姜志強 姜志超 蔣玉坤
本文以遼寧省2011年~2015年審定的66個水稻品種為分析材料,對遼寧水稻品質性狀現狀進行分析。結果表明:這些品種的優質基因源于豐錦和越光,遺傳基礎相對較窄。因此,在優質米育種中需導入新的優質米基因,擴大品種的品質遺傳背景。
1 材料與方法
供試品種為遼寧省2011-2015年間審定的水稻品種共66個。
2 結果與分析
2.1 遼寧省水稻品種品質性狀變異
從性狀變異程度上看,12個品質性狀的變異系數在1.21%~62.74%。其中堊白度、堊白粒率、透明度的變異系數最大,分別為62.74%、58.91%、36.08%。膠稠度、堿消值的變異系數中等,分別為10.50%和10.42%。糙米率、精米率、整精米率、粒長、直鏈淀粉含量、籽粒長寬比、蛋白質含量的變異系數較小,在1.21%~9.88%。66個水稻品種中達到優1、2、3級標準的比例分別為12.1%、56.1%、19.7%。表明,近年來育成的水稻品種在加工品質性狀上差異較小,但整體提高難度較大。外觀品質性狀上差異較大,優質等級上差異明顯。蒸煮食用品質性狀上差異中等,但優質率較高。
2.2 遼寧省水稻品種品質性狀相關及聚類分析
糙米率與精米率、糙米率與整精米率、精米率與整精米率、粒長與籽粒長寬比、堊白粒率與堊白度、堊白粒率與透明度、堊白度與透明度、膠稠度與直鏈淀粉含量間均達到極顯著正相關水平(0.655**、0.434**、0.498**、0.700**、0.919**、0.333**、0.380**、0.391**),整精米率與直鏈淀粉含量、透明度與堿消值、堿消值與膠稠度間均達到極顯著負相關水平(-0.321**、-0.328**、-0.369**),粒長與蛋白質含量、堊白粒率與蛋白質含量間均達到顯著負相關水平(-0.259*、-0.268*)。表明,水稻品種品質性狀間存在著不同程度的相關性,一個性狀的改變勢必對另一個性狀產生影響。這為優質品種性狀選擇及親本利用帶來難度。因此,以12個品質性狀采用歐氏距離可變類平均法對66個水稻品種進行系統聚類。66個水稻品種可明確劃分為3個類群。第Ⅰ類群包括丹粳20、紅箭88、鹽粳22等26個品種,占品種總數的39.4%。第Ⅱ類群包括丹粳21、丹星稻1號、連粳1號等34個品種,占品種總數的51.5%。第Ⅲ類群包括鹽粳927、丹粳18、鐵粳12等6個品種,占品種總數的9.1%。表明,不同品質性狀共同影響著稻米品質的表現,并使水稻品種形成不同的品質特點。
2.3 遼寧省水稻品種優質水稻品種系譜分析
對達到優1級標準的優質米品種勇稻1號、富禾稻100、永海11、丹粳21、譽粳168、元發粳9號、連粳1號、丹粳668進行親本分析,可以看出,這些品種共涉及到沈東1號、沈農9017、遼粳207、沈農8801、遼粳371、遼粳454、S17、遼東128、遼粳9號、營8433、遼粳28、遼星1號、沈稻9號、越光、丹粳4號、東選2號共16個直接親本,其中營8433、遼粳207、遼粳371、遼粳9號、遼星1號是遼寧省不同時期育成的主要優質米品種,越光則是日本知名優質水稻品種。進一步追溯品種的系譜可以看出,勇稻1號、丹粳668、譽粳168、永海11、富禾稻100、丹粳21等6個品種的優質基因來源于日本優質水稻品種豐錦, 連粳1號的優質基因來源越光,元發粳9號的優質基因來源豐錦和越光。
3 遼寧省是我國北方粳稻的主要生產區域,其優良的氣候自然條件有利于優質稻米的生產。但長期以來遼寧省水稻生產政策首先著眼于糧食總量的提高,故產量是水稻育種的首要任務,因而忽視了稻米品質的改良,隨著育種目標的改變,稻米品質已成為遼寧省水稻育種的重要目標并取得進展。本研究相關分析表明,提高糙米率可使精米率、整精米率增加。提高整精米率可使直鏈淀粉含量下降、蛋白質含量上升。增加粒長可使籽粒長寬比變大,同時又使蛋白質含量下降。堊白粒率的增加可使堊白度和透明度相應提高,但又使蛋白質含量下降。提高透明度可使堿消值下降,堿消值的下降又使膠稠度上升,膠稠度上升又使直鏈淀粉含量提高。這為優質品種的選育增加了難度。從聚類分析看,66個水稻品種可分為3個品質類群,不同類群具有不同的性狀組合特點。這為雜交育種中親本選擇提供了具體依據。通過判別分析,糙米率、籽粒長寬比、堊白度、透明度、堿消值、直鏈淀粉含量等6個關鍵性狀引入判別函數,建立的判別函數對原樣品進行回判,回判的準確率達到93.9%,這使具體粳稻品種的類型劃分與利用成為可能。
本研究對8個達到優1級標準的品種進行系譜分析,表明這些品種的優質親緣來自于日本品種越光和豐錦,其直接優質親本營8433、遼粳207、遼粳9號、遼粳371、遼星1號也具有直接或間接親緣關系。所以,拓寬優質米基因來源,建立我省優質稻米雜交骨干親本基因庫,突破遺傳基礎狹窄是遼寧省優質米育種中的基礎。
(作者單位:1.111300 遼寧省燈塔市農產品質量安全檢驗監測站、2.111300 遼寧省燈塔市農業綜合執法監察大隊、3.111000 遼寧省遼陽市文圣區農業技術推廣中心)