優質水稻核心種質‘松93—8’的創建與利用

閆平 牟鳳臣 武洪濤 于艷敏 張書利 徐振華 周勁松

摘要：為了驗證‘松93-8是優質水稻核心種質，以便發揮該資源在優質水稻新品種培育中的作用，以‘松93-8作為親本配置雜交組合，采用系譜法選擇，對水稻品種農藝性狀和品質性狀進行了相關性分析。結果表明，11年間育成水稻新品種23個，育成的新品種具有熟期早、米質優、產量高、抗逆性強等特點，累計推廣種植201.3萬hm2；育成的新品種生育期與株高、穩長、產量呈顯著正相關，與水稻穩頸瘟呈極顯著負相關；整精米率與糙米率、堊白率呈極顯著正相關；食味值與糙米率、整精米率、膠稠度呈正相關，與堊白率、堊白度、直鏈淀粉含量呈負相關。表明‘松93-8遺傳力、配合力強，是遺傳基礎廣泛的優質水稻核心種質資源。

關鍵詞：‘松93-8；核心種質；水稻；優質

中圖分類號：S511 文獻標志碼：A 論文編號：cias14100044

0 引言

2014年5月2日，中央電視臺CCTV-1頻道《舌尖上的中國2》節目，報道了“五常大米是中國最好的大米”，再次提升了“五常大米”在全國的知名度，而“五常大米”好吃的原因除了獨特的土壤、氣候條件外，優質水稻品種是支撐“五常大米”好吃的關鍵，而優質水稻品種則來源于優質水稻種質資源。稻種資源是水稻育種研究的物質基礎，也是育種成敗的關鍵，如何選用種質資源越來越被育種家們重視。林世成等認為，建國以來被利用的水稻骨干資源不多，主要集中在幾個品種中，指出了某一特定時期在水稻育種中必然會有某些優良種質及其衍生系統，或因其具有對環境條件的廣泛適應性，或因其綜合性狀優良且配合力強，或因其攜帶特殊的有利基因而被普遍應用于品種改良計劃之中，及時發掘并利用自然界已有的或新創造出來的優良種質，是品種改良事業突飛猛進的保證。湯圣祥等研究認為，對中國常規新品種育成和產量提高做出重大貢獻的核心骨干親本35個，其中，秈稻19個，粳稻16個。周少川等認為，水稻核心種質是指在具有某些優良性狀的育種材料中，其高效性主要體現在核心種質在育種上的利用效率，并認為核心種質具三大共性：一是綜合農藝性狀優良，抗性好；二是遺傳基礎廣泛；三是配合力強，能較好地與遺傳距離較遠的種質相結合，保持原有的優點，改良原有的不理想性狀，利用核心種質育成的品種類型多，育種成效好。李白超等認為，核心種質應該具備異質性、多樣性和代表性、實用性、動態性4個特征。

‘松93-8是黑龍江省農科院五常水稻所通過系統選育而成的優質種質資源，利用‘松93-8作為核心種質資源，僅黑龍江省育種單位就育成水稻品種23個，特別是黑龍江省第一積溫帶（包括五常市）育成的優質水稻品種和‘松93-8密切相關，并創建了一批優良種質資源。然而科研工作者對‘松93-8及其衍生物研究的很少，也沒有相關報導，為了更廣泛的宣傳、應用‘松93-8優質水稻核心種質資源，筆者從1994年開展了“優質水稻核心種質‘松93-8創建與利用”研究，為水稻新品種選育及相關研究提供依據。

1 材料與方法

1.1 ‘松93-8核心種質創建

1990年在黑龍江省農科院五常水稻所異地選拔、鑒定試驗基地，在秈粳雜交后代‘松88-11（‘松粳3號）品種試驗田種，發現一變異個體，其主要性狀與‘松88-11（‘松粳3號）完全不同，經過1991-1992年加代擴繁，穩定后起名為‘松93-8，由于該品種米質優，經綜合分析被確定為核心種質加以利用。

1.2 ‘松93-8產量和品質鑒定

‘松93-8生育期146天左右，需活動積溫2780℃。株高100 cm左右，穗長23 cm左右，每穗粒數125粒左右，千粒重26 g，粒型細長，稀有芒，劍葉上舉，活稈成熟，分蘗力強而且集中。所內產量鑒定公頃產量7500 kg，比對照‘松粳2號增產2.1%。經農業部谷物制品檢測中心米質分析結果為：糙米率81.5%，精米率73.4%，整精米率66.4%，粒長5.6 mm，粒寬2.7 mm，長寬比2.1，堊白大小13.5%，堊白米率4.0%，堊白度0.5%，直鏈淀粉（占干重）17.88%，膠稠度65.3 mm，堿消值7.0級，粗蛋白（干基）7.16%。食味評分24.4分，符合一級優質米。

1.3 ‘松93-8核心種質利用

1994年以來黑龍江省農科院五常水稻所以‘松93-8及其衍生物為核心親本，以地理遠緣品種‘通306、‘遼粳152等資源配置重點組合25個，以系譜法選擇，F₄代開始結合異地多點篩選和鑒定，特別是病區的鑒定，增加選擇壓力，于1998年以來共穩定‘松98-122（松粳9號）等后代材料31份，1999年開始進行所內產量鑒定，2000年開始參加黑龍江省區域試驗。同時，黑龍江省其他育種單位也開始利用‘松93-8作為核心親本開展優質水稻新品種選育。

2 結果與分析

2.1‘松93-8遺傳基礎廣泛

從圖1看出，‘松93-8既有秈稻資源‘矮腳南特、‘沈蘇6號、‘越路早生，也有粳稻資源‘合江20，既有國外日本資源‘豐錦、‘藤坂5號、‘早豐，也有國內資源‘遼粳5號、‘合江14等，即‘松93-8集秈粳稻、國內外、省內外資源于一身，遺傳基礎廣泛。

2.2 ‘松93-8核心種質利用成效

圖2表明，圍繞‘松93-8及其衍生物為核心種質資源，黑龍江省育種單位共育成水稻品種23個，其中，黑龍江省農科院五常水稻所育成新品種9個，黑龍江省農科院栽培所育成新品種3個，東北農業大學育成新品種6個，五常市利元種子公司育成新品種2個，五常市種子公司育成新品種1個，綏化市喬氏種業育成新品種1個，五常市龍洋種子公司育成新品種1個。以上的育種成效表明了合理利用‘松93-8作為核心種質可以育成大量的優質水稻新品種。

2.3 新品種主要農藝性狀表現

表1（數據是黑龍江省歷年區域試驗、生產試驗數據平均值或年度間幅度值）表明，新品種具有以下特點：（1）熟期早：早熟是決定寒地水稻高產穩產的基礎。2003—2013年11年間，黑龍江省水稻育種單位利用‘松93-8及其衍生物育成水稻新品種23個，品種生育期在134～147天，有7個品種和‘松93-8同熟期，占新品種的30.43%，其余69.57%新品種都比‘松93-8早4～11天，擴大了新品種的適用范圍。（2）產量高：新品種比相應對照品種增產4.9%～10.85%之間，增產8.0%以上的品種占新品種數量的57.14%，其中產量表現突出的品種有‘松粳9號，2004年8 hm²連片種植平均產量10519.5 kg/hm²；2005年7 hm²連片種植平均產量11029.5kg/hm²，達到了寒地早粳10500kg/hrn2的超級稻產量標準，2006年被農業部確定為超級稻品種。（3）抗逆性強：黑龍江省種子管理局指定單位進行稻瘟病接種鑒定，新品種穗頸瘟低于3級（含3級）的年次占77.27%，穗頸瘟5級的占18.18%，穗頸瘟7～9級的只占4.55%；水稻減數分裂期深井冷水串灌，空殼率低于10%的占35.14%，空殼率在10%～20%的占51.35%，空殼率在20%～30%的占13.51%。整體綜合表現抗逆性強。

2.4 新品種主要性狀的關系

表2表明，新品種生育期與株高、穗長、產量呈顯著正相關，與水稻穗頸瘟呈極顯著負相關，表明熟期越晚產量越高，抗穗頸瘟性越強；株高與穗長呈極顯著正相關，與穗頸瘟呈顯著負相關；穗長與每穗粒數呈極顯著正相關，與產量呈顯著正相關，與穗頸瘟呈極顯著負相關；每穗粒數與產量呈顯著正相關，與穗頸瘟呈顯著負相關。

2.5 新品種品質性狀

表3表明，以‘松93-8作為核心種質，育成的水稻新品種稻米品質均超過國家二級優質米以上標準，其中，碾米品質中的糙米率有60.87%的品種達到國家一級優質米標準，整精米率有69.57%的品種達到國家一級優質米標準；外觀品質的粒長、長寬比、堊白率、堊白度均達到國家一級優質米標準；蒸煮品質的直鏈淀粉含量有73.91%的品種達到國家一級優質米標準；新品種食味品質均為國家部頒二級優質米，這可能與黑龍江省稻米食味分析對照品種的食味分值設置較低有關。

2.6 新品種主要品質性狀的關系

表4表明，整精米率與糙米率、堊白率呈極顯著正相關，與膠稠度呈負相關，與徐正進等、吳春贊等研究的整精米率與糙米率呈極顯著正相關，與堊白率呈極顯著負相關，與膠稠度呈正相關不同，這可能與本研究都是長粒型品種有關；堊白率與堊白度呈顯著正相關，與膠稠度呈顯著負相關，與劉寶海、李平等、趙鏞洛等”、池曉雯研究的堊白米率與堊白度呈極顯著正相關，堊白度與膠稠度呈顯著負相關相同；徐銓等、邊嘉賓等、施利利等研究認為，水稻食味值與直鏈淀粉含量呈顯著負相關，本研究結果為，新品種食味值與糙米率、整精米率、膠稠度呈正相關，與堊白率、堊白率、直鏈淀粉含量呈負相關，沒有達到顯著水平，這可能與新品種各品質性狀都是一、二級優質米，數值間差異較小有關。

2.7 主要農藝性狀與品性狀的關系

表5表明，水稻株高與糙米率、整精米率呈負相關，相關程度為78.47%和54.15%，沒有達到顯著水平，與堊白率達到顯著負水平；每穗粒數與糙米率、整精米率、堊白率、堊白度、膠稠度呈負相關，與直鏈淀粉含量、食味評分呈正相關，沒有達到顯著水平；穗粒數與整精米率呈負相關，相關程度為71.1%，千粒重與直鏈淀粉含量呈正相關，沒有達到顯著水平，與葉定池等研究穗粒數與整精米率呈極顯著負相關，千粒重與直鏈淀粉含量呈顯著正相關的趨勢一致，但顯著性不同，這可能與秈、粳稻性狀差異有關；糙米率、整精米率與產量呈顯著正相關，同于建波研究的結論相近；穗頸瘟與堊白率呈極顯著正相關，與潘國君等研究結果相同。

2.8 新品種的應用

以‘松93-8作為核心種質育成的水稻新品種，是目前黑龍江省第一、二積溫帶主栽品種，2013年推廣種植34.04萬hm²，2003年以來在黑龍江省累計推廣種植201.3萬hm²（黑龍江省種子管理局統計數據）。由于這些新品種米質優、產量高、抗逆性強、適應性廣，很受當地農民歡迎，并得到了省內外同行專家的高度認可，‘松粳9號于2008年獲得黑龍江省科技進步二等獎，‘龍稻7號于2009年獲得黑龍江省科技進步二等獎，‘松粳7號于2009年獲得黑龍江省科技進步三等獎，‘五優稻4號于2011年獲得黑龍江省科技進步二等獎。同時，這些優質水稻品種已作為黑龍江省育種單位新一輪核心種質資源加以利用，它們的后代材料很快將在生產上應用。

3 結論與討論

稻種資源是水稻育種研究的物質基礎，選好、用好稻種資源是水稻育種成敗的關鍵。世界各國收集并保存的水稻及其近緣野生種質資源大約25萬份，如何挖掘、改良、創新、利用好種質資源，育種家們已提出了很好的建議。盧寶榮等認為水稻育種程序中一項重要工作是種質資源的正確選用；楊守仁等提出的理想株型與穩定的有利優勢相結合和楊振玉等提出的“秈粳架橋”實現有利基因交換，都試圖把秈稻資源引入粳稻或粳稻資源引入秈稻，實現秈、粳稻的超高產育種。借鑒上述專家的研究理論，黑龍江省水稻育種家利用‘松93-8為核心種質，在11年間育成水稻新品種23個，育成的新品種具有熟期早、米質優、產量高、抗逆性強等特點，累計推廣種植201.3萬hm²；育成的新品種生育期與株高、穗長、產量呈顯著正相關，相關系數分別為0.5081、0.4730、0.4146，與水稻穗頸瘟呈極顯著負相關，相關系數為-0.5962；整精米率與糙米率、堊白率呈極顯著正相關，相關系數分別為0.5546和0.60591食味值與糙米率、整精米率、膠稠度呈正相關，與堊白率、堊白度、直鏈淀粉含量呈負相關。驗證了‘松93-8遺傳力、配合力強，是遺傳基礎廣泛的優質水稻核心種質資源。

黑龍江省水稻育種以粳粳交為主，種質資源主要源于愛國、坊主、旭、龜之尾等日本品種，遺傳基礎狹窄。然而粳稻遺傳背景帶有明顯的地域性，并受到國外引入品種（尤其是日本品種）的強烈影響。如何改變水稻遺傳基礎單一、遺傳背景狹窄已成為黑龍江省水稻育種家的一大難題。本研究利用的種質資源‘松93-8是黑龍江省農科院五常水稻所以秈粳雜交和引進秈粳中間材料并加以利用育成的黑龍江省第一個具有秈粳稻血緣的長粒型粳稻品種，通過綜合鑒定確定‘松93-8為核心種質，并以‘松93-8為親本育成優質水稻新品種9個（全省育成23個），育成的水稻新品種稻米品質均達到國家一、二級優質米標準，抗病性、耐冷性、以及產量水平均有大幅度的提高，新育成的水稻品種除了在黑龍江省的適應區內大面積推廣種植外，大部分品種已作為新的種質資源被加以利用，極大地豐富了寒地優質水稻種質資源。

但是以‘松93-8為核心種質育成的23個品種都以單交為主，大部分品種在生產上推廣3～5年就因稻瘟病的發生而停止推廣，所以，采用回交或復交等手段，加強有利基因的聚合是今后研究的重點。