陳家彬　林　綱　趙德明　江青山　賀　兵　張　杰

（四川省宜賓市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，宜賓 644000）

我國(guó)兩系雜交水稻選育進(jìn)展

陳家彬林綱趙德明江青山賀兵張杰

（四川省宜賓市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，宜賓 644000）

自?xún)上挡挥当话l(fā)現(xiàn)以來(lái)，兩系雜交水稻育種幾十年間取得顯著成就。本文根據(jù)國(guó)家水稻數(shù)據(jù)中心兩系不育系及兩系品種審定數(shù)據(jù)等信息，概述了目前為止我國(guó)兩系不育系及兩系雜交稻品種審定情況和良好發(fā)展態(tài)勢(shì)，將四川省和湖南省兩個(gè)育種大省的兩系雜交稻審定情況進(jìn)行了對(duì)比和育種方向的分析，并對(duì)兩系雜交水稻育種做出了進(jìn)一步的展望。

水稻；兩系；選育；進(jìn)展

1973年，石明松發(fā)現(xiàn)農(nóng)墾58S后，提出了一系兩用選育兩系雜交稻新組合的設(shè)想［1］。1987年，袁隆平提出雜交水稻從三系、兩系到一系的發(fā)展戰(zhàn)略［2］。隨著培矮64S、廣占63S以及Y58S等實(shí)用性?xún)捎煤瞬挥档倪x育和應(yīng)用，兩系不育系和品種從2000年后開(kāi)始大量進(jìn)入推廣應(yīng)用階段。至2009年，共有121個(gè)兩系組合年推廣面積達(dá)到或者超過(guò)6700hm2，累計(jì)推廣面積達(dá)到2097.4萬(wàn)hm2［3］。在2009-2011年間，雜交水稻年推廣面積全國(guó)前10位的品種中兩系雜交稻品種占5個(gè)，而且連續(xù)3年推廣面積位居前3位的均是兩系雜交稻品種［4］。2012年雜交稻年推廣面積全國(guó)前10位的品種中兩系雜交稻品種占6個(gè)，一舉超越三系雜交稻［4］，同時(shí)，兩系雜交稻已約占雜交水稻總種植面積的1/3［5］，兩系雜交稻迎來(lái)了空前的發(fā)展。本文根據(jù)國(guó)家水稻數(shù)據(jù)中心兩系水稻的審定數(shù)據(jù)信息，概括了我國(guó)兩系水稻不育系和兩系雜交水稻育種的研究進(jìn)展。

1　我國(guó)兩系水稻不育系選育及其審定品種情況

光敏不育系的育性轉(zhuǎn)換是光溫共同作用的結(jié)果，1989年的盛夏低溫使人們逐漸重視選育新的長(zhǎng)日不育下限溫度低、短日可育上限溫度高的實(shí)用型光溫敏不育系［6］。同時(shí)，不同生態(tài)區(qū)、不同生態(tài)類(lèi)型的光溫敏核不育系選育的光溫指標(biāo)不一樣，增壓選擇則是選育低不育起點(diǎn)溫度核不育系的重要方法之一［7］。實(shí)用光溫敏兩用核不育系的選育成功，以及大量應(yīng)用在雜交稻育種理論與實(shí)踐上具有重要意義，也為我國(guó)雜交水稻研究開(kāi)辟了新領(lǐng)域。到2015年，根據(jù)國(guó)家水稻中心數(shù)據(jù)，通過(guò)省級(jí)以上審定的兩系不育系為88個(gè)，我們統(tǒng)計(jì)了審定品種數(shù)最多的10個(gè)兩系不育系（表1），從表1中可以看出，審定水稻品種最多的為Y58S，審定80個(gè)品種，共106次審定；其次為培矮64S、株1S等，他們的轉(zhuǎn)育溫度都是23℃或者23.5℃，具有較好的制種安全性，同時(shí)，不育基因來(lái)源也相當(dāng)豐富，來(lái)自于幾個(gè)不同的兩系不育系。而作為親源直接選育出的新兩系不育系則以培矮64S最多，達(dá)到了9個(gè)。

2　我國(guó)通過(guò)國(guó)家審定兩系水稻品種數(shù)

自袁隆平提出從三系育種到兩系育種思路以來(lái)，由于光溫敏核不育系可一系兩用，不育系的育性受核基因控制，不存在恢保關(guān)系，因而在雜交稻育種上易于擴(kuò)大育種親本的選育范圍，配組自由，容易選配出高產(chǎn)、多抗、優(yōu)質(zhì)的雜交組合［8］。農(nóng)業(yè)部和科技部分別于 1996年和1997年立項(xiàng)和啟動(dòng)了中國(guó)超級(jí)稻育種計(jì)劃，兩系雜交稻品種在實(shí)現(xiàn)超級(jí)稻計(jì)劃中發(fā)揮了重要作用［9］。到2015年，根據(jù)國(guó)家水稻數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)，我國(guó)共審定省級(jí)以上兩系雜交稻品種774個(gè)，獲得品種授權(quán)品種75個(gè)，其中農(nóng)業(yè)部國(guó)審品種142個(gè)。我們對(duì)最近10年通過(guò)國(guó)審的兩系品種數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)（表2），從表2中可以看出，國(guó)審兩系品種數(shù)從2006年的5個(gè)逐年增加至2015年的22個(gè)，所占總審定秈稻雜交稻品種數(shù)的比率也從8.6%逐漸增加到52.4%，審定數(shù)目和所占比例都呈現(xiàn)逐年遞增趨勢(shì)，現(xiàn)在國(guó)審兩系雜交秈稻品種已經(jīng)占現(xiàn)國(guó)審雜交秈稻品種數(shù)的半壁江山。

表2　我國(guó)2006-2015年國(guó)家審定兩系雜交稻品種數(shù)

3　兩個(gè)育種大省兩系品種審定情況對(duì)比

四川省和湖南省是我國(guó)的育種大省，根據(jù)國(guó)家水稻數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)，我們統(tǒng)計(jì)了2個(gè)育種大?。ㄋ拇ㄊ『秃鲜。﹥上邓酒贩N省級(jí)審定情況（表3），從表3可以看出，從2005年開(kāi)始，四川省到2012年才由四川泰隆超級(jí)雜交稻研究所審定一個(gè)兩系雜交秈稻品種Y兩優(yōu)973，開(kāi)創(chuàng)了四川省省審兩系水稻的先河，但除此之外，最近10年都沒(méi)有兩系品種的審定；而湖南省的兩系審定品種每年都有，所占比率逐年增加，最近幾年，兩系水稻品種數(shù)在湖南省審品種中已經(jīng)達(dá)到50%。 作為2個(gè)育種大省，我們也可以看出四川在水稻品種選育上一直以三系為主，雜交稻品種選育基本上是三系雜交稻的天下，而湖南省則是兩系三系協(xié)同發(fā)展，兩系和三系雜交稻各占半壁江山。

表3　四川省和湖南省兩系品種省級(jí)審定情況對(duì)比

2個(gè)育種大省對(duì)研究方向的不同，我們也可看出2個(gè)育種大省在國(guó)審品種中所占比例的變化。我們統(tǒng)計(jì)了四川省和湖南省兩系國(guó)審品種情況（表4），根據(jù)表4可以看出，四川省的育種單位從2006年到2015年都沒(méi)有國(guó)審兩系品種，兩系國(guó)審品種一直沒(méi)有突破，而湖南省育種單位的兩系國(guó)審品種在逐漸增加，兩系國(guó)審品種所占國(guó)審秈稻雜交水稻品種比例也在逐年遞升。

表4　四川省和湖南省國(guó)家級(jí)審定兩系品種情況對(duì)比

4　建議與展望

目前，我國(guó)雜交水稻種植面積約占水稻總種植面積的50%～60%，其中80%的秈稻為雜交稻品種，主要在中國(guó)南方種植［10］。我國(guó)兩系雜交水稻研究從發(fā)現(xiàn)農(nóng)墾58S到目前為止，兩系雜交稻推廣已進(jìn)入快速發(fā)展的新階段。同時(shí)，兩系不育系育性轉(zhuǎn)換是主效不育基因與微效多基因相互作用的結(jié)果，微效不育基因可影響兩用核不育系的不育起點(diǎn)溫度［11］，因轉(zhuǎn)育溫度屬數(shù)量性狀，存在起點(diǎn)溫度漂變可能［12］。因此，我們必須研究選育出起點(diǎn)溫度更低、更穩(wěn)定的兩系不育系，保證制種安全；同時(shí)，利用兩系雜交稻研究不受恢保關(guān)系制約的優(yōu)點(diǎn)，選取更廣泛的水稻材料，充分利用雜種優(yōu)勢(shì)，選育出更高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)高抗的水稻品種；最后，隨著分子標(biāo)記輔助育種的不斷發(fā)展，加強(qiáng)分子標(biāo)記輔助育種在兩系選育中的運(yùn)用，將分子生物學(xué)更多的運(yùn)用到兩系育種中，將能更快的實(shí)現(xiàn)兩系雜交育種的進(jìn)步，更早的實(shí)現(xiàn)超級(jí)稻育種的新突破。

［1］石明松．對(duì)光照長(zhǎng)度敏感的隱性雄性不育水稻的發(fā)現(xiàn)與初步研究．中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，1985（2）：44-48

［2］袁隆平．雜交水稻的育種戰(zhàn)略設(shè)想．雜交水稻，1987（1）：1-3

［3］斯華敏，劉文真，付亞萍，等．我國(guó)兩系雜交水稻發(fā)展的現(xiàn)狀和建議．中國(guó)水稻科學(xué)，2011，25（5）：544-552

［4］黃惠芳，鄂志國(guó)，祁永斌，等．中國(guó)兩系雜交稻的發(fā)展現(xiàn)狀及光溫敏雄性不育基因研究進(jìn)展．浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2015，27（5）：893-899

［5］張華麗，陳曉陽(yáng)，黃建中，等．中國(guó)兩系雜交水稻光溫敏核不育基因的鑒定與演化分析．中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，48（1）：1-9

［6］袁隆平．選育水稻光、溫敏核不育系的技術(shù)策略．雜交水稻，1992（1）：1-4

［7］陳立云，肖應(yīng)輝．水稻光溫敏核不育機(jī)理設(shè)想及光溫敏核不育系選育策略．中國(guó)水稻科學(xué)，2010，24（2）：103-107

［8］陳立云，雷東陽(yáng)，唐文幫，等．論雜交水稻的育種方法．湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，41（1）：1-6

［9］袁隆平．發(fā)展超級(jí)雜交水稻保障國(guó)家糧食安全．雜交水稻，2015，30（3）：1-2

［10］鄧興旺，王海洋，唐曉艷，等．雜交水稻育種將迎來(lái)新時(shí)代．中國(guó)科學(xué)：生命科學(xué)，2013，43（10）：864-868

［11］陳立云，雷東陽(yáng)，唐文邦，等．兩系法雜交水稻研究和應(yīng)用中若干問(wèn)題的思與行．中國(guó)水稻科學(xué)，2010，24（6）：641-646

［12］李超，徐建紅．水稻光溫敏核不育的分子與表觀調(diào)控機(jī)理．農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào)，2016，24（1）：115-124

2016-03-09）

四川省“十二五”育種攻關(guān)項(xiàng)目（2012NY001）