抗稻瘟病水稻三系不育系长农2 A的选育

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(1.长江大学主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心，　湖北 荆州 434025；2.延边大学，　吉林 延吉 133002)

由子囊菌(Magnaporthegrisea(Hebert)Barr.)引起的稻瘟病是一种最具毁灭性的世界性水稻病害[1]，选育抗稻瘟病的水稻品种是控制稻瘟病最经济有效的手段。水稻品种对稻瘟病的抗性基因多为显性，杂交水稻组合对稻瘟病的抗性取决于其双亲对稻瘟病的抗性[2]，选育抗稻瘟病的不育系是配组选育抗稻瘟病三系杂交水稻新组合的重要途径之一。

湖北省恩施州地处武陵山区北侧，水稻生育期间气候多阴雨寡照，是湖北省乃至全国稻瘟病常发重发区，选育适宜该地区推广种植稻品种已成为当地育种工作者的当务之急[3]。

长江大学农学院和主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心，用自育保持系长农2 B与湖南省常德市农科院育成的野败型不育系金23 A经多代回交转育而成早熟籼型三系水稻不育系长农2 A。该不育系具有不育度高、不育性稳定、高异交结实率、高配合力、抗病性较强、米质优良等特点。2016年8月通过安徽省农作物品种审定委员会审定和安徽省种子管理站组织的技术鉴定。

1　选育过程

2009年夏，在长江农学院试验荆州基地以引进的抗稻瘟病中间材料隆801 B作母本，以早熟、大穗、开花习性较差、裂颖率低的保持系川香29 B为父本进行杂交，同年冬在海南三亚种植F1代(田间号HBF1-20)，收获种子0.12 kg，2010年在宜昌远安病圃种植F2代1 800株(田间号HBF2-61)，入选56个优良单株，同年冬在海南三亚种植F3代，选择田间表现相对整齐且优良的株行CNB 10-042与金23 A成对测交8对，2011年夏在荆州成对种植测交组合，其中4个成对组合不育性彻底，选优良单株成对回交11对，以后每个世代均选择全不育的目标单株(株系)进行回交转育。2013年夏BC4F1代扩繁不育系，与R 982-1、长恢31等骨干恢复系进行测配，同时用金23 A与同样恢复系做测交组合。2013年冬繁进行配合力测定，并种植千株以上不育系HBC5F1群体鉴定，不育性和农艺性状均已稳定，暂定名为长农2 A，2014年夏进行小面积繁殖并跟踪制种。至 2014年夏不育系为B6F1代，保持系为F10代。2014年冬在海南进行水稻新品种比较试验；2015年长农231参加多点品比试验；2016年参加湖北省恩施州早熟中稻区域试验。选育过程见图1。

时间地点世代工作内容2009年夏荆州隆801B/川香29B杂交↓2009年冬海南三亚F1种植F1代，收获0．12kg种子。↓2010年夏恩施F2观察农艺性状和抗性，选优株56个。↓2010年冬海南三亚金23A/F3↓　　　　　　　↘观察农艺性状和开花习性，选相对稳定优良株行CNB10⁃042，并与金23A进行测交，共测8对。2011年夏荆州测交F1↓F4↓在测交回交圃种植测交F1，4对组合不育性、开花习性和一致性均较好，并选优株进行回交11对。2011年冬海南三亚BC1F1↓F5↓在测交回交圃种植回交组合，选其中6对表现好的组合选优株继续回交13对。2012年夏荆州BC2F1↓F6↓在测交回交圃种植回交组合，7对组合表现好，选优株继续回交15对。2012年冬海南三亚BC3F1↓F7↓在测交回交圃中，将4对农艺性状整齐一致的组合，扩大群体种植，继续回交，混收全部父母本种子。2013年夏荆州BC4F1↓F8↓不育系扩繁，并与骨干恢复系测配，同时用金23A与同样恢复系做测交组合。2013年冬海南三亚BC5F1长农2A↓F9长农2B↓配合力测定，其中长农2A/长恢31等组合表现突出，并种植千株以上不育系HBC5F1群体鉴定，将不育系定暂名为长农2A，父本命名为长农2B。2014年夏荆州BC6F1长农2A↓F10长农2B↓对长农2A/长恢31等组合进行少量制种。2014年冬海南陵水BC7F1长农2A↓F11长农2B↓新组合比较试验。2015年荆州等地长农2A/长恢31等学校多点品比试验。

图1长农2 A选育流程图

2　主要特征特性

2.1　育性表现

长农2 A的细胞质来自金23 A，属野败型细胞质，花药瘦小，花粉败育方式以典败为主。2013年、2014年和2016年分别在海南、湖北荆州和安徽合肥进行1 000株以上大群体观察鉴定，长农2 A不育性好，花药瘦小，花粉败育方式以典败为主，不育度高，不育性稳定，不育株率100%，镜检花粉不育度99.80%，套袋自交均不结实。

2.2　主要农艺性状

在安徽合肥种植，长农2 A株型偏散，植株较高，分蘖力一般，剑叶偏宽偏长、挺直，叶片浓绿色。叶鞘紫色，部分包颈，谷长粒型，稃尖紫色，柱头外露率较高，无芒。茎节紫色，基部茎节不外露。叶舌二裂形状、白色；叶耳、叶枕均为紫色。花药棒状、乳白色，柱头紫色。

2015年夏季在荆州，4月19日播种，插秧密度16.7 cm×16.7 cm栽培条件下，对长农2 A、长农2 B以及对照亲本进行了主要农艺性状的考察，结果表明，长农2 A株高83.1 cm；单株有效穗数8.2个；平均穗长22.6 cm；每穗总粒数164.4 粒；谷粒黄色，长宽比2.6，千粒重23.1 g。2016年夏季在安徽合肥5月20日播种，插秧密度20.0 cm×16.7 cm栽培条件下，对长农2 A、长农2 B以及对照进行了主要农艺性状的考察，结果表明，长农2 A株高67.2 cm；单株有效穗数6.1个；平均穗长23.1 cm；每穗总粒数178.2粒；千粒重23.1 g(不育系繁殖)。

2.3　开花习性与异交特性

长农2 A异交结实率高，晴天始花时间10：00时左右，花时高峰10：50—12：30时，一般始穗后3 d进入开花高峰期，单株花期7～9 d。柱头外露率64.1%，双边外露率31.5%，花期相遇良好情况下异交结实率可达50%以上。对“920”的反应与金23 A相似，异交习性较好。柱头活力可维持6～8 d，以开花当天活力最强，异交结实率可达80%以上，以后活力逐日下降。

2015年8月6日对每个品种随机调查10个主穗，结果表明，长农2 A的单边柱头外露率32.6%、双边柱头外露率31.5%，柱头总外露率64.1%。包颈粒率20.8%。

2.4　稻米品质

长农2 A(B)品质较优。2016年夏在湖北荆州长江大学试验基地采集保持系样品(样品编号：2016 QS 0595)，经农业部食品质量监督检验测试中心(武汉)检测，糙米率81.0%，精米率70.2%，整精米率61.3%，粒长5.9 mm，长宽比3.1，垩白粒率34%，垩白度4.4%，直链淀粉12.2%，胶稠度81 mm，碱消值4.0级，透明度2级。

2.5　对稻瘟病的抗性

2015年在宜昌市农业科学院远安望家稻瘟病鉴定病圃自然诱发鉴定：长农2 A叶瘟3级，穗颈瘟病穗率7.0%，抗级为3级，为中抗；对照金23 A叶瘟8级，穗颈瘟病穗率96.0%，抗级为9级，为高感。白叶枯病为7级，感病。长农2 A抗瘟性显著优于金23 A。

3　繁殖制种表现

2015年春在湖北荆州进行长农2 A小面积繁殖，繁殖面积0.024 hm2，实收不育系种子98 kg，产量4 083.3 kg/hm2。

2016年夏在湖北荆州进行晚籼新组合长农优231小面积制种，制种面积0.04 hm2，实收杂交种子174 kg，产量4 350 kg/hm2。

长农2 A分蘖力中等，穗大粒多，株型偏散，开花习性好，花时集中，柱头外露率和异交结实率高，繁殖和制种易获高产。

4　配组组合表现

长农2 A一般配合力高。2013年以长农1 A、长农2 A、13 BC 65 A和金23 A等4个不育系与R 9822、VR 265、长恢31和长恢32等4个恢复系组成4×4不完全双列杂交试验，结果表明：长农2 A所配组合平均结实率较金23 A所配组合高1.2个百分点；长农2 A所配组合平均产量9 222 kg/hm2，比金23 A所配组合增产2.7%，优势组合长农2 A/长恢31比金优207增产7.3%，达显著水平。结果表明，长农2 A一般配合力比金23 A强，可恢性与金23 A相当，并具有较强特殊配合力。长农2 A所配组合增产的主要原因是穗大粒多。

2014—2015年提供长农2 A所配组合长农2 A/R 9822、长农2 A/长恢31和长农2 A/长恢32等参加长江大学观察和多点品比试验，均表现优良。2015年参加长江大学晚籼品比试验，长农优231平均产量9 133.5 kg/hm2，比对照增产6.15%，增产点比例83.3%。全生育期112.3 d，比对照金优207早熟1 d。主要农艺性状表现：有效穗数252万/hm2，株高109.9 cm，穗长25.5 cm，每穗总粒数179.9粒，结实率85.2%，千粒重26.2 g。抗性：稻瘟病综合抗性指数1.9，穗瘟损失率最高级1级；纹枯病7级；发现稻曲病。表现为丰产性好、抗稻瘟病，熟期早，外观米质优。

2016年提供长农优231参加湖北省恩施州早熟中稻品种区试。平均产量8 650.05 kg/hm2，比对照绵5优142增产7.49%，极显著，居第4位；6试点中，5点增产，增产点比例83.3%；比组平均增产3.56%。全生育期155.3 d，比对照早熟6.4 d。主要农艺性状表现：有效穗238.5万/hm2，成穗率68.5%，株高100.2 cm，穗长22.6 cm，每穗总粒数176.6粒，实粒数138.9粒，结实率78.7%，千粒重26.5 g。抗性：稻瘟病综合抗性指数2.9，穗瘟损失率最高级3级，中抗稻瘟病；感纹枯病；感稻曲病。米质主要指标：出糙率80.0%，整精米率55.7%，垩白粒率31%，垩白度6.1%，直链淀粉含量14.8%，胶稠度65 mm，长宽比3.1。综合表现：熟期早，稻瘟病抗性较好，丰产性、稳产性和适应性好。2017年进入续试。

参考文献：

[1]刘二明.水稻稻瘟病圃建立及抗病育种优选评价[D].北京:中国农业科学院,2004.

[2]袁隆平,陈洪新.杂交水稻育种栽培学[M].长沙:湖南科技出版社,1988:110-120.

[3]李求文,杨隆维,袁利群,等.持久抗稻瘟病杂交水稻新三系及组合选育与应用研究进展[J].云南农业大学学报,2006,26(3):276-282.