我国两系杂交水稻选育进展

陈家彬　林　纲　赵德明　江青山　贺　兵　张　杰

（四川省宜宾市农业科学院，宜宾 644000）

我国两系杂交水稻选育进展

陈家彬林纲赵德明江青山贺兵张杰

（四川省宜宾市农业科学院，宜宾 644000）

自两系不育系被发现以来，两系杂交水稻育种几十年间取得显著成就。本文根据国家水稻数据中心两系不育系及两系品种审定数据等信息，概述了目前为止我国两系不育系及两系杂交稻品种审定情况和良好发展态势，将四川省和湖南省两个育种大省的两系杂交稻审定情况进行了对比和育种方向的分析，并对两系杂交水稻育种做出了进一步的展望。

水稻；两系；选育；进展

1973年，石明松发现农垦58S后，提出了一系两用选育两系杂交稻新组合的设想［1］。1987年，袁隆平提出杂交水稻从三系、两系到一系的发展战略［2］。随着培矮64S、广占63S以及Y58S等实用性两用核不育系的选育和应用，两系不育系和品种从2000年后开始大量进入推广应用阶段。至2009年，共有121个两系组合年推广面积达到或者超过6700hm2，累计推广面积达到2097.4万hm2［3］。在2009-2011年间，杂交水稻年推广面积全国前10位的品种中两系杂交稻品种占5个，而且连续3年推广面积位居前3位的均是两系杂交稻品种［4］。2012年杂交稻年推广面积全国前10位的品种中两系杂交稻品种占6个，一举超越三系杂交稻［4］，同时，两系杂交稻已约占杂交水稻总种植面积的1/3［5］，两系杂交稻迎来了空前的发展。本文根据国家水稻数据中心两系水稻的审定数据信息，概括了我国两系水稻不育系和两系杂交水稻育种的研究进展。

1　我国两系水稻不育系选育及其审定品种情况

光敏不育系的育性转换是光温共同作用的结果，1989年的盛夏低温使人们逐渐重视选育新的长日不育下限温度低、短日可育上限温度高的实用型光温敏不育系［6］。同时，不同生态区、不同生态类型的光温敏核不育系选育的光温指标不一样，增压选择则是选育低不育起点温度核不育系的重要方法之一［7］。实用光温敏两用核不育系的选育成功，以及大量应用在杂交稻育种理论与实践上具有重要意义，也为我国杂交水稻研究开辟了新领域。到2015年，根据国家水稻中心数据，通过省级以上审定的两系不育系为88个，我们统计了审定品种数最多的10个两系不育系（表1），从表1中可以看出，审定水稻品种最多的为Y58S，审定80个品种，共106次审定；其次为培矮64S、株1S等，他们的转育温度都是23℃或者23.5℃，具有较好的制种安全性，同时，不育基因来源也相当丰富，来自于几个不同的两系不育系。而作为亲源直接选育出的新两系不育系则以培矮64S最多，达到了9个。

2　我国通过国家审定两系水稻品种数

自袁隆平提出从三系育种到两系育种思路以来，由于光温敏核不育系可一系两用，不育系的育性受核基因控制，不存在恢保关系，因而在杂交稻育种上易于扩大育种亲本的选育范围，配组自由，容易选配出高产、多抗、优质的杂交组合［8］。农业部和科技部分别于 1996年和1997年立项和启动了中国超级稻育种计划，两系杂交稻品种在实现超级稻计划中发挥了重要作用［9］。到2015年，根据国家水稻数据中心数据，我国共审定省级以上两系杂交稻品种774个，获得品种授权品种75个，其中农业部国审品种142个。我们对最近10年通过国审的两系品种数进行了统计（表2），从表2中可以看出，国审两系品种数从2006年的5个逐年增加至2015年的22个，所占总审定籼稻杂交稻品种数的比率也从8.6%逐渐增加到52.4%，审定数目和所占比例都呈现逐年递增趋势，现在国审两系杂交籼稻品种已经占现国审杂交籼稻品种数的半壁江山。

表2　我国2006-2015年国家审定两系杂交稻品种数

3　两个育种大省两系品种审定情况对比

四川省和湖南省是我国的育种大省，根据国家水稻数据中心数据，我们统计了2个育种大省（四川省和湖南省）两系水稻品种省级审定情况（表3），从表3可以看出，从2005年开始，四川省到2012年才由四川泰隆超级杂交稻研究所审定一个两系杂交籼稻品种Y两优973，开创了四川省省审两系水稻的先河，但除此之外，最近10年都没有两系品种的审定；而湖南省的两系审定品种每年都有，所占比率逐年增加，最近几年，两系水稻品种数在湖南省审品种中已经达到50%。 作为2个育种大省，我们也可以看出四川在水稻品种选育上一直以三系为主，杂交稻品种选育基本上是三系杂交稻的天下，而湖南省则是两系三系协同发展，两系和三系杂交稻各占半壁江山。

表3　四川省和湖南省两系品种省级审定情况对比

2个育种大省对研究方向的不同，我们也可看出2个育种大省在国审品种中所占比例的变化。我们统计了四川省和湖南省两系国审品种情况（表4），根据表4可以看出，四川省的育种单位从2006年到2015年都没有国审两系品种，两系国审品种一直没有突破，而湖南省育种单位的两系国审品种在逐渐增加，两系国审品种所占国审籼稻杂交水稻品种比例也在逐年递升。

表4　四川省和湖南省国家级审定两系品种情况对比

4　建议与展望

目前，我国杂交水稻种植面积约占水稻总种植面积的50%～60%，其中80%的籼稻为杂交稻品种，主要在中国南方种植［10］。我国两系杂交水稻研究从发现农垦58S到目前为止，两系杂交稻推广已进入快速发展的新阶段。同时，两系不育系育性转换是主效不育基因与微效多基因相互作用的结果，微效不育基因可影响两用核不育系的不育起点温度［11］，因转育温度属数量性状，存在起点温度漂变可能［12］。因此，我们必须研究选育出起点温度更低、更稳定的两系不育系，保证制种安全；同时，利用两系杂交稻研究不受恢保关系制约的优点，选取更广泛的水稻材料，充分利用杂种优势，选育出更高产、优质高抗的水稻品种；最后，随着分子标记辅助育种的不断发展，加强分子标记辅助育种在两系选育中的运用，将分子生物学更多的运用到两系育种中，将能更快的实现两系杂交育种的进步，更早的实现超级稻育种的新突破。

［1］石明松．对光照长度敏感的隐性雄性不育水稻的发现与初步研究．中国农业科学，1985（2）：44-48

［2］袁隆平．杂交水稻的育种战略设想．杂交水稻，1987（1）：1-3

［3］斯华敏，刘文真，付亚萍，等．我国两系杂交水稻发展的现状和建议．中国水稻科学，2011，25（5）：544-552

［4］黄惠芳，鄂志国，祁永斌，等．中国两系杂交稻的发展现状及光温敏雄性不育基因研究进展．浙江农业学报，2015，27（5）：893-899

［5］张华丽，陈晓阳，黄建中，等．中国两系杂交水稻光温敏核不育基因的鉴定与演化分析．中国农业科学，2015，48（1）：1-9

［6］袁隆平．选育水稻光、温敏核不育系的技术策略．杂交水稻，1992（1）：1-4

［7］陈立云，肖应辉．水稻光温敏核不育机理设想及光温敏核不育系选育策略．中国水稻科学，2010，24（2）：103-107

［8］陈立云，雷东阳，唐文帮，等．论杂交水稻的育种方法．湖南农业大学学报，2015，41（1）：1-6

［9］袁隆平．发展超级杂交水稻保障国家粮食安全．杂交水稻，2015，30（3）：1-2

［10］邓兴旺，王海洋，唐晓艳，等．杂交水稻育种将迎来新时代．中国科学：生命科学，2013，43（10）：864-868

［11］陈立云，雷东阳，唐文邦，等．两系法杂交水稻研究和应用中若干问题的思与行．中国水稻科学，2010，24（6）：641-646

［12］李超，徐建红．水稻光温敏核不育的分子与表观调控机理．农业生物技术学报，2016，24（1）：115-124

2016-03-09）

四川省“十二五”育种攻关项目（2012NY001）