早花时迟熟中粳稻不育系常5-108A 的选育与应用

唐乐尧 潘斌清 李依晨 陈天晔 俞 良 兰国防 王小虎 柯 瑷钟卫国 王雪刚 季向东 陶菊红 马 刚 孙菊英 端木银熙

（1 江苏省常熟市农业科学研究所/江苏省杂交晚粳工程技术研究中心/国家杂交水稻工程技术研究中心常熟分中心，常熟 215500；2 江苏省常熟市植保植检站，常熟 215500）

中国杂交粳稻的发展明显滞后于杂交籼稻，究其原因是杂交粳稻的杂种优势不强和制种产量偏低。从目前发展趋势来看，籼粳亚种间杂种优势利用必将成为未来杂交粳稻育种发展的主要方向[1]。在三系法籼粳亚种间杂种优势利用方面，中国水稻研究所、浙江省宁波市农业科学院和浙江省农业科学院等单位利用“粳不籼恢”亚种间杂交水稻育种的技术路线，即粳型不育系与偏籼型广亲和恢复系配组，育成了以“春优系列”“甬优系列”和“浙优系列”为代表的典型的亚种间杂交水稻，在南方稻区具有良好的应用前景[2-4]。“粳不籼恢”这一籼粳亚种间杂种优势利用途径之所以率先在浙江取得成功，主要是因为在亲本材料和育种技术上取得了突破性进展。通过籼粳渐渗杂交技术，把籼稻材料控制柱头外露率和早花时基因导入到优质粳稻保持系中，转育了一批柱头外露率高、花时早的优质粳稻不育系[5-7]，解决了籼粳亚种间杂交稻制种产量不高的问题；通过籼粳渐渗杂交、广亲和基因利用等手段，选育出了一批综合性状优良的偏籼型广亲和恢复系[8]，解决了纯粹杂交粳稻杂种优势不强的问题；通过强强配组，育出了制种产量高、杂种优势强、符合育种目标和市场需求的“粳不籼恢”亚种间杂交稻组合。

常熟市农业科学研究所长期致力于杂交粳稻组合选育和优质亲本创制工作，从2001 年开始，通过引进国内外长粒型、花时早、柱头外露率高的优质粳稻资源，与本地粳稻种质资源配组，育成了早熟晚粳类型的BT 型三系不育系常01-11A 和常410-2A，配制了长粒型杂交晚粳稻组合常优5 号、常优粳7 号，均通过了省级审定，并在生产上推广应用[9-10]。然而，利用早熟晚粳类型不育系配置的杂交粳稻或“粳不籼恢”亚种间杂交稻组合，杂种一代往往感光性较强，生育期偏长，应用范围受限。最近，常熟市农业科学研究所成功转育出一个育性稳定、花时早、柱头外露率较高的迟熟中粳类型的优质粳稻三系不育系常5-108A。利用该不育系配置的“粳不籼恢”亚种间杂交稻组合，与感光类型的籼粳亚种间杂交稻组合相比，生育期相对缩短，应用范围扩大；同时制种产量也较高，有效解决了该类配组方式制种产量较低的技术瓶颈。

1 选育经过

2008 年常熟市农业科学研究所用优质粒型较长的粳稻品系常粳10-1（01-11B/武运粳7 号）与自育的高柱头外露率的粳稻中间材料10B-4 杂交，经系谱法选择，并结合主要农艺性状筛选、稻瘟病抗性和米质检测，F5获得农艺性状稳定、优质粒型较长、柱头外露率较高的单株，编号为11-149-4-17。2011 年春季在海南三亚用自育的BT 型粳稻三系不育系A499 为母本、11-149-4-17 为父本杂交，获得的F1花粉经镜检以圆败为主，套袋观察不结实，表现不育，遂逐年选择类似保持系不育单株并连续成对回交7 代，于2015 年育成了粒型较长、柱头外露率较高的BT 型迟熟中粳不育系常5-108A，2019年9 月通过江苏省农作物品种审定委员会育性鉴定。

2 特征特性

2.1 主要农艺性状常5-108A 株高82cm 左右，分蘖中等，叶色较淡，株型较挺，后期生长较青秀，主茎总叶片数15～16 片，剑叶、倒2 叶、倒3 叶长度依次为30.6cm、40.6cm 和42.14cm，伸长节间5～6 个。穗层整齐，着粒密度中等，穗型大，每穗总粒数185粒左右，穗长17～18cm，成熟时半直立穗，转色好。保持系谷粒长宽比约为2.4，千粒重约为26g，颖壳淡绿色，颖尖无色，穗上半部分颖壳有短芒，容易脱粒，米质优。连续3 年利用江苏省植保所提供的稻瘟病混合菌种进行接种鉴定，穗颈瘟抗性为3 级，表现中感。在常熟地区种植未见白叶枯病的发生，纹枯病偶有发生。

2.2 产量表现常5-108A 综合性状优良，不育性稳定，花时早、较集中，开颖角度大，异交结实率高，每667m2繁种产量为150kg 左右，制种产量一般为200kg 左右。

2.3 育性表现常5-108A 不育胞质属BT 型三系不育系，花药略带浅黄色，比保持系花药小。经多年海南三亚和江苏常熟两地育性观察鉴定，常5-108A育性表现稳定。2019 年9 月组织不育系现场鉴定，考察群体3380 株，农艺性状表现整齐一致，不育株率100%，检查套袋101 穗，自交结实率为0。镜检抽查20 个穗的花粉育性，花粉不育度为100%，不育花粉以圆败为主，其中圆败率占82.4%，染败率占17.6%，无典败花粉。

2.4 开花与异交特性据2018-2019 年在江苏常熟正季观察数据，常5-108A 花时早，开花集中且高峰期明显，花期也较长。群体开花历期为12～14d，单株开花历期为10～11d，单穗开花历期为8～9d。常5-108A 露穗后当天即开花，始花后第3 天进入盛花期，第5 天即达开花高峰，高峰期内开花量占单穗总颖花量的85%左右；在夏季晴天或多云天气，一 般9：30-10：00 始 花，10：30-11：30 盛 花，12：00-13：00 终花，历时2.5～3.0h；单花开闭颖历时40～50min，内外颖张开角度为30°左右；总柱头外露率为26%左右，其中单边外露率20%左右，双边外露率6%左右；繁种田异交结实率约为40%（父母本行比2∶6），制种异交结实率约为45%（父母本行比2∶10）。

2.5 生育特性常5-108A 属迟熟中粳稻不育系，2018-2019 年在江苏常熟5 月15 日、5 月25 日、6月5 日、6 月15 日分期播种，播始历期分别为90d、87d、81d、77d，一般5 月中下旬播种，8 月下旬抽穗，齐穗至成熟35d 左右，全生育期128d 左右。不育系比保持系晚抽穗1～2d。

3 配组表现

常5-108A 配合力强，与自育的优质恢复系配制杂交粳稻组合常5-108A/CR-998、常5-108A/CR-999、常5-108A/CR16-254、常5-108A/CR13-81，2017 年在常熟市农业科学研究所试验基地作单季晚粳种植，进行杂种优势品比试验，小区面积13.34m2，重复2 次。结果表明，各组合均表现出营养生长旺盛、茎秆较粗壮、分蘖力较强、穗型大、结实率高、米质较优、生育期适中等特点，产量水平均高于对照嘉优5号（表1）。

表1 2017 年常5-108A 所配杂交粳稻新组合品比试验表现

基于品比试验结果，2018 年由袁隆平农业高科技股份有限公司和常熟市农业科学研究所联合推荐组合常优17-7（常5-108A/CR-998）参加隆平高科科企联合体长江中下游单季晚粳组区域试验。结果表明，常优17-7 全生育期152.2d，比对照嘉优5 号早熟1.4d，株高122.0cm，有效穗数228.0 万/hm2，穗长19.5cm，每穗总粒数250.0 粒，结实率82.4%，千粒重26.6g。2018 年每hm2平均产量10.657t，比对照嘉优5 号增产7.76%；2019 年续试，平均产量11.314t，比对照嘉优5 号增产9.18%；2 年区域试验平均产量10.986t，比对照嘉优5 号增产8.47%。2019 年生产试验，每hm2平均产量11.005t，比对照嘉优5 号增产7.51%。抗病性经区域试验统一鉴定，常优17-7 在2018 年、2019 年稻瘟病综合指数分别为2.3、4.3，穗颈瘟损失率最高级5 级，条纹叶枯病5 级，白叶枯病7 级，褐飞虱9 级，综合评价为中感稻瘟病、条纹叶枯病，感白叶枯病，高感褐飞虱。区域试验中未见稻曲病发生，未出现倒伏现象。经区域试验点统一抽样，根据农业农村部稻米及制品质量监督检验测试中心检测，常优17-7 米质理化指标整精米率71.5%，垩白度5.4%，直链淀粉含量16.8%，胶稠度73mm，碱消值6.7 级，长宽比2.3。常优17-7 于2020 年11 月通过国家农作物品种审定委员会审定，审定编号为国审稻20206253，适宜在浙江省、上海市、江苏省南部、安徽省沿江、湖北省沿江的粳稻区稻瘟病轻发区作单季晚稻种植。

4 繁殖技术

4.1 安排最佳播种期根据常熟本地气候条件，一般8 月中下旬温湿度适宜，气温相对稳定，有利于水稻抽穗扬花。因不育系比保持系晚抽穗1～2d，第1期保持系与不育系同时播种，第2 期保持系迟5d 播种，确保不育系抽穗期处于2 期保持系的抽穗期内，保证不育系可接受充足花粉[11]。结合多年实践经验与常5-108A 的播始历期，确定播种期在5 月下旬为宜。

4.2 培育壮秧，合理密植壮秧是穗大粒多的基础，以下为可采取的措施：（1）均匀播种，大田每hm2用种量保持系为9.0kg，不育系为22.5kg；秧田播种量父本为150.0kg，母本为225.0kg。（2）防治病虫，每hm2用30%苄嘧·丙草胺（直播宁）1350.0g 兑水750kg 小机喷雾防治杂草，用无纺布或防虫网覆盖，无纺布用竹片撑好搭建棚架，待3 叶期及时揭开无纺布，做好打药除虫。看情况追肥，每hm2施断奶肥尿素300.0kg，移栽前3～5d 视苗情施起身肥尿素75.0～112.5kg。打好起身药，做到带药移栽，重点防治稻飞虱和稻蓟马。（3）及时移栽，秧龄控制在20～25d。（4）合理确定父母本行比，保持系与不育系行比为2∶6。（5）合理密植，保持系的株行距为16.7cm×26.7cm，基本苗控制在37.5 万～45.0 万/hm2。不育系株行距为15.0cm×16.7cm，适当密植，基本苗控制在120.0 万～150.0 万/hm2。

4.3 科学肥水管理、防病治虫施足底肥，大田每hm2基肥施45%复合肥375.0kg，移栽后5～7d 结合化学除草施尿素75.0kg，移栽后15～18d 施尿素112.5kg，7 月下旬施尿素112.5kg。浅水活棵，移栽后保持一定水层。根据实际情况做到分蘖期浅水勤灌，促进分蘖发生，加快早发苗、早够苗，够苗后适时搁田，控制无效分蘖。抽穗扬花期需要保有浅水层，有助于提高异交结实率。孕穗至灌浆期保持干湿交替，防止过早断水影响收获。防病治虫同大田用药，重点在破口前和抽穗期防治2 次稻曲病和螟虫，10 月初防治蚜虫和稻飞虱。

4.4 采取人工辅助措施，用好“920”，提高异交结实率割叶应选在始穗期，不宜过早也不宜过迟，剑叶留2～3cm 为宜。保持系与不育系同时喷施“920”，当抽穗10%～15%时喷施第1 次，每hm2用量135～150g，当抽穗30%～50%时喷施第2 次，用量180～225g。一般母本比父本开花晚，所以要抓住母本开花的高峰期，当母本抽穗后即开始赶粉，要注意赶粉时间，当日母本开花量达30%～50%时，进行第1 次人工辅助赶粉，每天赶3～4 次，每次间隔20～30min，直至母本闭颖后停止赶粉。赶粉时如遇雨天开花时间推迟，雨停即开，及时赶粉。

4.5 严格隔离、及时去杂、适时收获，保证纯度首先注意选址，并在繁种区做好隔离，确保不被外来其他水稻品种花粉影响。在水稻生育期全程高标准做好父母本同时去杂，秧田期保证无再生稻，分蘖期至抽穗前要及时去除异型株，扬花期为去杂重点时期，要去除不育系群体中疑似的散粉株以及异型株[12]。收割前，去除不育系中结实率过高的植株（前期观察中先沉头的可育株），此环节需反复去杂，直到纯度验收合格后方可收获。为保证种子具有良好的发芽率，结合历史数据与实际天气情况，一般选在10月中旬前后收获，在收割前干田方便操作，抢晴天及时收割，并机械烘干，减少雨水对发芽的影响，做好分类储藏，杜绝机械混杂，确保种子纯度达标，具有较好发芽率。

5 小结

常5-108A具有不育性稳定、花时早、开花集中、开颖角度较大、柱头外露率较高的特点，利用该不育系配置籼粳亚种间杂交稻组合，制种产量较高，有效解决了该类型配组方式制种因父母本花时不遇而产量偏低的技术障碍。常5-108A 属迟熟中粳稻不育系，配组范围较广，所配组合既可在江苏北部地区做杂交中粳稻种植，又可在江苏南部及沿江地区作单季晚粳稻种植，适应范围较广。故该不育系具有良好的应用前景。