率和恢复度。组合测配要进一步加大力度，选育出强优势组合，尽早实现真正配套。

参考文献：

[1] 杨  军，朱旭东.野败型杂交粳稻的研究及育种进展[J].中国稻米，2009（6）：1-3.

[2] 李金军，徐美玲，陆金根，等.粳稻BT型三系不育系嘉60A的选育及应用[J]. 浙江农业科学，2004（1）：19-21.

[3] 许红云，徐  津，谭学林，等.滇型杂交粳稻滇杂46的选育与应用[J].种子，2012，31（4）：109-112.

[4] 陈大洲，肖叶青，邬文昌，等.野败粳型雄性不育系4788A选育[J].江西农业学报，2007，19（3）：6-7.

[5] 徐大勇，方兆伟，樊纪伟，等.野败型细胞质杂交粳稻恢复系筛选结果初报[J].江苏农业科学，2006（6）：36-38.

鄂粳A株型紧凑，茎秆硬有弹性，抗倒伏性好，总叶片16.8片，叶片厚挺直，瓦片状，叶色深绿，株高 85 cm，穗大粒多，平均穗长 24.7 cm，穗粒数 220粒左右，着粒密，分蘖力强，单株有效穗 12.7个，谷粒椭圆形，粒重较小，千粒重 23 g，叶耳、叶枕、稃尖均紫色，脱粒性中等，落色好。

2.2  生育特性

鄂粳A不育系属感温性粳稻类型，在武汉5月上旬至6月中旬播种，播始历期为78～90 d; 在海南冬繁，12月上旬播种，秧龄30 d，3月中旬始穗， 播始历期98～99 d。

2.3  不育性及异交性

该不育系不育株率 100%，不育度99.8%，花粉败育以典败为主，占98%以上 ，2013年8月27日镜检102个单穗（株），共计202 000粒花粉，其中典败花粉198 970粒（占98.5%）、圆败花粉2 828粒（占1.4%）、染败花粉202粒（占0.1%）（表2），不同类型不育系花粉败育形态比较见图2。同时该不育系的不育性受高温影响较小，育性稳定，明显优于包台（BT）型和红莲（HL）型不育系。自交套袋126穗，自交结实率为0，达到了三系不育系的育性标准。该不育系柱头外露率较高，异交性明显优于包台（BT）型不育系，繁殖和制种产量较高。

2.4  抗病性

田间抗病性鉴定，未发现有稻瘟病、白叶枯病危害。

3  组合测配结果

2009年试测，2010年武汉鉴定，恢复度只有20%～50%。2010年冬季海南测配，2011年武汉鉴定有3个组合恢复度达到80%～85%。基本达到生产应用水平，以“31020”、“31024”、“34022”表现较好。2011年武汉测配，2011年冬季海南陵水鉴定有5个组合达到85%以上结实率。达到生产应用水平，以D11509、D11511、D11515、D11516等表现较好。2011年冬季海南配组30个，2012年夏季鉴定有6个组合结实率达到85%以上，达到生产应用水平，以“234332”、“234318”、“234298”、“234302”、“234317”等表现较好。其中“234332”5月30日播种，9月5日始穗，播始历期98 d，有效穗7.8个/株，株高118.2 cm，穗长24.4 cm，每穗总粒数286粒，每穗实粒数258粒，结实率90.21%，千粒重27.4g，米质达国标2级（表3）。

4  鄂粳A恢保关系

鄂粳保持系对包台型和红莲型不育系为恢复，即与包台型和红莲型不相同;野败型4788保持系对鄂粳不育系为保持即为相同，茶陵型恢复系31112对野败型4788不育系不恢复，即不相同[4];对包台型武运粳7号不育系为恢复;对红莲型粤泰不育系为半恢复。

种植CL型鄂粳A与不同类型的恢复系配制的组合4个，分别为CL型31112、BT型R254、HL型9311、WA型明恢63[5]，每个组合50苗;于9月3日检测鄂粳A/3112花粉败育率10%、散粉正常;鄂粳A/R254花粉败育率30%、不散粉;鄂粳A/9311花粉败育率95%、不散粉;鄂粳A/明恢63花粉败育率1%、散粉正常;鄂粳A与野败类型的恢复源相同，而与BT型和HL型恢复源不相同。

种植CL型鄂粳A与不同类型的保持系配制的组合4个，分别为CL型（鄂粳B）、WA型（4788B）、HL型（红寒B）、BT型（武运粳7B），每个组合50苗，于9月3日检测鄂粳A/鄂粳B花粉败育率98%、不结实;鄂粳A/4788B花粉败育率100%、不结实;鄂粳A/红寒B花粉败育率95%、不结实。野败型4788保持系对鄂粳不育系为保持即为相同。

种植CL型鄂粳B与不同类型的不育系配制的组合3个，HL型（粤泰A）、HL型（红寒A）、BT型（武运粳7A）等不育系配组，每个组合50苗，于9月3日检测粤泰A/鄂粳B花粉败育率50%，不结实;红寒A/鄂粳B花粉败育率30%、结实正常;武运粳7A/鄂粳B花粉败育率70%、结实正常;鄂粳B对红寒A和武运粳7A为恢复，即保持关系不相同。

种植CL型恢复系31112与不同类型的不育系配制的组合5个，CL型（鄂粳A）、WA型（4788A）、BT型（武运粳7A）、HL型（红寒A）、HL型（粤泰A）不育系配组，每个组合50苗，于9月3日检测鄂粳A/31112花粉败育率30%，结实正常;4788A/31112花粉败育率2%，不结实;武运粳7A/31112花粉败育率5%，结实正常;红寒A/31112花粉败育率40%，结实正常;粤泰A/3112花粉败育率50%，结实率60%;CL型恢复系31112对鄂粳A、红寒A和武运粳7A为恢复，而对野败4788A不恢复，需要进一步研究。

5  讨论

利用湖南省茶陵县野生稻细胞质育成的三系杂交粳稻新不育系鄂粳A具有花粉不育性稳定、穗部包颈程度较轻、利用不受地域时空限制的优点，可以有效地克服包台型或滇型细胞质不育系育性易受环境影响，尤其是高温的干扰而致使不育系的花粉产生部分可育，进而影响制种的纯度以及两系杂交粳稻利用地域相对较窄、应用面积难以扩大的弱点。该不育系还具有恢复源较广，所配组合优势强、米质优、抗性好等优点。

不育系重点改良不育系的柱头外露率，通过有目的地选育柱头外露率高的早花时粳稻保持系材料，转育出高柱头外露率和早花时的粳稻不育系，以提高杂交粳稻的制种产量。恢复系的改良重点是提高外观品质、结实率和恢复度。组合测配要进一步加大力度，选育出强优势组合，尽早实现真正配套。

参考文献：

[1] 杨  军，朱旭东.野败型杂交粳稻的研究及育种进展[J].中国稻米，2009（6）：1-3.

[2] 李金军，徐美玲，陆金根，等.粳稻BT型三系不育系嘉60A的选育及应用[J]. 浙江农业科学，2004（1）：19-21.

[3] 许红云，徐  津，谭学林，等.滇型杂交粳稻滇杂46的选育与应用[J].种子，2012，31（4）：109-112.

[4] 陈大洲，肖叶青，邬文昌，等.野败粳型雄性不育系4788A选育[J].江西农业学报，2007，19（3）：6-7.

[5] 徐大勇，方兆伟，樊纪伟，等.野败型细胞质杂交粳稻恢复系筛选结果初报[J].江苏农业科学，2006（6）：36-38.