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粮食作物

高异交率光温敏核不育系荃211S的特征特性、配组应用及高产制种技术

  • 吕加林 ,
  • 崔会会 ,
  • 高胜从 ,
  • 史昆 ,
  • 朱昌栋 ,
  • 苏祥忠 ,
  • 潘华 ,
  • 章志寒
展开
  • 安徽荃银高科种业股份有限公司,农业农村部杂交稻新品种创制重点实验室,安徽 合肥 230088
崔会会(1989—),男,安徽怀远人,硕士,高级农艺师,从事杂交水稻遗传育种、新材料创制、制种技术等研究。

吕加林(1980—),男,安徽含山人,农艺师,从事杂交水稻遗传育种、制种研究。

Copy editor: 胡立萍

收稿日期: 2025-04-17

  网络出版日期: 2025-12-25

基金资助

安徽省科技创新攻坚计划项目“超高产多抗杂交稻品种选育及应用”(202423m10050002)

Characteristics, combination application, and high yield seed production technology of Quan 211S, a photothermosensitive genic male sterile line with high outcrossing rate

  • LYU Jialin ,
  • CUI Huihui ,
  • GAO Shengcong ,
  • SHI Kun ,
  • ZHU Changdong ,
  • SU Xiangzhong ,
  • PAN Hua ,
  • ZHANG Zhihan
Expand
  • Key Laboratory of Hybrid Rice New Variety Creation, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Win-all Hi-tech Seed Co. , Ltd. , Hefei 230088, China

Received date: 2025-04-17

  Online published: 2025-12-25

摘要

荃211S是以不育系1892S为母本,不育系03S为父本杂交选育的优质不育系,广泛应用于品种选育。本文介绍了该不育系的特征特性、配组应用及高产制种技术。该不育系属于无花粉型,稃尖无色,柱头白色,株型紧凑、茎秆粗、韧性强,精米率高,其所配组的杂交种米质优、抗性好,市场应用前景广泛。目前,以荃211S为母本配组的审定品种有荃两优粤苗、荃两优985等27个。高产制种技术包括选择温度、光照等自然条件良好,海拔不超过300 m的丘陵山区,播种期在6月,始穗期安排在8月中下旬;播种前进行浸种、催芽等处理;选择土壤肥沃、光照充足的田块作秧田,母本用种量在22.5~27.0 kg/hm2,父本用种量在4~8 kg/hm2;遵循重基肥、控氮肥、合理施用送嫁肥的原则进行秧田的水肥管理;大田制种时,采用时间(抽穗时间相差25 d)和空间隔离(物理距离100 m)方式进行隔离,保证母本基本苗数不低于30万穴/hm2,父本基本苗数不低于3万穴/hm2,科学肥水管理,依肥力定肥量,严控尿素施用;稻瘟病、二化螟和稗草等病虫草害以预防为主,按关键期轮换用药(30%氯虫苯甲酰胺、75%三环唑等)保证制种成效;始穗期的前26 d进行花期预测和调整;喷施赤霉素GA3创造父母本有利授粉态势,施后第4天进行人工辅助授粉,施后28 d左右进行收割;收割后利用自然晾晒、卧式烘干和烤烟房等烘干方式进行烘干,使用精选机进行选种。本文为该不育系的进一步推广应用提供参考。

本文引用格式

吕加林 , 崔会会 , 高胜从 , 史昆 , 朱昌栋 , 苏祥忠 , 潘华 , 章志寒 . 高异交率光温敏核不育系荃211S的特征特性、配组应用及高产制种技术[J]. 安徽农学通报, 2025 , 31(24) : 14 -19 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.24.004

Abstract

Quan 211S is a high quality sterile line developed through hybridization of sterile line 1892S as the female parent and sterile line 03S as the male parent. It is widely used in variety breeding. The characteristics of this sterile line, its combination application, and high yield seed production techniques were introduced. This sterile line belongs to the pollen-free type, with colorless glume tips and white stigmas. It has a compact plant type, thick and strong stems, and a high milled rice rate. The hybrid varieties developed from it have excellent grain quality and good resistance, with broad market application prospects. Currently, there are 27 approved varieties developed using Quan 211S as the female parent, such as Quanliangyouyuemiao and Quanliangyou 985. The high yield seed production techniques include selecting hilly areas with good natural conditions such as temperature and light, and an altitude not exceeding 300 m, with a sowing period in June and the heading period arranged in the middle to late August. Before sowing, seed soaking and germination promotion treatments are carried out. Fertile and well-lit fields are selected as seedling fields, with a seed rate of 22.5 to 27.0 kg per hectare for the female parent and 4 to 8 kg per hectare for the male parent. Water and fertilizer management in the seedling fields follows the principles of heavy base fertilizer, controlled nitrogen fertilizer, and proper application of transplanting fertilizer. In the field seed production, isolation is achieved through time (a 25 day difference in heading time) and space (a physical distance of 100 m) methods to ensure that the basic seedlings of the female parent are no less than 300 000 per hectare and those of the male parent are no less than 30 000 per hectare. Scientific water and fertilizer management is implemented, with fertilizer application determined by soil fertility and strict control of urea application. Diseases, pests, and weeds such as rice blast, rice stem borer, and barnyard grass are mainly prevented, and drugs are alternated at critical periods (such as 30% chlorantraniliprole and 75% tricyclazole) to ensure seed production success. Flowering period prediction and adjustment are conducted 26 days before the heading period. Gibberellin GA3 is sprayed to create a favorable pollination environment for both parents, and artificial pollination is carried out on the fourth day after application. Harvesting is done around 28 days after application. After harvesting, the seeds are dried through natural sun-drying, horizontal drying, and tobacco curing rooms, and selected using a seed selection machine. This article provides a reference for the further promotion and application of this sterile line.

水稻是主要粮食作物之一。其中,杂交水稻充分利用杂种优势提高了单产,对保障粮食安全具有重要意义。随着社会的进步和人们生活水平的提高,对杂交水稻品种提出了更多的要求,具体包括高产稳产、优质优价、多抗广适、制种简便及适销对路等核心特性[1]。2012年,安徽荃银高科种业股份有限公司以市场上大面积推广应用的不育系1892S[2-3]作母本、自育的米质优良不育系03S作父本,杂交选育出不育系荃211S。该不育系具有育性起点温度低、异交率高、米质优、抗倒性强、配合力强等优点,为后续优质高产杂交水稻组合的配组奠定了坚实的种质基础[4]。荃211S成功选育并投入应用后,与之配套的高产制种技术也成为行业研究的重点方向。近年来,相关研究人员也总结了部分荃两优系列品种的高产制种技术,如荃两优2118[5-6]、荃两优069[7]、荃两优丝苗[8]、荃两优美香新占[9]、荃两优1606等[10]。本研究在前人总结的基础上,通过在福建、江西、广东、广西等基地的观察与摸索,总结出了一套适宜南方基地的荃211S高产制种技术。本文介绍了荃211S的特征特性、选育、配组品种审定情况及高产制种技术,为该不育系的进一步推广应用提供参考。

1 荃211S特征特性

1.1 育性及生育期

荃211S属于无花粉型不育系,在不育期花粉表现为败育彻底。申广勒等[4]通过3年的自然条件下种植观察发现,在14.5 h日照下,荃211S的不育起点温度低于23.5 ℃,且育性稳定。该品系在合肥地区种植实践表明,5月1日播种,播始历期在83~86 d;6月10日播种,播始历期在73~74 d;在两个播种日期间,播始历期会随着播种时间的推迟而缩短。主茎叶片数在15.4~16.1叶,变幅较小。

1.2 形态特征特性

荃211S集合了1892S和03S的优点,具有育性稳定、米质优、柱头外露率高、抗倒性强、配合力强、制种产量高等特点[10]。株高、有效穗数、平均穗粒数、千粒重均高于1892S。稃尖无色,柱头白色,株型紧凑,茎秆粗、韧性强,叶片挺直,叶色略淡于1892S。

1.3 稻米品质及综合抗性

荃211S经农业农村部稻米及制品质量监督检验测试中心检测,精米率73%,整精米率60.1%,垩白度0.7%,碱消值达7级,胶稠度80 mm,直链淀粉含量13.8%[4]。其所配组的杂交种基本均达到农业行业NY/T 593—2021《食用稻品种品质》标准二级,部分品种达到一级,如荃两优985、荃两优香66、荃两优旺苗、荃两优087、荃两优1606等。该不育系综合抗性较好,其稻瘟病抗性达5级。

2 荃211S配组应用

荃211S配组的恢复系以丝苗类为主,这些恢复系株型较好,米质优,亲和力好[11-14]。截至2025年4月,以荃211S为母本配组的审定品种有27个,除科荃两优1517、荃两优晶丝苗是安徽省审定品种外,其余25个品种均属于国审品种(表1)。
表1 荃211S配组品种审定情况
年份 审定品种 父本 审定编号 稻瘟病 白叶枯病 米质
2024 荃两优粤苗 粤禾丝苗 国审稻20243088 7级 7级 农业行业标准二级
2024 荃两优985 YR985 国审稻20243087 5级 5级 农业行业标准一级
2024 科荃两优1517 沪旱1517 皖审稻2024L014 5级 中感 部标二等
2023 荃两优香66 荃恢15号 国审稻20232045 5级 7级 农业行业标准一级
2024 荃两优旺苗 仲旺丝苗 国审稻20242082 5级 农业行业标准二级
2023 荃两优旺苗 仲旺丝苗 国审稻20232044 5级 5级 农业行业标准一级
2023 荃两优6019 YH6019 国审稻20231021 5级 7级 农业行业标准二级
2023 荃两优晶丝苗 南晶丝苗 皖审稻2023L049 中感 部标二等
2022 荃两优五山洁田 五山洁田 国审稻20226071 5级 5级 农业行业标准二级
2022 荃两优836 YR836 国审稻20226070 5级 5级 农业行业标准一级
2024 荃两优粤农丝苗 粤农丝苗 国审稻20242083 5级 农业行业标准三级
2021 荃两优粤农丝苗 粤农丝苗 国审稻20216109 5级 5级 农业行业标准三级
2021 荃两优洁田丝苗 洁田丝苗 国审稻20216102 9级 5级 农业行业标准三级
2024 荃两优087 YR857 国审稻20242008 5级 农业行业标准二级
2021 荃两优087 YR857 国审稻20216101 5级 5级 农业行业标准一级
2021 荃两优洁丰丝苗 洁丰丝苗 国审稻20216097 5级 7级 农业行业标准一级
2021 荃两优8238 YR8238 国审稻20216095 5级 3级 农业行业标准二级
2021 荃两优879 YR879 国审稻20216089 5级 7级 农业行业标准二级
2021 荃两优532 YH532 国审稻20216086 3级 7级 农业行业标准二级
2021 荃两优美香新占 美香新占 国审稻20210296 5级 5级 农业行业标准二级
2021 荃两优鄂丰丝苗 鄂丰丝苗 国审稻20210264 3级 7级 农业行业标准二级
2021 荃两优136 YR136 国审稻20210161 3级 5级
2024 荃两优1606 YR1606 国审稻20242077 3级 农业行业标准一级
2021 荃两优1606 YR1606 国审稻20216015 3级 农业行业标准一级
2020 荃两优1606 YR1606 国审稻20206076 5级 7级 农业行业标准二级
2021 荃两优069 YR069 国审稻20210116 5级 农业行业标准二级
2020 荃两优069 YR069 国审稻20200210 5级 7级 农业行业标准二级
2020 荃两优95占 YR95占 国审稻20200163 5级 7级
2020 荃两优851 YR851 国审稻20206020 5级 5级 农业行业标准二级
2019 荃两优851 YR851 国审稻20196110 5级 7级 农业行业标准二级
2020 荃两优华占 华占 国审稻20200083 7级 农业行业标准二级
2020 荃两优华占 华占 皖审稻20200010 中抗 中感 部标普通
2022 荃两优2118 YR0822 桂审稻2022137号 5级 6级 农业行业标准二级
2021 荃两优2118 YR0822 国审稻20210020 5级 农业行业标准一级
2018 荃两优2118 YR0822 国审稻20180025 5级 中感 农业行业标准二级
2024 荃两优丝苗 五山丝苗 桂审稻2024116号 3级 7级
2023 荃两优丝苗 五山丝苗 苏审稻20230082 5级 中感
2021 荃两优丝苗 五山丝苗 桂审稻2021218号 7级 5级
2020 荃两优丝苗 五山丝苗 国审稻20206019 5级 农业行业标准一级
2020 荃两优丝苗 五山丝苗 黔审稻20200008 中感 部标三级
2019 荃两优丝苗 五山丝苗 皖审稻20190019 中感 部标三级
2017 荃两优丝苗 五山丝苗 国审稻20176041 5级 6级 农业行业标准二级
2020 筑两优427 27占 国审稻20200216 5级 7级 农业行业标准二级

3 高产制种技术

3.1 基地选择

经过多年的摸索以及相关学者的经验,荃211S制种基地选择在江西、福建、广东、广西等区域的丘陵山区。首先,考虑育性安全,所选制种区域海拔一般不超过300 m,这些基地具有良好自然条件,能够满足杂交水稻制种的温、光、水、肥、热条件;其次,制种区域具有一定的制种经验积累和质量意识,保证水稻制种的产量和质量;同时,需具备充足的劳动力,水稻制种主要依靠人力,充足的劳动力是制种的必要条件。

3.2 播种期与始穗期安排

合理安排父、母本播期是保证种子产量、质量的关键因素。父、母本播期确定后,其花期相遇情况、抽穗扬花期、收割期基本确定。父、母本的播种时间主要结合当地的种植习惯、关键时期的历史气象资料以及父母本在当地的生育期等。根据相关种植经验,以荃211S作母本时,播种期在6月。以荃两优1606制种为例[10],湖南桂阳、江西南城、福建建宁种植基地的母本播种期分别为6月5日、6月11日、6月15日,父本播种期分别为5月13日、3月21日、5月25日,通过分析制种区域的历史气象资料,结合前人的经验,考虑当地的种植习惯以及荃211S的特征特性,安排不同区域的制种始穗期(表2[5-10]
表2 荃211S在不同地区的适宜始穗时间
地点 海拔/m 地形特征 气候类型 始穗期安排
江西抚州地区 100~200 丘陵、山区 亚热带季风气候 8月15—25日
福建三明地区 150~300 丘陵、山区 亚热带季风气候 8月10—28日
福建长汀地区 180~300 丘陵 中亚热带海洋性季风气候 8月20—30日
广西钟山地区 120~300 丘陵 亚热带季风气候 8月20—30日
广东南雄地区 150~300 丘陵 亚热带季风湿润气候 8月18日—9月1日

3.3 种子处理

选择纯度高的亲本是保证种子品质的前提[7]。为此,在选择大田制种所需的亲本时,必须达到GB 4404.1—2024《粮食作物种子 第1部分:禾谷类》原种要求,不育系大田种植净度在98.0%以上,发芽率不低于80%。亲本准备好后,根据技术方案确定的播种时间提前3 d开始浸种,浸种时加入适量的强氯精、咪鲜胺或其他杀菌剂,浸种12 h后捞起,用清水冲洗干净后进行催芽。

3.4 秧田管理

秧田一般选择土壤肥沃、光照充足、水源丰富、排水通畅、运秧方便且无落田谷的田块。秧田面积与制种大田面积的比为1∶(15~20),以保证秧苗充足[9]。一般情况下,荃211S作母本时的用种量控制在22.5~27.0 kg/hm2,配组恢复系(父本)的大田用种量在4~8 kg/hm2。不同地区的栽培育秧习惯略有差别,可根据实际情况调整父、母本用量以保证充足的基本苗。秧田厢宽一般在120~150 cm,过宽不利于播种、踏谷等操作,厢间距为30 cm左右,厢面要求直、平,山区的秧田周围要做好防护措施,防止鸟类、鼠类偷食刚出芽的种子。
秧田的水肥管理遵循重基肥、控氮肥、合理施用送嫁肥的原则,以培育壮秧。肥料一般选用45%复合肥(N∶P∶K为15∶15∶15),基肥用量控制在375~450 kg/hm2;在秧苗2叶1心时,喷施多效唑450~750 g/hm2以促进秧苗分蘖,对水225~240 kg/hm2,均匀喷施,同时追施45%复合肥75~150 kg/hm2作断奶肥;在移栽前4~5 d,再施1次45%复合肥75~150 kg/hm2作送嫁肥。

3.5 大田管理

3.5.1 设置隔离区

隔离是避免外来花粉传播的一种有效手段[15]。荃211S的高异交率特性决定其制种必须采取严格的隔离措施。目前大田生产主要采用时间和空间隔离,以空间隔离为主。福建、江西、湖南、贵州、广东、广西等地的丘陵山区形成了天然的隔离条件。无山脉、树林等隔离条件的,采用物理距离100 m以上或抽穗时间相差25 d以上作为隔离条件。粳稻种植区域一般不建议安排制种,特殊情况,隔离距离不低于1 000 m。

3.5.2 及时移栽

控制好亲本秧龄,是保证花期相遇的重要举措[16]。一般情况下,父本秧龄控制在35 d以内,叶片在7叶以内;母本秧龄一般控制在18 d以内,叶龄控制在5叶以内。丘陵山区的田块面积相对较小,不利于机插秧,一般采用人工移栽的方式,少部分地区如南城地区采用人工抛秧的方式。目前采用的大田制种厢宽在1.8~2.0 m,父、母本行比为1∶8,父本通常采用两期播种以保证充足花粉量。移栽规格:母本株距13.3 cm,行距16~17 cm;一期与二期父本按照1∶1间插,株距在30 cm左右,一期和二期父本播期间隔8~10 d,父、母本株距20~30 cm,留好操作行,保证农事操作的便利性。为保证基本苗数,大田制种一般坚持“靠插不靠发”原则,保证母本基本苗数不低于30万穴/hm2,每穴1~2粒谷苗,每粒谷苗有3个左右分蘖;父本基本苗数不低于3万穴/ hm2,每穴2~3粒谷苗,每粒谷苗有4个左右分蘖。

3.5.3 科学管控肥水

科学管理肥水是保证丰产苗架的基础[10]。肥料的施用应根据不同区域的田块肥力水平以及用肥习惯,结合制种组合的特性具体安排。以正常肥力田块为例,以45%复合肥为标准,其大田用肥量的基肥一般控制在300~450 kg/hm2,父本移栽后7 d内,单追尿素75.0~112.5 kg/hm2+45%复合肥75.0~112.5 kg/hm2 ;母本移栽结束后8 d内,全田均匀撒施45%复合肥225~300 kg/hm2。由分蘖盛期进入生殖生长期后,用氯化钾作穗粒肥,用量在225~300 kg/hm2,喷施赤霉素GA3前,母本叶色由浓绿转为淡绿,若部分田块贪青,要追施适量氯化钾促进其褪色;若制种田块前茬种植烟叶,应减少总体用肥量,减少比例在30%~40%;偏瘦田块可适当增加用肥量;母本施肥时慎用尿素。水浆管理坚持“浅水插秧,寸水活棵,薄水分蘖,苗足晒田”的原则,晒田至田间开裂后覆水,抽穗扬花期保持浅水层,灌浆期保持田间湿润,进入乳熟期后挖沟断水自然晾干等待收割。

3.5.4 科学防治病虫草害

病虫草害坚持以预防为主。主要病害有稻瘟病、稻曲病、纹枯病、稻粒黑粉病等;主要虫害有二化螟、三化螟、卷叶螟、稻飞虱等;主要草害有稗草、千金子、马唐、牛筋草等禾本科杂草,异型莎草、碎米莎草、水虱草等莎草科杂草,鸭舌草、丁香蓼等阔叶类杂草。病虫草害防治需抓住几个关键时期,科学用药。移栽后7~10 d,防治二化螟、三化螟、稻瘟病、稻飞虱以及各类草害,可选药物包括丁醚脲·虱螨脲、30%氯虫苯甲酰胺、75%三环唑、35%噻虫嗪、苄嘧磺隆等;进入分蘖期后,防治螟虫、稻瘟病、稻飞虱、纹枯病等,可选药物包括5%阿维菌素、24%丙溴辛硫磷、12%虫螨腈·虱螨脲、80%烯啶吡蚜酮、肟菌酯·戊唑醇;破口前7~10 d,用12%虫螨腈·虱螨脲、三氟苯嘧啶、苯甲·嘧菌酯分别对应防治稻纵卷叶螟、稻飞虱、纹枯病、稻粒黑粉病、稻瘟病;喷施第一次赤霉素,用5.7%甲维盐、75%三环唑防治螟虫(二化螟、卷叶螟)、纹枯病、黑粉病、稻瘟病。病虫害的防治药物种类较多,各地区可结合当地的用药习惯,科学施用。在防治同一病虫害时,建议不同时期施用不同药物,防止其产生耐药性[17]

3.6 花期预测和调整

根据幼穗分化程度结合叶龄余数进行花期预测,一般在计划始穗期的前26 d左右开始进行幼穗剥检,幼穗分化初期可借助解剖镜查看[18]。理想花遇标准为一期父本早母本2~3 d,二期父本与母本持平或略迟1~2 d。提早预测花期可为花期不理想时调节花期争取更多的时间,花期调节宜早不宜迟。若因农事操作、天气异常等因素导致花期偏差较大时(超过5 d),应立即采取花期调节措施。主要调节措施包括肥料和水浆管理。若母本开花较早,应立即停止晒田并覆水,同时父本单施氯化钾75~150 kg/hm2或单独喷施磷酸二氢钾;若父本开花较早,应持续晒田,母本单施氯化钾300~450 kg/hm2,父本可单独喷施多效唑。

3.7 喷施赤霉素

喷施GA3可有效解除母本包茎,创造父、母本有利授粉态势,提高制种产量。其用量一般根据天气情况、苗架、花期相遇理想状态、见穗指标等情况适当调整,且存在地区差异。母本荃211S对GA3相对不敏感,用量一般在600~1 080 g/hm2,分3次全田喷施,第1次全田均匀喷施180~360 g/hm2;间隔1 d喷施第2次,用量240~480 g/hm2;间隔1 d喷施第3次,用量180~240 g/hm2。苗架好的田块适当增加其用量;花遇时期不理想时,尤其是母本快较多时,先喷施母本,待父本破口时再喷施父本;采用无人机喷施时,可酌情增加用量。

3.8 人工辅助授粉

GA3喷施后第4天左右,母本开始开花时进行人工辅助授粉。10:00开始采用绳子赶粉,赶粉时要求拉紧绳子,保持较快的行走速度,盛花期每天至少赶粉3次,每次赶粉间隔不超过30 min,赶粉持续时间一般在10 d左右。

3.9 育性观察和去杂

母本进入育性敏感期后,及时关注和记录制种点天气情况,当日平均温度低于23.5 ℃时,做好标记,待到抽穗扬花时做好花粉镜检和隔离栽培。正常天气条件下,在抽穗扬花时做好冷浸田、入水口、背阴处的花粉镜检,若镜检视野中出现可染花粉粒、染败等花粉类型,立即对该田块进行详细镜检,并做好隔离栽培。隔离栽培结实的种子单收单放等待鉴定结果决定是否发回仓库。去杂抓住几个关键时间段。一是封行前,主要针对前茬种植杂交稻的田块,去除异型株;二是喷施GA3后,去除早熟株、串粉株、迟熟株等异型株;三是收割前,检查父本是否有剩余,同时去除母本中异型株。

3.10 收割和烘干

及时收割和烘干是保证种子品质的必要条件。荃211S配组的F1代种子成熟较快,无分段灌浆现象。正常气温条件下,收割时间根据喷施赤霉素的时间来推算,一般在喷施后28 d左右。灌浆期遇低温时可适当延长,遇持续高温时则可适当缩短。收割后及时进行烘干,目前研究区域主要以烘干机、烤烟房的方式进行脱水干燥,少量农户采取自然晾晒的方式。鼓励使用烘干机和烤烟房[19],一是可应对收割时不利天气;二是节约成本,提高效率;三是保证种子品质。

3.11 精选和加工

精选是入库前保证种子品质的最后一道工序。精选的好坏直接关系到种子净度和发芽率。净度99%以上的种子,正常情况下发芽率≥85%,发芽率较低时,可采用先进的精选机(风选和比重选一体机以及光选机),根据实际情况采取不同的精选措施以保证种子质量。

4 结语

荃211S是以不育系1892S作母本,不育系03S作父本杂交选育出的不育系,其具有异交率高、米质优、抗倒性好、育性起点温度低等特点,已配组审定品种27个,杂交种米质多数在国标二级及以上,推广应用前景广阔。其在不同地区的高产优质制种技术关键在于合理安排抽穗扬花期、加强苗期和大田的管理、科学喷施赤霉素、及时收割和烘干、严格精选等。本文为不育系211S的进一步推广应用提供参考。
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