黑龍江省近10 年審定粳稻品種現狀與育種思路分析

劉寶海 高世偉 常匯琳 聶守軍 劉 晴 劉宇強 郭海英

（黑龍江省農業科學院綏化分院，綏化 152052）

水稻是我國第一大口糧作物，作為全國最大、最重要的粳稻主產區，黑龍江省粳稻產量占全國50%以上，在糧食生產和保障國家糧食安全方面起到了舉足輕重的作用，具有重要的戰略地位[1]。水稻新品種選育和應用對黑龍江省水稻單產提高、品質改善、總產持續增加和綜合生產能力穩定提升作出了突出貢獻[2]。為推動黑龍江省水稻產業發展，通過對黑龍江省2009-2018 年審定通過的187 個粳稻品種現狀進行分析，旨在梳理品種選育存在的問題，并提出水稻育種思路，以期為今后黑龍江水稻新品種選育和應用提供參考。

1 審定品種現狀

據統計，2009-2018 年通過黑龍江省審定水稻品種共207 個，其中常規稻205 個，雜交稻2 個。根據品種特性，常規稻可劃分為常規粳稻（以下簡稱粳稻）、粳型糯稻（以下簡稱糯稻）和粳型軟米稻（以下簡稱軟米稻）。

1.1 品種選育情況分析近10 年審定粳稻、糯稻和軟米稻品種數量為187、14 和4 個，分別占常規稻的91.2%、6.8%和2.0%（圖1A），說明常規粳稻品種是審定數量和比例最大的品種類型，該類型品種支柱地位已明確，具有典型代表性，其農藝性狀優劣變化將直接影響黑龍江省水稻種植生產情況。粳稻品種中，通過雜交育種方法選育品種182 個、系統選育方法育成品種4 個、輻射誘變方法選育品種1個，分別占187 個粳稻品種的97.3%、2.1%和0.5%（圖1B），說明通過親本雜交后代基因重組、創造豐富變異和系譜選擇的雜交育種方法，已成為黑龍江水稻育種主要技術和成效最大的育種方法，輻射誘變技術選育品種數量極少，其應用和成效不太理想。雜交育種中，以F1花藥離體培養、誘導分化、加倍純合與系統選育相結合的水稻花培方法育成品種9個，占182 個雜交育種品種的4.9%（圖1C），說明具有縮短育種年限、提高選擇效率等優點的水稻花培育種技術，在黑龍江省已成為最成熟、實用和有效的生物技術育種方法之一。雜交育種中，以親本單交、復交（三交、多交）組配方式非花培方法（以下簡稱常規雜交）選育的品種173 個，占182 個雜交育種品種的95.1%，其中以2 個親本成對雜交的單交方式選育品種155 個，以3 個親本雜交的三交方式選育品種11 個，以3 個親本以上雜交的多交方式選育品種7 個，分別占173 個常規雜交品種的89.6%、6.4%和4.0%（圖1D），說明采用常規雜交方法和單交雜交方式是目前黑龍江省水稻育種應用最廣泛、成效顯著的技術路徑。以上結果說明，粳稻類型品種占據黑龍江省水稻主導地位，采用單交方式進行常規雜交育種是黑龍江省水稻主要育種技術，同時花培技術是黑龍江省主要生物技術育種方法。

1.2 品種時空變化分析從圖2 可知，近10 年黑龍江省第1、2、3、4 積溫帶審定粳稻品種數量為60、56、43 和28 個，分別約占187 個粳稻品種的32.1%、29.9%、23.0% 和15.0%，不同積溫帶品種數量多少依次排序為1>2>3>4，表明4 個積溫帶審定品種數量呈現遞減趨勢，第4 積溫帶品種數量與所占比例最少，其育種能力有很大的提升空間。從年度審定粳稻品種數量來看，2009-2018 年各年度品種數量分別為13、16、8、14、17、24、16、16、29 和34 個，分別約占187 個粳稻品種的7.0%、8.5%、4.3%、7.5%、9.1%、12.8%、8.5%、8.5%、15.5%和18.2%，不同年度品種數量多少依次排序為2011<2009<2012<2010<2015=2016<2013<2014<2017<2018，2018 年品種數量是2011 年的4倍多，表明品種數量年度間變化呈現波動式逐年增加趨勢。從不同年度積溫帶間審定品種數量來看，2014 年第2 積溫帶、2018 年第4 積溫帶、2017 年第2積溫帶品種數量分別為11、10 和9 個，數量位列前三；2013 年第4 積溫帶審定品種0 個，居末1位；2010 年第4 積溫帶和2011 年第2、4 積溫帶品種數量均為1 個，居末2 位；2009 年第2、4 積溫帶，2012 年第3、4 積溫帶，2014 年第4 積溫帶和2015 年第4 積溫帶品種數量均為2 個，居末3位。表明審定品種數量受積溫帶和年度互作因素影響而出現差異，但其變化無明顯特點。以上結果說明，審定品種數量總的變化趨勢是從第1～4積溫帶呈遞減趨勢，且2009-2018 年呈波動式逐年增加趨勢，其受積溫帶、年度二因素互作效應和主效應影響存在差異，且互作效應表現為無明顯特征。

1.3 品種育成單位分析從圖3 可知，根據近10年審定品種單位性質，將其劃分為公益科研（農業科研院所、大學等單位）、種業公司（從事種子經營企業）、民營科研（民營農業科研所）和科企合作（公益科研與種業公司雙方）4 個類型。從不同單位品種數量來看，2009-2018 年公益科研、種業公司、民營科研和科企合作單位分別為90、38、19 和42 個，其所占比例為47.6%、20.1%、10.1%和22.2%，表明公益科研單位占據品種審定主導地位，其次是種業公司也呈現出較強的品種審定能力。從不同年度單位間品種數量來看，公益科研單位2016 年品種數量最少僅為4 個，2018 年品種數量最多達18 個，2009-2016 年品種數量呈波動下降趨勢，2017-2018年顯著上升，總體呈現較大幅度波動上升趨勢；種業公司2009 年、2011 年、2016 年品種數量為0 個，2014 年、2018 年品種數量達8 個和7 個，2017 年品種數量最多達14 個，呈現大幅度波動上升趨勢；民營科研單位2011 年、2012 年、2015 年品種數量均為1 個，2014 年、2016 年品種數量均為3 個，其他年度均為2 個，呈現無明顯變化趨勢；科企合作單位2009 年、2012 年品種數量均為0 個，2016 年品種數量最多達9 個，2015 年、2018 年品種數量均為7 個，呈現較小幅度波動上升趨勢。以上結果說明，黑龍江省水稻品種審定單位比較集中，公益科研單位是主力軍，且年度間呈現較大幅度波動上升趨勢，種業公司也彰顯出較強的品種審定能力，且年度間呈現大幅度波動上升趨勢，其品種審定能力有很大的提升空間，民營科研單位年度間變化不明顯。

2 存在的主要問題

2.1 育種思路還有待進一步理清由于受黑龍江省特殊生態環境限制，以及稻谷市場產大于需的現狀影響，水稻品種特征特性的優良性越來越受到重視，但在育種目標上也存在有些科研育種者熱衷于從品種本身的高產、優質、多抗等某個或幾個性狀出發來確定，而沒有從涉及品種使用者需要的角度優化育種目標，如果審定的新品種不能滿足種植、加工、消費等各經濟主體的共同需要，這個新品種推廣壽命會受到很大不利影響或者面臨審定了卻不能推廣的尷尬局面。

2.2 育種手段和方法還比較單一黑龍江粳稻品種育種技術主要以常規有性單交的傳統方法為主，生物技術運用上也僅停留在花藥培養育種技術方面，同時關于寒地水稻育種理論與技術研究創新還不夠深入，缺乏關鍵性的原始創新與突破。雖然分子育種技術研究有一定基礎，但其實用化程度還比較低，基因發掘、克隆與編輯等技術與育種實踐結合得還不夠緊密，呈現出能廣泛且有效應用于育種實踐的現代生物科技技術較少的現狀。

2.3 育種科企合作融合度還不夠目前，采用科企合作方式開展新品種選育的工作初見成效，但也存在科企合作層次不夠深入或僅僅停留在表面的問題，一是農作物新品種選育是一項投資大、時間長、見效慢的工程，企業在合作中急于求成的心態，導致一旦成果無法達到預期便終止合作；二是科企合作雙方同時與多家單位建立合作關系，雙方合作關系并不固定，且非利益共同體，出現問題往往不歡而散；三是科研單位主動意愿不強，存在育種材料和資源流動到企業后“教會徒弟餓死師傅”的擔憂。

3 今后育種思路

3.1 以滿足市場需求為導向，實施育種多目標優化農業產業鏈中各經濟主體之間收益分配問題變得越來越重要[3]。隨著水稻產業不斷深入發展，由于其產業鏈中種植、加工、消費等各主體對市場收益最大化的訴求，而對品種優良的特征特性則提出新的更高要求。就黑龍江水稻品種選育而言，在堅持常規粳稻育種為主的基礎上，必然走育種多目標優化之路，才能滿足“好種、好加工、好消費”的有機結合與統一。“好種”就是指農民種植的水稻要高產、抗病、抗倒伏，且以稻谷種植經濟收入最大化為目標；“好加工”就是指加工企業加工稻谷的糙米率、整精米率高，且以加工成本最小化為目標；“好消費”就是指消費者購買的稻米要味美價廉，且以消費者購買稻米意愿最大化為目標。同時在主要開展常規粳稻品種選育基礎上，也要注重功能型專用水稻品種選育。要協調好品種審定數量與質量的關系，以及控制年際間品種審定數量的大幅度波動，并加大第3、4 積溫帶品種選育力度，從而保障優良品種的持續有效供給。

3.2 以提高育種效率為導向，開展育種技術融合實踐從育種技術來說，中國的科研院所、大學院校均已經沒有了邁不過的技術門檻，分子標記輔助選擇、全基因組選擇、基因編輯、轉基因技術都有能力去應用[4]。有性雜交育種是利用不同親本材料雜交，充分發揮基因重組作用，育種效率一般比較高，作為主流水稻育種方法得到廣泛應用[5]。就黑龍江水稻選育技術而言，應該加強頂層設計育種，在不同育種階段融合相應的育種技術，以期提高育種效率。采用輻射誘變、化學誘變等方法發掘創新優異稻種資源，采用育種親本類群劃分選擇法[6]開展常規有性單交，結合花藥培養、分子標記、基因編輯等現代生物技術，以及“壓力-狀態-響應模型雜交后代選擇”（作者尚未公開發表）等方法提高雜交后代選擇效率，從而建立起稻種資源創新評價、親本雜交選配、后代高效篩選為一體的實用、高效、定向育種技術體系，選育出符合育種目標要求的突破性寒地水稻新品種。

3.3 以增強優勢互補為導向，推動科企合作共贏發展科企合作是推動科研機構事業改革，提升企業創新能力的重要路徑[7]。黑龍江省共有72 家涉農科研院所，以黑龍江省農業科學院、黑龍江省農墾科學院為代表的農業科研機構科研優勢顯著[8]，應鼓勵企業創新，整合現有育種力量和資源，逐步建立以企業為主體的商業化育種新機制，從而加快商業化育種進程[9-10]。就黑龍江科企合作育種而言，借助公益科研單位種質資源、經驗和人才長期積累的育種優勢，以及種業公司育種商業化的市場敏銳性優勢，構建科企合作利益與風險捆綁的共同體，可以根據企業發展需要，以技術服務經費、一次性購買、收益分成、成果再開發等方式開展科企合作，可以根據科研單位科研積累優勢，共同搭建研發平臺，合力攻關，形成集科研創新、成果評價推廣與收支共享為一體的科企合作方式，也可以探索建立優勢科研機構與優勢種子企業之間以知識產權與資本共同持股為紐帶的持續性戰略伙伴關系，從而推動科研成果產業化，最終實現科企合作優勢融合共贏。