段其龍,王利強,楊 麗,段文斌,盧 斌,鐘遠交 ,簡兆萱 ,敬樹忠
(1.仲衍種業股份有限公司,四川 成都 610041 2.成都大美種業有限責任公司,四川 成都 610066)
依據仲衍種業股份有限公司和伊朗農業部-作物生產辦公室及里海種子公司的合作備忘錄,仲衍種業股份有限公司根據現有品種資源和伊朗里海地區生態條件,結合伊朗本地資源材料,開展水稻抗耐鹽抗旱水稻品種研究,結合我國目前在耐鹽、抗旱水稻研究的成果[1-4],于2018年1月開始實施該研究計劃,于2019年12月取得階段性成果。 通過伊朗農業部作物生產辦公室和仲衍種業股份有限公司通力合作,完成對抗性材料的分析和鑒定,育成耐鹽、抗旱和豐產的雜交稻新品種“ZYI-7”, 為四川和伊朗相關研究提供參考。
根據研究要求,合作雙方收集耐鹽、抗旱雜交水稻材料20份,其中,中方6份,伊朗14份,選育適宜鹽堿干旱地區種植的雜交品種和常規品種。2018年在海南種植鑒定耐鹽性,篩選選出耐鹽材料16份,同時在海南種植鑒定抗旱性,選出9份抗旱性好的材料。利用篩選的材料,建立1個耐鹽抗旱材料資源庫。
將鑒定出的耐鹽抗旱材料送中國檢驗檢疫科學研究院和北京農林科學院做DNA分析鑒定,研究耐鹽抗旱性狀來源和基因,通過材料的分析和鑒定,明確耐鹽抗旱機理及基因構成。
采用常規育種技術結合分子標記輔助選擇技術,將16份耐鹽材料和9份抗旱性好的材料在伊朗農科院做雜交,并對雜交后代材料做豐產性試驗,針對伊朗溫度較低,參考我國黑龍江地區抗旱研究成果[5],篩選耐鹽、抗旱和豐產性較好的雜交后代,獲得3份耐鹽和抗旱性較好的雜交后代。
利用篩選出的3份材料,在伊朗3個不同生態區試驗和示范,育成一個適應性和豐產性較好,同時具有耐鹽、抗旱特性的新品種,定名ZYI-7。 該品種已經通過伊朗農業科學院現場鑒定,獲得伊朗農業部作物生產辦公室推廣許可。
在四川、伊朗不同生態條件下,同步研究高質量種子生產與加工技術,探索種子最佳的生產和加工模式。
本研究水稻“ZYI-7”的材料選育上針對伊朗及相同中西亞生態特殊的低溫、短日照的生態條件和農民密植的種植習慣,確定在抗旱、耐鹽堿前提下增加株高,提高生物學產量,同時增加著粒密度和每穗實粒數提高單穗重達到增產的育種方法。在材料選育配組時,適當拉大雙親差異,通過地理遠緣、適當增加株高提高生物學產量和提高每穗實粒數提高雜種優勢,配制強優勢組合。在選材料時,篩選優勢強、花粉量大的材料,具有植株高大、穗大粒多、根系發達、莖桿粗壯等生物優勢。針對伊朗里海地區生態特點,進一步改良株型,在耐鹽堿、抗旱前提下適當增加株高,增加單株光合葉面積,提高光合效率,創造高的生物學產量,通過后期熟色選擇,增強植株生理協調性,提高收獲指數,同時增加著粒密度和每穗實粒數提高單穗重,最終達到抗干旱、耐鹽堿和豐產目的。利用生產上應用的強勢材料之間雜交且同抗逆性強材料雜交選出分蘗力強、穗大粒大,花粉量大,開花習性好、莖桿粗壯抗倒伏、抗病力強的材料與國內某些高產、多抗育種材料組配,最后篩選出雜交品種“ZYI-7”,此品種有廣適中西亞低溫、干旱、鹽堿、瘠薄的生態環境的特點。此育種關鍵解決了育種材料的豐富及需要在目標區域試驗和示范觀察遺傳的穩定性和生態適應性的問題。
抗鹽堿材料與高產材料雜交選育后代,產量達到500kg,相對鹽堿害率40%~60%,達到預期研究目標。引進伊朗特殊生態下抗鹽堿水稻品種特有資源14種,創制優勢抗性新材料3份(耐鹽、抗旱),伊朗2次5人來華研究討論,交流關鍵技術和實施方案,形成一套完整的耐鹽,抗旱技術方案。形成自主知識產權,完成示范應用:示范點3個, 2hm2,中試推廣10個點 13.33hm2,種子生產基地13.33hm2,研究完成后預計推廣2000~3333hm2,節創匯,150.00萬元,完成技術及產品150萬元市場規模。通過研究,可以增進伊朗和中國的農業合作關系,提升四川及中國產品、技術的國際影響力。形成的產品可以解決伊朗里海地區沒有抗鹽堿抗旱和豐產水稻品種的歷史,促進里海農業發展,同時,可以為我國鹽堿地區尋求新的種植資源和品種,為我國鹽堿地區農業發展提供材料支持,是踐行一帶一路、企業走出去的良好典范。
目前,在伊朗主要栽培品種都是本地常規種,雜交稻種植面積小,主要是由伊朗農科院(水稻中心)選育的,適應性廣,抗旱、抗鹽堿,但平均產量在3t/hm2,遠遠沒有達到亞洲栽培稻的8t/hm2平均產量,國內主流栽培品種在伊朗生態環境下適應性較差,產量優勢得不到體現。新選育的“ZYI-7”融合了伊朗稻的抗逆、抗瘠薄、抗旱抗病和亞洲栽培稻的高產優質等特點。創造新的適宜伊朗高鹽堿,水資源匱乏的新組合,相對鹽堿害率40%~60%,產量500kg/667m2,達到耐鹽抗旱及豐產有機結合,創制適宜伊朗特殊生態條件的雜交水稻品種ZYI-7,并在伊朗示范推廣。
該研究探索了我國農業領域境外育種相關科學技術問題,推動了農業走出去,促進農業行業跨越式發展;獲得有價值的農業科技研究資料、關鍵技術、新材料、資源和最新研究科技信息,提高了我國農業科學技術境外研究水平,增強了我國自主創新能力;促進我國科技產品、服務走向國際市場,提高了我國科技競爭力,拓寬了國際合作渠道,推動我國科技活動國際化,提高我國國際科技影響力和總體水平。該創新性科學研究成果具有自主知識產權;所取得成果的科學價值及其在國際上的地位和影響對后續研究具有較高參考價值; 利用國外資金和關鍵技術、人才,最大限度地利用國際科技資源(包括人才資源、技術資源和自然資源等),雙贏互利,形成了良好的國際合作與交流環境;形成一批活躍在國際科學技術前沿領域的科學家和科學家群體,建立了雙贏互利、以我為主的合作機制;收集了完備的數據、技術檔案、資料,為今后境外研究提供堅實基礎,為進一步加強四川參與國際合作打下了基礎。