超级稻光温敏核不育系P88S的生物学特性研究

水稻光温敏核不育系P88S的特征特性王效宁1，孟卫东1，严小微1，林尤珍1，唐清杰1，罗孝和2（1海南省农业科学院，海南，海口571100）2国家杂交水稻工程技术研究中心，湖南，长沙410125）摘要：研究了超级稻光温敏核不育系P88S的生物学特性。结果表明：P88S育性转换起点温度为23～24℃，在海南的5月至10月下旬具有稳定的不育期，在此时期进行制种安全可靠；该不育系中抗稻瘟病和白叶枯病，稻米品质和开花习性较好，容易繁、制种。利用该不育系育成的超级稻新组合有两优0293、两优389、P88S/747，其中两优0293于2003年率先实现农业部制定的超级稻第二期亩产800公斤产量目标。关键词：超级稻；光温敏核不育系；P88S；生物学特性P88S系国家杂交水稻工程技术研究中心针对华南地区的光温生态条件，以两用核不育系8015S[1]、株S[2]和培矮64S[3]进行杂交,获得不育株，应用双向系选和温光加再生强化选择压力的方法选育而成的光温敏核不育系[4]。该不育系育性转换起点温度较低、异交结实率高、配合力强，于2005年9月通过海南省科学技术厅组织的技术鉴定。1P88S的育性特点1.1人工气候室光温反应特性鉴定经湖南杂交水稻研究中心人工气候室鉴定，在光长13.5h/d、光强1.0万lx、日平均气温23℃(±0.1℃)、日最低气温18.5℃、日最高气温26℃、24小时变温处理的条件下，P88S表现花粉可育，鉴定结果P88S属于起点温度较高（≥23℃）的温敏型两用核不育系。1.2自然生态光温反应特性鉴定2004～2005年，P88S在海南南部三亚、中部五指山区、北部海口进行多点联合生态鉴定。三亚气温从2005年3月16日至11月19日，日均温均高于24℃，镜检花粉育性从4月3日至11月30日均表现稳定不育，不育度为100%；但11月下旬出现连续7d日均温高于24℃，而随后镜检的花粉育性均出现可育花粉。海口气温从2005年4月7日～11月15日，日均温高于24℃，镜检花粉育性从4月27日至11月7日，均表现稳定不育，11月7日后出现育性波动，即温度高于24℃仍出现育性波动。五指山气温从2005年4月17日开始，日均温高于24℃，镜检————————————————————基金项目：海南省自然科学基金资助项目（807072）王效宁(1973～)，男，汉族，海南儋州人，副研究员，硕士，主要从事杂交水稻育种研究。联系电话：[phone]；E-mail：[e-mail]。1花粉育性从4月30日至10月26日，均表现稳定不育，但仍然出现日均温高于24℃而花粉转可育现象。三亚、海口和五指山三点的鉴定结果一致。说明在长日高温条件下，P88S的育性转换起点温度≤24℃，随着日照的缩短，起点温度升高，光长对雄性不育起点温度有补偿作用。1.3在海南不同生态区周年分期播种育性表现表1列出P88S在海南不同生态区周年分期播种育性表现。从表1可知，南部地区的三亚点稳定不育期最长，从2005年4月3日至11月30日，长达241d，比对照培矮64S长36d；北部地区的海口点，稳定不育期从2005年4月27日至11月7日，历时194d，比对照培矮64S长24d；在中部山区的五指试点，稳定不育期最短，从2005年4月30日至10月26日，稳定不育期为179d，比对照培矮64S长15d。表明P88S在海南的5月至10月下旬具有稳定的不育期，特别是三亚地区，从4月中旬至11月中旬均表现稳定不育，在此时期进行制种安全可靠。表1P88S在海南多点联合鉴定育性表现Table1ThesterilityperformanceofP88Sinthemulti-locationalidentificationinHainanProvince地点location不育系Sterileline稳定不育期(月-日)Stablesterileperiod(m-d)不育天数/dSteriledays三亚Sanya(N18°10’)P88S04.03-11.30241培矮64S(CK)Pei’ai64S04.12-11.03205海口Haikou(N20°03’)P88S04.27-11.07194培矮64S(CK)Pei’ai64S05.15-11.01170五指山Wuzhishan(N18°90’)P88S04.30-10.26179培矮64S(CK)Pei’ai64S05.15-10.261641.4P88S的繁、制种特性2005年早季在海南陵水繁殖0.67hm2，现场随机取样调查，每穗总粒数119.2粒，实粒数73.7粒，结实率61.8%，理论产量3.0t/hm2，实割产量为2.25t/hm2。2005年晚季在五指山区繁殖0.33hm2，每穗总粒124.6粒，每穗实粒81.9粒，结实率65.7%，实割产量2.46t/hm2。2005年早季在三亚进行超级稻新组合“P88S/0293”制种，面积33.4t/hm2，共收获种子9.5t,平均单产达2.85t/hm2。2006年早季在三亚市荔枝沟进行“两优389（P88S/0389）”高产制种示范，面积67hm2。经海南省科技厅组织的专家组验收：亩有效穗15.5万，穗总粒数144.0粒，实粒数69.3粒，结实率48.2%，千粒重22.5g，理论产量3.6t/hm2，实割产量为3.2t/hm2。显示出良好的繁、制种特性。2P88S的生物学特性22.1植物学特性P88S株型紧凑，剑叶长大，叶片厚而正卷，叶色淡绿，叶鞘浅绿色，茎秆粗壮，不易倒伏，分蘖力极强。在海南多点联合生态鉴定试验中，播始历期变幅为69～133d；主茎叶片为13～16片，平均14.3片；株高67.7～85.3cm，平均78.7cm；穗长18.8～23.3cm，平均20.1cm；单株有效穗7.7～10.0穗，平均8.3穗；穗总粒数116.4～186.4粒，平均158.3粒。2.2花器与开花习性P88S的柱头长度2.31mm，宽0.63mm，比对照培矮64S（长1.31mm，宽0.31mm）明显要长大；柱头外露率87.8%,比培矮64S的75.7%高；柱头活力维持时间长，开花后第5天的异交结实率仍达5.4%以上，开花后第8天才完全丧失活力，比培矮64S长2d。详见表2。P88S开花高峰期在09：30左右，开花动态相对较平稳，其晴天的午前花率达77.1%,阴天的午前花率为68.4%左右。P88S抽穗当天极少花，但抽穗第3天便很快进入单穗开花高峰期。开花相对集中，90%的颖花是在抽穗第2-6天开放完毕的。开颖角度平均为42.1±2左右，开颖持续时间较长为2.38h；比培矮64S的开颖角度大、开颖持续时间长。表2P88S花器特性Table2floralorgancharacteristicsofP88S不育系sterile柱头长Stigmaength(mm)柱头宽Stigmawidth(mm)柱头总外露率TotalexposurerateofStigma(%)柱头寿命Stigmaage(d)开颖角度Glumesangle(°)开颖时间Glumestime(h)P88S2.310.6387.8742.1±22.38培矮64S（CK）Pei’ai64S1.310.3175.7535.1±31.142.3米质鉴定经农业部稻米及制品质量监督检验测试中心检测，依据NY/T593-20002《食用稻品种品质》标准，P88S的整精米率65.5%、胶稠度81.0mm、碱消值6.7、蛋白质12.5%，四项指标符合一级标准；精米率72.6%、垩白度3.5%、透明度2级，三项指标符合二级标准；糙米率79.4%、直链淀粉23.3%，符合三级标准；垩白粒率32.0%，为四级标准。2.4抗性鉴定2003年和2004年在湖南农业大学植物保护研究所进行稻瘟病抗性鉴定，结果为5级；2005年进行白叶枯病抗性鉴定，结果为5级。3P88S的应用光温敏核不育系P88S配合力特强，所配组合优势明显，杂交组合产量高、米质优、抗倒性、3抗旱性和抗寒性特强。2002～2004年，苗头组合P88S/0293先后在湖南的中方、隆回、汝城，海南的三亚、澄迈和安徽试种示范百亩片，有8个百亩示范片产量均超12t/hm2，其中湖南的中方、隆回、汝城三县百亩示范片连续两年单产超过12t/hm2，提前一年实现农业部制定的超级稻第二期产量目标[5-7]；2005年早季，新组合P88S/747在三亚试种0.67hm2，单产达12.2t/hm2[8]；2006年，P88S/0293和P88S/0389分别通过国家品种审定委员会审定和海南省品种审定委员会审定，分别更名为两优0293、两优389。参考文献：[1]唐文帮.水稻两用核不育系8015S的选育及应用研究[D].湖南农业大学.湖南,2003.[2]杨远柱,唐平徕,杨文才，等.水稻广亲和温敏不育系株1S的选育及应用[J].杂交水稻,2000.15(2):6-7.[3]罗孝和,邱趾忠,李任华.导致不育临界温度低的两用不育系培矮64S[J].杂交水稻,1992,(1):27-29.[4]罗孝和.“培矮64S”核不育标准[J].杂交水稻,2000,15(2):134-135.[5]杨春献,向邦豪,张其茂,等.两系超级杂交稻百666.7m2片平均单产12.26t/hm2的栽培技术[J].杂交水稻,2003,18(2):42-44.[6]吴朝晖.超级稻杂交稻新组合P88S/0293在海南三亚单产超12t/hm2的栽培技术[J].杂交水稻,2003,18(6):36-37.[7]孟卫东，王效宁，邢福能，等.超级杂交稻新P88S/0293在海南大面积示范单产超12t/hm2的栽培技术[J].杂交水稻，2005，20（1）:46-49.[8]宁春芳，舒服，彭玉林.两系超级杂交稻新组合P88S/747在海南三亚高产示范栽培技术[J].杂交水稻，2006，21（3）：61-62.StudiesonBiologicalCharacterofPTGMSLineP88SinSuperHybridRiceWANGXiaoning1,MENGWeidong1,YANXiaowei1,LINYouzhen1,TANGQinjie1,LUOXiaohe2(1RiceResearchInstitute,HAAS,Haikou571100Hainan2ChinaNationalHybridRiceR﹠DCenter,Changsha410125Hunan)4Abstract:ThestudiesonthebiologicalcharacterofPhoto-thermosensitivegeniemalesterile(PTGMS)lineP88Sinsuperhybridricewerecarriedout.TheresultsshowedthatsterileperiodofP88SisMaytoOctoberinHainan,andit’ssafeforhybridseedproductionduringthisperiod;respectively.P88Shasgoodgrainquality,middleresistancetoblastandbacterialleafblightandgoodfloweringhabitsforeasyhybridseedproduction.UsingP88S,NewTwo-linesuperhybridriceCombination,P88S/0293、P88S/747、Liangyou389werebred.ThesecondproductobjectofsuperhybridricebyDepartmentofAgriculturewasfirstachievedinP88S/0293in2003,andLiangyou389wasauthorizedbyHainanCropbreedauthorizedcommitteeinDec,2006.Key