葉仰東，唐江霞，林成豹，鄧則勤，梁水金，蘇榮理，黃顯波

（三明市農(nóng)業(yè)科學研究院，福建 三明 365051）

0 引言

【研究意義】水稻是中國最重要的糧食作物，稻瘟病和褐飛虱是其主要病蟲害。稻瘟病、褐飛虱的爆發(fā)，嚴重影響水稻產(chǎn)量甚至造成水稻絕收。福建省高溫高濕的環(huán)境極有利于稻瘟病和褐飛虱的爆發(fā)，防治過程中需使用大量農(nóng)藥。近年來，消費者對優(yōu)質(zhì)大米和食品安全的要求日益提高。因此，選育出含多個抗性基因的綠色優(yōu)質(zhì)水稻新品種是水稻育種的目標之一[1-2]?！厩叭搜芯窟M展】目前，通過分子標記輔助選擇育種的方式已成功選育出含有稻瘟病、白葉枯病和褐飛虱等抗性基因的水稻新品種[3]，例如：通過分子標記輔助選擇育種的方式把廣譜抗稻瘟病基因Pi-9導入雙抗明占[4-5]，育成了具有香型及抗稻瘟病的雜交稻新品種明2優(yōu)明占[6]；雜交稻新品種贛優(yōu)明占能抗稻瘟病、稻癭蚊[7]。恢復(fù)系明恢164含有稻瘟病抗性基因Pi2以及白葉枯病抗性基因Xa4，用其選配的組合T兩優(yōu)164表現(xiàn)為中抗稻瘟病和白葉枯病[8]。通過聚合多個抗性基因，在不同抗性基因之間相互協(xié)同作用下，提高水稻植株的廣譜抗性和持久抗性[9]?！颈狙芯壳腥朦c】綠色優(yōu)質(zhì)雜交稻選育作為當前育種的主流方向，通過將不同親本間的優(yōu)質(zhì)與抗性基因聚合在一起，可望提高優(yōu)質(zhì)稻新品種的整體抗性。【擬解決的關(guān)鍵問題】以抗病恢復(fù)系中組14為母本、強恢復(fù)系明恢863為父本，選育出抗稻瘟病和白葉枯病的恢復(fù)系明恢164。再利用明恢164與抗稻飛虱的兩系不育系Bph68S測交，以期能夠綜合雙親的優(yōu)良性狀，培育出綠色優(yōu)質(zhì)雜交稻新品種。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

Bph68S（引自武漢大學生命科學學院的抗稻飛虱兩系不育系），中組14（引自中國水稻研究所的兼抗白葉枯病、稻瘟病、白背飛虱和褐飛虱的恢復(fù)系），以及本課題組自主選育的恢復(fù)系明恢863[10-11]。

1.2 試驗方法

1.2.1 明恢164的選育 2008年晚季在福建省沙縣瑯口三明市農(nóng)業(yè)科學研究院試驗基地配制雜交組合，以中組14為母本，溫湯去雄后授以明恢863花粉[7]。同年晚季在海南三亞藤橋福建南繁基地單本種植F1代，編號為1008，混收真F1種子。2009年晚季在本院單本種植F2代 1 500～2 000株，編號為2041。從中選擇16個優(yōu)良單株，2009年冬季在海南進行加代，分別種植成16個株系，單本種植F3代，并從這16個株系中選擇具有較強優(yōu)勢的3個單株，優(yōu)選一株編號為3089-2的株系。于2010年晚季在沙縣本院基地種植F4代，選擇優(yōu)異單株與瀘香618A測交，并在福建省上杭茶地進行稻瘟病抗性鑒定，其中編號為4040-4表現(xiàn)出較強的雜種優(yōu)勢。2011年晚季在本院種植F5代，進行雜種優(yōu)勢鑒定，同時在上杭茶地進行稻瘟病抗性鑒定，編號為K164的株系表現(xiàn)優(yōu)勢強，群體整齊一致，經(jīng)6個世代的系譜選擇和兩次抗稻瘟病鑒定后育成抗病恢復(fù)系；同年冬季在海南三亞藤橋福建南繁基地進行少量制種，編號為制10，并將其命名為明恢164。經(jīng)分子標記輔助選擇法鑒定出恢復(fù)系明恢164含有抗稻瘟病基因Pi2和抗白葉枯病基因Xa4?；謴?fù)系明恢164的選育過程見圖1。

1.2.2 B兩優(yōu)164的選育 2014年中季在沙縣用Bph68S與明恢164進行制種，并將Bph68S/明恢164命名為B兩優(yōu)164。2016年參加福建六三種業(yè)晚秈遲熟組合篩選試驗，2017年參加福建省晚稻區(qū)試，2018年參加長江中下游中秈遲熟組區(qū)試。B兩優(yōu)164的選育過程見圖2。

圖 1 明恢164的選育過程Fig. 1 Breeding process of Minghui 164

圖 2 B兩優(yōu)164的選育過程Fig. 2 Breeding process of B Liangyou 164

1.2.3 B 兩優(yōu)164的稻瘟病抗性鑒定 福建省區(qū)域試驗由福建省種子管理總站組織進行抗瘟性鑒定。稻瘟病抗性鑒定采用田間自然誘發(fā)鑒定和苗期室內(nèi)人工接種鑒定相結(jié)合的方法。2017年、2018年連續(xù)兩年在將樂黃潭、寧化水茜、上杭茶地和南平農(nóng)業(yè)科學研究所4個試驗點進行稻瘟病抗性鑒定，田間鑒定內(nèi)容包括葉瘟和穗頸瘟的發(fā)病情況。室內(nèi)人工接菌鑒定安排在福建省農(nóng)業(yè)科學研究院植物保護研究所進行。長江中下游中秈遲熟組區(qū)域試驗由福建上杭縣茶地鎮(zhèn)農(nóng)技站、安徽省農(nóng)業(yè)科學院植物保護與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究所、浙江省農(nóng)業(yè)科學院植物保護與微生物研究所、江西井岡山企業(yè)集團農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心、湖南省農(nóng)業(yè)科學院植保所、湖北宜昌市農(nóng)業(yè)科學院負責稻瘟病抗性鑒定，鑒定采用人工接菌與病區(qū)自然誘發(fā)相結(jié)合。稻瘟病抗性鑒定的指標依據(jù)《稻瘟病測報調(diào)查規(guī)范》（GB/T 15790—2009）執(zhí)行[12]。

1.2.4 B兩優(yōu)164的稻飛虱抗性鑒定 B兩優(yōu)164的稻飛虱抗性由中國水稻研究所稻作技術(shù)研究與發(fā)展中心鑒定。苗期鑒定按國家南方區(qū)試中采用的國際標準苗期集團篩選法（SSST法）進行[13]，每份材料重復(fù)鑒定3次。在試驗溫度25～30 ℃、自然光照條件下鑒定褐飛虱對水稻苗期的為害程度。

1.2.5 B兩優(yōu)164的米質(zhì)鑒定 福建省區(qū)試由福建省種子管理總站從區(qū)試點（福建省南平市農(nóng)業(yè)科學研究所、福建省沙縣良種場）取米樣，長江中下游中秈遲熟組區(qū)試由河南省固始天益農(nóng)科種植專業(yè)合作社、湖南省岳陽市農(nóng)業(yè)科學研究所、浙江農(nóng)業(yè)科學院作物與核技術(shù)利用研究所試驗點提供樣品，農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心負責化驗米質(zhì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 區(qū)域試驗及生產(chǎn)試驗的產(chǎn)量表現(xiàn)

2.1.1 區(qū)域試驗表現(xiàn) 2017年B兩優(yōu)164參加福建省晚稻區(qū)試初試，平均產(chǎn)量為8 424.60 kg·hm-2，比對照宜優(yōu)673增產(chǎn)13.46%，達極顯著水平，居第2位，增產(chǎn)點率90.0%；2018年續(xù)試，平均產(chǎn)量為8 199.75kg·hm-2，比對照宜優(yōu)673增產(chǎn)4.42%，居第5位，增產(chǎn)點率83.3%。兩年區(qū)試平均產(chǎn)量為8 312.18 kg·hm-2，比對照宜優(yōu)673增產(chǎn)8.94%。2018年B兩優(yōu)164參加長江中下游中秈遲熟B組區(qū)試初試，平均產(chǎn)量為9 601.05 kg·hm-2，比對照豐兩優(yōu)四號增產(chǎn)4.14%，增產(chǎn)點率76.5%；2019年續(xù)試，平均產(chǎn)量為10 133.25 kg·hm-2，比對照豐兩優(yōu)四號增產(chǎn)7.18%，增產(chǎn)點率94.1%；兩年區(qū)試的平均產(chǎn)量為9 867.15kg·hm-2，比豐兩優(yōu)四號增產(chǎn)5.68%，增產(chǎn)點率85.3%。兩年區(qū)域試驗結(jié)果表明，B兩優(yōu)164表現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)（表1）。

表 1 B兩優(yōu)164參加福建省及長江中下游新品種區(qū)域試驗的產(chǎn)量表現(xiàn)Table 1 Yield performance of B Liangyou 164 at Fujian and Middle and Lower Yangtze River Regional Trials

2.1.2 生產(chǎn)試驗表現(xiàn) 2018年B兩優(yōu)164破格進入福建省晚稻生產(chǎn)試驗，平均產(chǎn)量為7 834.95 kg·hm-2，比對照宜優(yōu)673增產(chǎn)6.25%。2019年B兩優(yōu)164參加長江中下游中秈遲熟B組生產(chǎn)試驗，平均產(chǎn)量為7 834.95 kg·hm-2，比對照豐兩優(yōu)四號增產(chǎn)10.63%，增產(chǎn)點率100%。經(jīng)兩年在不同區(qū)域進行生產(chǎn)試驗的結(jié)果表明，B兩優(yōu)164表現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)（表2、表3）。

表 2 B兩優(yōu)164參加福建省晚稻生產(chǎn)試驗中的產(chǎn)量表現(xiàn)Table 2 Yield performance of B Liangyou 164 in production trials for late-season rice varieties in Fujian

表 3 B兩優(yōu)164參加長江中下游中秈遲熟組生產(chǎn)試驗中的產(chǎn)量表現(xiàn)Table 3 Yield performance of B Liangyou 164 in production trials for late-maturing mid-indica in middle and lower Yangtze River

2.2 B兩優(yōu)164的特征特性

2.2.1 生育期 B兩優(yōu)164參加2017—2018年福建省晚稻區(qū)試，全生育期兩年平均126.5 d，比對照宜優(yōu)673遲熟0.9 d。2018年參加福建省水稻新品種生產(chǎn)試驗，生育期為126.3 d，與對照宜優(yōu)673一致。2018—2019年參加長江中下游中秈遲熟組區(qū)試，全生育期兩年平均為 130.3 d，比對照豐兩優(yōu)四號早熟2.5 d。2019年參加長江中下游中秈遲熟組生產(chǎn)試驗，全生育期130.9 d，比對照豐兩優(yōu)四號早熟3.1 d。生育期比較穩(wěn)定，可在長江中下游作中稻和在福建全省作晚稻種植（表4）。

表 4 B兩優(yōu)164在福建省區(qū)試中的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)Table 4 Agronomic characteristics of B Liangyou 164 exhibited at Fujian regional and production trials on late-season rice varieties

2.2.2 主要農(nóng)藝性狀 B兩優(yōu)164群體整齊，株型適中，莖稈粗壯，劍葉挺直，穗大粒多，谷粒長9.4mm、寬3.2 mm。2017—2018年在福建省水稻新品種兩年區(qū)試平均表現(xiàn)：株高108.4 cm，比對照矮16.0 cm；穗長22.9 cm，比對照短2.8 cm；有效穗數(shù)258.8萬穗·hm-2，比對照多11.3萬穗·hm-2；每穗總粒數(shù)151.7粒，比對照多13.8粒；每穗實粒數(shù)125.3粒，比對照多12.5粒；結(jié)實率82.6%，比對照高0.84個百分點；千粒重29.05 g，比對照重2.2 g。2018年在福建省水稻新品種生產(chǎn)試驗平均表現(xiàn)：株高109.5cm，比對照矮15.9 cm；穗長23.5 cm，比對照短2.1 cm；有效穗數(shù)256.5萬穗·hm-2，比對照多3.0萬穗·hm-2；每穗總粒數(shù)179.6粒，比對照多31.8粒；結(jié)實率81.1%，比對照低0.7個百分點；千粒重29.1 g，比對照輕2.6 g。2018—2019年B兩優(yōu)164在長江中下游中秈遲熟組兩年區(qū)試平均表現(xiàn)：株高115.2 cm，比對照矮10.4 cm，差異達到極顯著水平；穗長25.3 cm，比對照短0.5 cm，差異達到極顯著水平；有效穗數(shù)250.5萬穗·hm-2，比對照多16.5萬穗·hm-2；每穗總粒數(shù)193.1粒，比對照多0.7粒；結(jié)實率83.6%，比對照低1.6個百分點；千粒重27.9 g，比對照輕0.3 g。2019年B兩優(yōu)164在長江中下游中秈遲熟組生產(chǎn)試驗表現(xiàn)：株高111.3 cm，比對照矮10.9 cm，差異達到極顯著水平；穗長25.0 cm，比對照長0.1 cm；有效穗數(shù)247.5萬穗·hm-2，比對照多13.5萬穗·hm-2；每穗總粒數(shù)191.0粒，比對照多3.5粒；結(jié)實率84.3%，比對照高0.8個百分點；千粒重28.1 g，比對照重0.3 g。B兩優(yōu)164的株高比親本矮，說明比較抗倒伏（表4、5）。

2.2.3 稻瘟病抗性表現(xiàn) 2017—2018年B兩優(yōu)164參加福建省晚稻遲熟組區(qū)試抗稻瘟病鑒定，鑒定結(jié)果如下：2017年田間鑒定表現(xiàn)抗（R）葉稻瘟，發(fā)病率為1.00%，病情指數(shù)0.24；表現(xiàn)中抗（MR）穗頸瘟，發(fā)病率為23.13，病情指數(shù)6.04；苗期室內(nèi)人工接菌鑒定表現(xiàn)抗（R）苗瘟，抗菌株率為100%，對照宜優(yōu)673抗性鑒定表現(xiàn)感（S）稻瘟病。2018年田間鑒定表現(xiàn)抗（R）葉稻瘟，發(fā)病率為2.75%，病情指數(shù)0.85；中抗（MR）穗頸瘟，發(fā)病率為10.63%，病情指數(shù)3.35；苗期室內(nèi)人工接菌鑒定表現(xiàn)抗（R）苗瘟，抗菌株率為87.5%；對照宜優(yōu)673抗性鑒定表現(xiàn)感（S）稻瘟病。2018—2019年B兩優(yōu)164參加長江中下游中秈遲熟組區(qū)試抗性表現(xiàn)：稻瘟病綜合指數(shù)兩個年度分別為4.0級、3.8級，穗瘟損失率最高級年度分別為5級、3級，綜合評價為中抗（MR）稻瘟?。ū?）。

表 5 B兩優(yōu)164在長江中下游區(qū)試中的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)Table 5 Agronomic characteristics of B Liangyou 164 exhibited at middle and lower Yangtze River regional and production trials on late-season rice varieties

2.2.4 稻飛虱抗性表現(xiàn) 2017—2018年經(jīng)中國水稻研究所稻作技術(shù)研究與發(fā)展中心鑒定，B兩優(yōu)164苗期3次重復(fù)受害級別分別為5級、3級、5級，平均受害級別為4.3級，抗性等級為5級； 2018—2019年B兩優(yōu)164參加長江中下游中秈遲熟組區(qū)試的褐飛虱抗性等級鑒定，兩個年度分別為3級、5級。稻飛虱抗性綜合表現(xiàn)為中抗稻飛虱。

表 6 B兩優(yōu)164在福建省區(qū)試中的抗性表現(xiàn)Table 6 Resistance of B Liangyou 164 shown at Fujian regional trial

2.2.5 稻米品質(zhì) 經(jīng)農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心（杭州）檢測，B兩優(yōu)164米質(zhì)指標如下：糙米率80%，精米率72.5%，整精米率63.0%，粒長6.7 mm，長寬比2.8，堊白粒率27.0%，堊白度4.1%，透明度2.0級，堿消值5.0級，膠稠度83 mm，直鏈淀粉含量15.1%，蛋白質(zhì)含量6.8%。米質(zhì)達部頒三等優(yōu)質(zhì)食用稻品種品質(zhì)標準。

3 討論與結(jié)論

當前稻米消費市場對稻米品質(zhì)的要求不斷提高，選育優(yōu)質(zhì)抗病蟲害的水稻新品種成為育種家的目標之一。B兩優(yōu)164是三明市農(nóng)業(yè)科學院用武漢大學生命科學學院育成的抗稻飛虱兩系不育系Bph68S與本院自主育成的抗稻瘟病的恢復(fù)系明恢164配組育成的兩系雜交秈稻新組合。兩年參加福建省區(qū)試平均產(chǎn)量達8 312.18 kg·hm-2，比對照宜優(yōu)673增產(chǎn)8.94%，兩年參加長江中下游區(qū)試平均產(chǎn)量達9 867.15kg·hm-2，比對照豐兩優(yōu)四號增產(chǎn)5.68%；表現(xiàn)出產(chǎn)量高、中抗稻瘟病、中抗稻飛虱、米質(zhì)優(yōu)（達國標三級優(yōu)質(zhì)稻品種標準）、生育期適宜等特點，可在長江中下游中稻區(qū)和在福建全省晚稻區(qū)推廣種植。

不同抗性基因之間具有協(xié)同作用，通過挖掘利用水稻自身抗病基因，聚合不同抗性基因，提高水稻自身抗病蟲害能力是目前水稻抗病育種最切實有效的方法[14]。在系譜選育、回交育種及雜種優(yōu)勢利用等傳統(tǒng)育種技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過分子標記輔助選擇育種技術(shù)手段進行人為篩選含有聚合多個抗性基因的新材料，培育出適應(yīng)生產(chǎn)上推廣應(yīng)用的綠色優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)雜交稻新品種[2]。本研究通過將母本Bph68S的抗稻飛虱基因與父本明恢164的抗稻瘟病基因聚合在一起，配組成B兩優(yōu)164，既抗稻飛虱又抗稻瘟病，從而可減少農(nóng)藥施用量，達到綠色環(huán)保的目的[15]。

目前，利用恢復(fù)系明恢164所配組合除了B兩優(yōu)164外，還有T兩優(yōu)164、遂兩優(yōu)164、明兩優(yōu)164、荃優(yōu)164、潢優(yōu)164、瀘優(yōu)164、雅5優(yōu)164等新品種?；謴?fù)系明恢164雖然產(chǎn)量高、抗稻瘟病，但在米質(zhì)上還有待提高。目前本課題組正在對明恢164 進行改良育種，期待在不久的將來有更優(yōu)質(zhì)的新材料問世。