早熟优质水稻三系不育系盛泰A 的创制与应用

李剑波，刘玉龙，蒋建为，邓松，曾燕

(1 岳阳市农业科学研究院水稻所，湖南岳阳 414000；2 湖南洞庭高科种业股份有限公司，岳阳 414000；3 湖南龙窑山生态农业股份有限公司，岳阳 414000)

水稻是我国的主要粮食作物，全国60%以上的人口以稻米为主食[1]。为了更好的保证国家粮食安全，近年来国家加大了双季稻种植推广力度。同时随着生活水平不断提高，人们对稻米品质的要求越来越高。早稻受自然气候条件的影响，米质很难得到提升，晚稻成为我国中高档优质稻米的主要来源。为了满足消费者的需求和更好地适应当前精简化种植要求，需选育熟期更短、米质更高的晚稻组合。

1999 年，岳阳市农业科学研究所选育并审定了优质三系杂交水稻不育系岳4A[2]，并先后审定了以岳优9113、岳优360 为代表的一系列优质稻品种，其中岳优9113 连续3 年(2009—2011 年)成为全国种植面积最大的杂交晚籼稻组合[2]。但该不育系也存在一定的缺陷，如可恢性不强、配组要求高、所配组合抗逆性普遍较弱。虽然岳优9113 与岳优360 米质为部优三级，但已不能满足当前市场对米质的高要求。本研究以推广面积较大并含有显性早熟基因的岳4A、岳4B 和偏保型优质常规稻五岭香丝为主要亲本，创制了新的早熟优质三系不育系盛泰A，并利用该不育系配置了一列杂交组合。本文对盛泰A 的选育过程、品种特征特性及制种习性进行总结，并对其配制的6 个杂交组合的生育期、产量、米质进行分析讨论。

1 材料与方法

1.1 亲本材料

本研究所用材料:岳4B、岳4A 来源于岳阳市农科院，五岭香丝为来源于郴州的地方品种。

1.2 试验方法

1.2.1 不育系盛泰A 的创制

以含有水稻显性早熟基因Ef-cd的岳4A 与岳4B 为母本，以偏保型优质常规稻五岭香丝为父本，将其进行杂交。在F3代选择一株优良单株为母本，以岳4B 为父本再次进行杂交，然后在F2～F9代中选择优良、典型单株与岳4A 同步回交，进行核置换，低代回交淘汰微效恢复基因；中后代选择米质优、熟期早、不育度高、农艺性状整齐一致的植株保留，从而创制早熟优质三系不育系新资源盛泰A、盛泰B，2009 年鉴定、命名[2]。详细选育过程如图1 所示。

图1 盛泰A 同步回交选育图谱Fig.1 Beeding map of Shengtai A synchronous backcross

1.2.2 农艺性状调查

株系材料和杂交组合按小区种植，每个小区种植330 蔸，株行距为20 cm×20 cm，田间管理按常规方式[3]。成熟后每小区各连续取10 株正常株系考种，调查株高、每株有效穗数、每穗总粒数、千粒质量等农艺性状。

1.2.3 不育度调查

对开花盛期的盛泰A 繁殖群体随机取样50穗，每穗取上、中、下各2 朵颖花混合制片，用I2-KI溶液染色，在10×10 倍显微镜下观察，进行花粉不育度鉴定。在完全天然隔离条件下，插植盛泰A 群体200 株，齐穗后25 d 随机抽样10 株进行考种，考查自交结实率。

1.2.4 开花习性调查

对盛泰A 制种群体随机取样100 株，从始穗期至抽穗结束，每天对其开花时间、开颖时间、开颖度、柱头外露率、闭颖情况等开花习性进行持续调查与记载；制种结束时对制种产量及结实率进行统计。

1.2.5 生育期、米质、抗性测定

不育系生育期、米质及抗性以鉴定数据为准。在湘北地区，根据不同播种时期，每期单株移栽50蔸，群体抽穗20%时，记作抽穗期。参照优质稻谷GB/T17891-1999 的品质分析方法，由农业部食品质量监督检验测试中心(武汉)进行米质分析测试。稻瘟病、白叶枯病抗性鉴定委托湖南省植物保护研究所进行。

2 结果与分析

2.1 不育系盛泰A 的株叶形态

不育系株高69.3 cm，株型松紧适中，剑叶窄直，叶色淡绿，叶鞘叶舌叶耳无色，稃尖无色无芒，分蘖力强，一般单株成穗10～12 个，耐肥抗倒，穗长21.6 cm，每穗总粒数113.6，平均包颈5.3 cm、包粒数21.4，千粒质量25.4 g。丰产性较好。

2.2 不育系盛泰A 的生育期

盛泰A 湘北春播播始历期85～86 d；5 月下旬夏播，播始历期73～74 d，主茎叶片数15.3；6 月下旬秋播，播始历期67～68 d，主茎叶片数14.9。适合配组早中熟晚稻杂交组合。

2.3 不育系盛泰A 的不育度

不育度鉴定，共观察花粉14 681 粒，不育度100%，其中典败率99.93%，圆败率0.07%。总计考种116 穗，平均每穗总颖花数113.6。200 株群体逐穗考查，自交结实率0.002 7%。不育度达99.99%，符合不育系鉴定标准。

2.4 不育系盛泰A 的开花习性

8 月下旬晴好天气进行开花习性观察。盛花时间为10:45-12:00，午前花率76.3%，平均开颖时间175 min，开颖角度30°18′，单丛花期11 d，单穗花期3.6 d；施赤霉素后柱头外露率83.8%，其中双外露率60.5%，柱头中等发达，颖壳关闭好，高温闭颖率低。经现场考种和专家鉴定，平均异交结实率50.4%，制种实际产量3 850.5 kg/hm2。

2.5 米质与抗性鉴定结果

2009 年经农业部食品质量监督检验测试中心(武汉)测试分析:盛泰A 糙米率82.0%，整精米率68.1%，垩白粒率4.0%，垩白度0.3%，直链淀粉含量16.0%，胶稠度72 mm，长宽比3.4，透明度1 级，食味评分8.6 分，米质达国优1 级。与当前市场主要优质三系不育系米质比较(表1)，盛泰A 垩白度较岳4A、天丰A 低；长宽比较野香A、五丰A 大，外形更好；整精米率高于岳4A、天丰A、桃香1A，加工品质高；透明度、胶稠度、直链淀粉含量都达到部颁1 级标准，适合配组优质组合。

表1 盛泰A 与当前市场上主要优质三系不育系米质指标比较Table 1 Comparison of rice quality indexes between Shengtai A and main high-quality three line male sterile lines in the current market

2008 年经湖南省植保研究所鉴定，盛泰A 叶瘟6 级，穗瘟7 级，感稻瘟病；经湖南省水稻研究所鉴定，白叶枯病抗性3 级，抗白叶枯病。测配父本选择抗稻瘟病材料，将更利于选育抗性较好的杂交组合。

3 不育系盛泰A 的应用

3.1 选配出早熟、丰产晚籼组合

利用早熟优质三系不育系盛泰A 与R018、R9712、R722、R352、R626、R997 多个自选优良恢复系配组，选育出6 个盛泰优组合，其生育期及主要产量性状见表2。其中盛泰优9712、盛泰优352 生育期比对照岳优9113 短3～4 d，比五优308 短4～5 d；盛泰优018、盛泰优626、盛泰优722 生育期比对照岳优9113 略短或一致；盛泰优997 在长江中下游作双季晚稻种植，全生育期为116.0 d，比对照五优308 短5.1 d。盛泰优018 在湖南省两年区试平均产量为7 858.5 kg/hm2，比对照岳优9113 增产5.87%[4]；盛泰优9712 湖南省两年区试平均产量7 435.5 kg/hm2，比对照岳优9113 增产5.27%；盛泰优352 湖南省两年区试平均产量8 087.6 kg/hm2，比对照岳优9113 增产4.02%[5]；盛泰优722 湖南省两年区试平均产量7 522.4 kg/hm2，比对照岳优9113增产9.31%；盛泰优626 湖南省两年区试平均产量8 709.0 kg/hm2，比对照岳优9113 增产3.1%[6]；盛泰优997 长江中下游两年区试平均产量8 959.5 kg/hm2，比对照五优308 增产3.4%。盛泰A 所配组合均较同组对照增产。

表2 6 个盛泰优组合主要性状Table 2 Main characters of 6 shengtaiyou combinations

3.2 选配出优质、稳产、广适晚籼组合

利用盛泰A 选配的6 个组合米质均为优，其中盛泰优9712 在湖南省第七次优质稻评选中被评为二等优质稻，盛泰优626 在湖南省第九次优质稻评选中被评为二等优质稻，盛泰优997 在湖南省第十次优质稻评选中被评为二等优质稻，盛泰优018 湖南省区试米质检测结果达国标一级米质指标。6 个盛泰优组合区试米质检测糙米率、整精米率、透明度、碱消值、直链淀粉含量指标都达到部级二级优质稻标准；除盛泰优722 的胶稠度外，其他5 个组合均达到部级二级优质稻标准。

组合盛泰优018、盛泰优9712、盛泰优352 由于米质好，稳产性好，成为湘米工程、麦后直播、虾后直播等轻简栽培模式的主推品种，在双季稻生产中发挥了重要作用。盛泰优722 在2020 年全国超级稻品种品质鉴评活动中被评为十大优质籼型超级稻品种。

表3 6 个盛泰优组合主要米质指标Table 3 Main rice quality indexes of 6 shengtaiyou combinations

4 讨论

作物种质资源是品种改良的物质基础，利用丰富的稻种资源进行种质创新是当前水稻种质资源研究所面临的重要课题[7]。生产上推广面积大的品种资源往往具有优良的遗传基础，同时具有较强的适应性[7]；但是作为推广较久的品种资源，可能在某些性状方面落后于市场需求。对这种综合性质优良、仅存在少量缺点的品种，利用新的优良种质资源进行改良，进行优势互补，可获得更加优良的种质资源[7]。本研究采用生产中推广面积较大、时间较长的且具有显性早熟基因Ef-cd的岳4A，同时利用米质优良的地方种质资源五岭香丝，在保持岳4A 生育期及产量优势的同时，对其米质进行了改良，创制出早熟优质三系不育系盛泰A。盛泰A 所配组合在增产的同时，生育期较当前市场上的晚稻早熟组合有所减短，能更好地适应当前市场精简化栽培模式，同时其米质得到显著提升。其中，4 个组合为省评二等晚籼优质稻品种，实现了晚籼三系杂交稻品质的大幅提升，很好地填补了早熟类型晚稻高档优质稻品种空白。