504S系列组合产量·品质及抗逆性的综合表现
作者： 从夕汉 阮新民 施伏芝 杜弘杨 罗彦长 罗玉祥 罗志祥
摘要 为选育优质、高产、抗逆的籼型杂交水稻新品种。以早熟、矮秆、高配合力优质籼型两系不育系504S所配6个杂交水稻组合为材料，对其产量、品质、抗逆性进行研究。结果表明，504S系列组合的平均产量为10 098.5 kg/hm2，稻米品质达到农业行业《食用稻品种品质》标准二级米有4个，占比66.7%。中抗稻瘟病和中感白叶枯病。504S系列组合的耐热性变异系数为0，耐热性均为3级，说明504S的耐热性较强。综上，504S所配组合产量高、稻米品质优、抗病和耐热性较强。
关键词 504S；产量；品质；抗病性；耐热性
中图分类号 S 511 文献标识码 A
文章编号 0517-6611（2024）16-0040-03
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.16.008
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
Comprehensive Performance of Yield，Quality and Stress Tolerance of 504S Series Hybrid Rice Combinations
CONG Xi-han1，2，3，RUAN Xin-min1，2，3，SHI Fu-zhi1，2，3 et al
（1.Anhui Province Key Laboratory of Rice Germplasm Innovation and Molecular Improvement，Hefei，Anhui 230031;2.Institute of Rice Research，Anhui Academy of Agricultural Sciences，Hefei，Anhui 230031;3.Hefei Branch of National Rice Improvement Center，Hefei，Anhui 230031）
Abstract In order to breed new Indica hybrid rice varieties with good quality，high yield and stress resistance，we used six hybrid rice combinations from excellent Indica thermo-sensitive genic male sterile Line 504S with low critical temperature of fertility alteration，high outcrossing rate，high combining ability and so on.The yield，quality and stress resistance were studied.The results showed that the average output of the 504S series combination was 10 098.5 kg/hm2，the quality of four hybrid varieties came up to the second grade standard of Cooking Rice Variety Quality from Ministry of Agriculture and accounted for 66.7% of all combinations.Six combinations were moderate resistance to rice blast and moderate susceptibility to bacterial blight.The variable coefficient of heat resistance of 504S series combination were zero，and the heat resistance grade were three，indicating that the heat resistance of 504S was strong.In summary，the hybridized combination from 504S had high yield，excellent rice quality，strong resistance to disease or insect and heat-resistance.
Key words 504S;Yield;Quality;Diseases and pests resistance;Heat tolerance
基金项目 水稻种质创新与分子改良安徽省重点实验室开放基金项目；国家重点研发计划课题（2023YFD1201204）；安徽省自然科学基金项目（2008085MC104）。
作者简介 从夕汉（1981—），男，安徽繁昌人，副研究员，硕士，从事水稻遗传育种研究。*通信作者，研究员，从事水稻遗传育种研究。
收稿日期 2023-09-13
我国水稻科研工作者石明松于1973年在其单季晚硬稻农星58大田中发现了一株天然的雄性不育株，并在1981年提出了水稻两系的概念，由此拉开了我国两系杂交水稻育种的序幕。该项成果也是我国水稻史上继矮化育种、杂交三系成功后的第3次重大发现［1］。因两系不育系具有一系两用、恢复源广、配组自由、米质较好等优点，两系杂交水稻得到快速推广和应用［2］。2019和2020年推广面积居前10位的杂交水稻品种中，两系法杂交水稻品种均占7个。2020年前10位杂交水稻品种总计推广面积为203万hm2，其中两系法杂交水稻占比高达74.82%。因此，两系法杂交水稻对保障我国的粮食安全发挥了重要作用。
光温敏核不育系是两系法杂交水稻的基础［3］。在两系法水稻发展的同时，也产生一系列重要的光温敏核不育系，如Y58S、培矮64S、1892S、深08S等［4］。504S系安徽省农业科学院水稻研究所以生产上广泛使用的籼型两系不育系1892S为母本，与安徽省农业科学院水稻研究所自育三系保持系65B（丰 8B/早籼 M057）杂交、自交，选育而成的优质籼型温敏核不育系，具有矮秆、早熟、配合力高、分蘖力强、株型紧凑、柱头外露率高等特性。所配籼型杂交组合表现株型好、茎秆粗壮、产量高、米质优以及熟期转色好，抽穗期耐热性较强等特点，因此504S得到迅速配组利用。前人对504S的选育和应用等已有部分报道，而关于504S的系列组合的产量和抗逆性等报道较少。鉴于此，笔者对504S配组的6个杂交组合进行产量、品质以及抗病和耐热性进行分析，以期为优质两系不育系创制和现阶段两系杂交水稻选育提供借鉴。
1 材料与方法
1.1 材料
试验品种由安徽省农业科学院水稻研究所选育，参加了国家长江中下游地区水稻迟熟组区域试验及国家级水稻品种审定绿色通道试验（丰乐），504S系品种共6个，分别为两优517（LY 517）、两优5078（LY 5078）、两优5077（LY 5077）、两优5074（LY 5074）、两优5043（LY 5043）、祥两优5202（XLY 5202）。农艺经济和稻米品质性状来源于中国水稻研究所，抗病鉴定数据来源于安徽省农业科学院等，耐热性鉴定数据来源于华中农业大学和安徽省农业科学院水稻研究所。
1.2 分析方法 采用Excel、Origin 9.1等软件进行农艺经济性状等数据分析。
2 结果与分析
2.1 504S系列组合产量及构成要素的变异
由表1可知，504S系列组合农艺性状指标中，变异系数最大的是产量增幅，变异系数为8.05%，产量增幅最大的组合是LY 5043。穗长的变异系数次之。产量构成三要素有效穗数、每穗总粒数和千粒重的变异系数较小，分别为2.36%、2.48%和3.35%，504S系列组合6个品种的产量水平高，平均产量为10 098.5 kg/hm2，最高产量为XLY5202的10 183.5 kg/hm2，产量增幅平均值为8.3%，而产量的变异最小，变异系数为0.64%。504S系列品种株高均值为117.4 cm，间接说明504S系列组合株高较矮、产量较高，产量结构协调性较好。
2.2 504S系列组合稻米品质性状的变异
由表2可知，504S系列组合的稻米品质性状指标中，变异系数最大的是垩白度，变异系数达70.62%，LY 5078的垩白度最大，达2.5%，XLY 5202的垩白度最小，为0.1%。其次是透明度，变异系数为34.02%。长宽比的变异系数最小，变异系数为3.42%。504S系列组合稻米整精米率均较高，均值为64.5%，表明504S系列组合的碾磨品质较好。直链淀粉含量、胶稠度和碱消值3个指标的变异系数较大，变异系数均在10.0%左右。6个品种中达到农业行业《食用稻品种品质》［5］标准一级米有1个（LY5074），占比16.7%，二级米有3个（LY517、LY5077和LY5043），占比50.0%，三级米有2个（LY5078和XLY5202），占比33.3%，说明504S系列组合的稻米品质整体较优。品质改良主要应从降低稻米垩白度、增加稻米的胶稠度和碱消值这几个方面着手。
2.3 504S系列组合主要病虫抗性及耐热性的变异
由表3可知，504S系列组合对主要病虫抗性变异中，褐飞虱的抗性最小，均值为8。对稻瘟病的抗性较好，均值为3.7，达到中抗水平。对穗颈瘟抗性的变异最大，变异系数为37.68%。对白叶枯病的抗病均值为5级左右，属中感水平。504S系列组合的耐热性变异系数为0，供试品种的耐热等级均为3级，说明504S及其系列组合的耐热性均较强。总之，504S在今后配组中，在保证抗稻瘟病和耐热性基础上，加强与抗白叶枯病和抗褐飞虱强的多抗父本配组，保证其所配组合的抗逆性。
3 结论与讨论
产量是杂交稻选育的基础，主要受有效穗数、每穗粒数和千粒重三大因素影响［6-9］。该研究中，504S系列组合表现了株高较矮、结实率好、产量和产量增幅高的特点。在产量构成因素中千粒重略低，因此在后续育种中，应选用千粒重较大的长粒父本与504S配组。
目前评价稻米品质高低的指标主要有外观品质、碾磨品质、蒸煮食味品质［10］。外观品质主要包括透明度、垩白度和长宽比等，外观品质对稻米的商品价值有较大的影响，被认为是稻米商品价值的第一要素，垩白通常是阻碍稻米品质提升的关键因素。碾磨品质主要指标有糙米率、整精米率等。蒸煮食味品质主要指标有直链淀粉含量、胶稠度和碱消值等。碱消值是间接评价稻米糊化温度的有效方法，对稻米蒸煮食味品质影响很大。该研究中，504S系列组合整精米率均值为64.5%，表现了很好的碾磨品质。除LY 5078的碱消值和XLY 5202的胶稠度略低外，其余蒸煮食味品质指标均达《食用稻品种品质》［5］一级米标准。504S系列组合的外观品质中透明度较好，垩白度指标仅有50%达《食用稻品种品质》［5］一级米标准。因此504S配组时，应选择垩白度低的优质父本。
水稻白叶枯病的病原菌是水稻黄单胞菌，白叶枯菌作为一个维管束病原菌，能够通过水稻叶片上的水孔或者伤口进入植物体，在植物叶片上造成灰白色病变的伤口［11-13］。褐飞虱是水稻中最具破坏性的害虫之一，对水稻生产构成重大威胁。它用导管从水稻韧皮部吸取汁液，这对水稻造成了直接的伤害。传统使用化学药剂对白叶枯病和褐飞虱的防治效果较差，花费成本高，且过多使用化学农药也会对环境造成极大的污染和破坏［14］。抗病水稻品种被认为是最经济、最有效、最环保的防治策略［15-16］。该研究6个组合白叶枯病的抗病均值为5级，而褐飞虱的抗性均值为8，因此在504S配组时，应选白叶枯病和褐飞虱抗性好的父本。