外引粳稻品種在云南高原的綜合評價

陳于敏，劉吉新，李榮波，張其鋼，鄭 曄，世 榮，劉慰華，鄒 茜，吳志剛，趙國珍*

(1.云南省農業科學院糧食作物研究所，云南 昆明 650205；2.昆明市農業科學研究院，云南 昆明 650031；3.陸良縣種子公司，云南 陸良 655600；4.臨滄市種子管理站，云南 臨滄 677000)

【研究意義】水稻是中國的主要糧食作物，全國有60 %以上的人口以稻米為主食。水稻也是云南省最重要的糧食作物，常年種植面積約100萬hm2，其中常規粳稻約占1/2，由于云南高原粳稻區地處低緯高原，外引品種大都不適應在高原稻區種植，水稻品種須靠自己選育[1]。【前人研究進展】親本選配是育種成敗的關鍵，種質資源是品種選育的基礎，稻種資源的發掘和合理利用在水稻育種中發揮了重要作用[2-4]。水稻育種取得的第1 次重大突破就是半矮稈基因的利用，使水稻單產提高了20 %。第 2 次飛躍則是由于雄性不育系的發現和雜種優勢利用，使水稻單產又增加了 20 %。因此，水稻育種的重大突破與新稻種資源的發現與利用有著密切的聯系[5]。云南水稻育種取得的巨大成就同樣依賴于優異種質資源的利用，據不完全統計，1983年以來，選育出通過云南省審定的常規粳稻品種有200個左右，這些品種對云南的水稻生產做出了重要貢獻[6-7]。但是，在品種選育過程中利用少數骨干親本現象比較突出[8]，育成的品種遺傳基礎較窄[9-10]。【本研究的切入點】對引進的259份粳稻品種進行初步評價的基礎上，篩選出27份綜合性狀較好的品種進行農藝性狀、稻瘟病抗性、稻米品質等綜合評價，闡明引進粳稻品種的特征特性。【擬解決的關鍵問題】為云南粳稻育種提供優異資源，拓寬云南粳稻育種的遺傳基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

對引進的259個粳稻品種進行農藝性狀初步評價后，篩選出27個綜合性狀較好的品種進行綜合評價，以云南省粳稻區主栽品種鳳稻23號和云粳26號為對照品種，這2個品種分別是云南省粳稻區域試驗高海拔和中海拔組的對照品種。

1.2 試驗方法

1.2.1 農藝性狀評價 2018年，把試驗材料分別種植在云南省楚雄州楚雄市東瓜鎮(1750 m)、昆明市嵩明縣小街鎮(1900 m)以及曲靖市馬龍縣月望鄉(2100 m)。這3個試驗點基本能代表云南溫暖粳稻區、溫涼粳稻區和高寒粳稻區的水稻種植條件。試驗設3次重復，采用隨機區組排列，每小區栽5行，每行20苗，單苗移栽，栽插密度與當地常規種植相同，即楚雄的行株距20 cm×12 cm，嵩明和馬龍的行株距分別為17 cm×10 cm，肥水管理和病蟲害防治按當地常規進行。收獲前調查單株有效穗數和株高，選取每個小區第3 行第3～18叢中穗數與單株有效穗數相同的5個單株進行考種，考查項目包括穗總粒數、穗實粒數、千粒重、結實率等。

1.2.2 稻瘟病抗性評價 在稻瘟病重發區的玉溪市紅塔區研和鎮進行稻瘟病葉瘟鑒定，每個品種播100粒左右，順序排列不設重復，播1套鑒別品種和3套單基因系鑒別品種作為對照，鑒定圃四周播蒙古稻作感染品種。濕潤育秧，重施氮肥(施尿素1200 kg/hm2)，充分發病時根據評價標準調查病情。評價標準為無病斑為0級；針頭狀大小的褐點：1級；較大的褐點為2級；小圓形至稍長的灰色病斑，邊緣褐色直徑約1～2 mm為3級；典型紡錘形病斑，病斑危害面積少于2 %為4級；病斑危害面積少于10 %為5級；病斑危害面積少于25 %為6級；病斑危害面積少于50 %為7級；病斑危害面積少于75 %為8級；全葉枯死為9級。

1.2.3 稻米品質評價 將楚雄收獲的每個品種約100粒用糙米機打成糙米，放入黑色鑒定盤里，用日本的9級分段法(表1)進行綜合評價，評價項目包括糙米形狀、大小、粒色、光澤、粒整齊度、腹白多少、腹溝深淺、奇形米多少、死米多少、未熟米多少等并與對照品種鳳稻23號和云粳26號進行比較，來確定供試材料的品質。

表1 日本稻米9級分段標準

1.3 統計分析

用Microsoft Excel和DPS數據處理系統進行分析[11]。

2 結果與分析

2.1 供試材料的農藝性狀表現

不同海拔條件下，供試品種的主要農藝性狀品種間存在較大差異，總體趨勢是隨海拔升高，株高、穗數、穗實粒數、結實率、千粒重、單株產量均不同程度降低(表2～3)。供試材料在3種海拔條件下種植，變異最大的是單株產量，平均變異系數達50.7 %，其次是結實率，平均變異系數為38.2 %，變異最小的是千粒重，平均變異系數僅為7.6 %。T測驗表明，在海拔2100 m的曲靖市馬龍縣種植的材料除單株穗數與種植在嵩明的材料差異不顯著外，其余性狀均極顯著低于種植在嵩明和楚雄的材料，而種植在嵩明和楚雄的材料，除單株產量差異極顯著和單株穗數差異顯著外，其余性狀差異均不顯著。引進品種與云南粳稻品種相比，引進品種大多植株較矮，穗粒數較少，千粒重較小，結實率和單株產量較低，而單株穗數差異不明顯。

2.2 供試材料的稻米品質表現

引進品種的稻米品質較好(表2)，平均值為3.8級，其中稻米品質為3級的有7個品種，5級的1個品種，其余品種稻米品質為4級。而云南粳稻品種鳳稻23號和云粳26號的稻米品質分別為5級和4級。

2.3 供試材料的稻瘟病抗性表現

引進品種的葉瘟抗性較強(表2)，平均值為3級，其中高抗和抗病的有17個品種，而云南粳稻品種鳳稻23號和云粳26號的葉瘟抗性均為5級。

表2 供試品種的相關信息及株高、稻米品質、稻瘟病抗性表現

續表2 Continued table 2

續表3 Continued table 3

2.4 供試材料的聚類分析

由圖1可看出，根據不同的遺傳距離，29個品種可以劃分為不同的類群。遺傳距離為65時，29個品種可以劃分為5類，第Ⅰ類包括18個品種，占供試品種的62 %，第Ⅱ類和第Ⅳ類均包括2個品種，第Ⅲ類包括1個品種，第Ⅴ類包括8個品種，2個云南品種均為第Ⅴ類。按聚類結果，將每類品種在3個海拔條件下種植的6個農藝性狀平均表型值列于表3，結果表明，第Ⅱ類和第Ⅲ類品種穗粒數較少，結實率較低，單株產量較低。第Ⅳ類品種雖然植株較矮，但分蘗力強，穗粒數多，結實率和產量都高。第Ⅰ類和第Ⅳ類品種的農藝性狀表現較好。

表3 供試品種的經濟性狀表現

圖1 基于農藝性狀的聚類圖Fig.1 Dendrogram of cluster analysis based on agronomic traits

3 討 論

本試驗引進的27個粳稻品種，其中8個品種來自外國(韓國，日本和朝鮮)；19個品種來自中國的遼寧、黑龍江、北京、浙江等10個省份，說明供試材料來源廣泛，代表性好。試驗結果表明，大多數引進品種植株較矮，種植在3個試驗點的平均株高為81.8 cm，而2個云南粳稻品種的株高分別為100.1和93.8 cm，丁明亮等[12]研究表明，株高與高原粳稻品種的抗倒伏性呈極顯著正相關。因此，利用引進品種與云南粳稻雜交，有利于降低云南高原粳稻的株高，提高抗倒伏能力。此外，引進品種的稻米品質較好，而影響云南高原粳稻品質的主要因素是堊白粒率[13]，堊白粒率的遺傳加性效應較顯性效應重要，遺傳力高[14-15]，因此，利用引進品種與云南粳稻雜交，有利于降低堊白粒率，提高稻米品質。試驗結果還表明，引進粳稻品種的稻瘟病抗性強，可以作為改良稻瘟病抗性的優異資源利用，但是由于本研究僅在一個試驗點進行了田間自然誘發鑒定，為了更好的利用引進品種的稻瘟病抗性，需進一步進行接種鑒定、多點田間鑒定和抗病基因檢測。從引進品種的結實率變異情況看,來自北京的06-166平均結實率為92.9 %,變異系數為3.8 %，而云南品種鳳稻23號和云粳26號的平均結實率分別為84.1 %和82.5 %，變異系數分別6.6 %和12.9 %，說明06-166耐寒性極強,可以作為耐冷資源進行利用。聚類結果表明，8個國外引進品種分別聚在3個類群里，說明國外引進的品種與國內引進的品種農藝性狀差異不明顯， 其中聚為第Ⅳ類的2個品種和聚為第Ⅴ類的6個品種農藝性狀更接近云南品種，可以適當擴大種植。為了更好的利用引進資源，需利用分子技術對引進粳稻品種進一步檢測，充分發掘有利性狀供育種利用。

表4 不同類群品種的農藝性狀比較

4 結 論

外引粳稻品種與云南粳稻品種相比，大多數品種稻米品質好、稻瘟病抗性強、植株較矮、穗粒數較少、千粒重較小、結實率和單株產量較低，而單株穗數與云南粳稻品種差異不明顯。大部分品種難以在云南生產上直接利用，但一些優良性狀可以作為云南高原粳稻品種改良的優異資源。外引粳稻品種的利用，對于拓寬云南粳稻育種的遺傳基礎，增加云南粳稻品種的遺傳多樣性具有重要意義。