劉賀梅 王書玉 劉經緯 孫建權 張 栩 殷春淵 田芳慧 張金霞 劉翼成
(河南省新鄉市農業科學院,新鄉 453002)
長期以來,由于我國水稻育種的目標是主攻產量,對品質重視不足,近10 年來雖然加強了品質育種工作,但著眼點主要是稻米外觀品質和營養品質,而對食味品質尚未給予足夠的重視[1]。“十三五”以來,繼水稻高產育種、品質育種和抗性育種之后,水稻食味育種已在我國各地相繼展開,呈現廣闊的市場應用前景。另外,隨著年輕勞動力向城市轉移,從事勞作的人口銳減并老齡化,依靠人工操作的傳統手插秧方式已不能滿足新時期稻作的發展需求,培育適于省工、省力、節本、增效的輕簡化栽培的水稻新品種成為目前普遍關注的焦點。因此,加強高產、優質、食味佳、抗病、適于輕簡化栽培水稻新品種的選育是現階段的育種方向。
河南省新鄉市農業科學院水稻科研工作始于1950 年,歷經70 多年的發展,積累了豐富的育種資源和實踐經驗,取得了累累碩果。先后育成水稻新品種(組合)35 個,其中9 個品種通過國家審定,16個品種通過省級審(認)定;獲得科技成果獎勵43項,其中獲河南省重大科技成果獎1 項,河南省科技進步獎11 項,神農中華農業科技獎1 項;截至目前育成的新稻系列品種在黃淮稻區推廣應用累計約700 萬hm2,新增社會經濟效益約130 億元,為黃淮稻區水稻生產作出了突出貢獻[2]。
1.1 育種思路通過認真分析黃淮稻區水稻生產現狀,提出了每667m2產量達650kg 以上,品質達國家優質米標準,抗多種水稻病害的育種目標。本著綜合兼顧的育種思路,選育出高產、優質、食味佳類型水稻新品種。為此,提出了“水稻綜合育種技術”新思路,即采用“目標性狀親本互補雜交、多品種復合雜交、多性狀協調選擇、多年多點生態鑒定”等綜合育種技術路線。
1.2 技術措施具體技術措施為:選擇接近目標性狀且互補的親本,群體選擇以高光效為主攻方向,以理想株型的選育為突破口,多品種復合雜交、多性狀協調選擇,通過多年、多點生態鑒定其豐產性及抗性水平等。
1.2.1 選擇優點多的親本本著地理來源較遠、遺傳基礎豐富、雙親優點多且互補的原則選擇親本。為豐富親本的多樣性,積極從省內外兄弟單位引進新的高產、優質、抗病的種質資源材料。
1.2.2 低代F1 超親組合的選擇低代F1選擇超親組合,即選擇生物性狀和經濟性狀均明顯優于親本的材料作為重點組合。為聚合多種優良基因,采用復交的形式進行親本配組。
1.2.3 多性狀協調選擇后代采用系譜法與集團法相結合的育種選擇技術進行分離后代大群體的構建和選擇。低世代采用集團種植,混合收獲,F3后進行單株選擇,系統選育。單株選擇注重超高產水稻理想株型與穩定優勢利用相結合,通過田間鑒定、室內考種等手段篩選目標性狀群體[1]。
1.2.4 “雙低雙高”優質食味稻的選育在新品系選育過程中,篩選出“低堊白、低直鏈淀粉,高整精米率、高食味值”的水稻新品系。通過糙米率、精米率和堊白度的測定評價稻米的加工品質和外觀品質;通過直鏈淀粉含量、蛋白質含量和食味值的測定來評價稻米的食味品質,從而選育出高產、穩產、優質、食味佳的粳稻新品種,實現高產與優質的同步改良。
1.2.5 生態鑒定抗性和適應性抗性強、適應性廣是優質、高產水稻品種是否能適應不同環境、不同栽培方式進行大面積推廣的保證。為提高品種的抗逆性,充分發揮優質和增產潛力[3],利用沿黃稻區、豫南稻區、蘇北稻區及海南地區不同的生態氣候條件開展生態育種,通過鑒定篩選,及時淘汰感病品系,篩選出生長健壯、具有理想株型的高產、優質、抗病新品系。
經過多年選育,在“十三五”期間育成和推廣的早熟、優質、高產、食味佳、抗病粳稻品種有3 個,分別是新稻69、新科稻31 和新稻89。
2.1 新稻69新稻69(豫審稻2016002)于2016年通過河南省農作物品種審定委員會審定,具有高產、穩產、米質優、食味佳等優點,是河南省自2012年啟動豫南粳稻品種試驗以來第一個通過審定、適宜豫南稻區“秈改粳”種植的粳稻品種[4]。該品種屬粳型常規水稻品種,全生育期155d,株高105cm,株型緊湊,莖稈粗壯,畝有效穗數20 萬穗左右,每穗總粒數約150 粒,結實率85%左右,千粒重25.5g。產量表現:2013-2014 年參加豫南粳稻區域試驗,2 年每667m2平均產量576.4kg,比對照鄭稻18號增產13.0%,達極顯著水平;2015 年參加豫南粳稻生產試驗,平均產量600.4kg,較對照增產21.2%,居參試品種第1 位。2016 年在河南省駐馬店市正陽縣大林鎮百畝示范方進行實收測產,平均產量645.0kg。抗性:稻瘟病綜合抗性指數為6.0,抗紋枯病,中抗白葉枯病,中感稻瘟病。品質:2014 年經農業部食品質量監督檢驗測試中心(武漢)檢測,達國家優質稻谷標準2 級。食味品評:2018-2019 年采用北京東孚久恒儀器技術有限公司和日本佐竹公司合作開發生產的JSWL200 大米食味計多次對新稻69的食味值進行測定,達到好吃標準。通過蒸米品評,新稻69 綜合評分較高,適口性較好,表明該品種食味品質較好。
2.2 新科稻31新科稻31(國審稻20170074)于2017 年通過國家農作物品種審定委員會審 定[5]。新科稻31 豎葉、直穗、早熟、抗病、米質優、食味佳、具有清香味[1]。該品種屬中熟常規粳稻類型,全生育期151.7d。綜合農藝性狀好,株型緊湊,株高100.3cm,分蘗力較強,生長清秀,根系發達,莖稈粗壯,穗大粒多,著粒較密,穗型直立,成熟落黃好,有香味。畝有效穗數20.7 萬穗,每穗總粒數147.4粒,結實率91%,千粒重25.2g[6]。產量表現:2015-2016 年參加國家黃淮粳稻組區域試驗,2 年區域試驗每667m2平均產量674.76kg,較對照徐稻3號增產7.16%。2016 年參加國家黃淮粳稻組生產試驗,平均產量673.74kg,較對照徐稻3號增產4.8%[5-6]。2017 年在河南省原陽縣太平鎮菜吳村機插秧百畝示范方,實收實打平均產量708.3kg。抗性:稻瘟病綜合指數3.5,穗頸瘟損失率最高級3 級,條紋葉枯病抗性等級5 級,中抗稻瘟病。品質:經農業部食品質量監督檢驗測試中心(武漢)檢驗,綜合評價達國家優質稻谷標準3 級。食味品評:2018-2020 年采用JSWL200 大米食味計多次對新科稻31的食味值進行測定,達到好吃標準。通過蒸米品評,新科稻31 綜合評分較高,氣味較好。
2.3 新稻89新稻89(豫審稻20180007)于2018年通過河南省農作物品種審定委員會審定,2019 年通過國家農作物品種審定委員會審定,審定編號:國審稻20190161,具有高產、抗病、米質優、食味佳等特點[1]。該品種屬粳型常規水稻品種,全生育期154.6d。株高110.3cm,畝有效穗數22.2 萬穗,每穗總粒數133.0 粒,結實率90%,千粒重26.3g[7]。產量表現:2016-2017 年參加國家北方黃淮粳稻組水稻聯合體區域試驗,2 年每667m2平均產量663.1kg,比對照徐稻3號增產4.2%。2018 年參加國家北方黃淮粳稻組水稻聯合體生產試驗,平均產量655.3kg,比對照徐稻3號增產5.4%。抗性:稻瘟病綜合指數4.7,穗頸瘟損失率最高級5 級,條紋葉枯病最高級5 級;中感稻瘟病、條紋葉枯病和白葉枯病。品質:2016 年經農業部食品質量監督檢驗測試中心(武漢)檢測,達國家優質稻米3 級標準。食味品評:2019-2020 年采用JSWL200 大米食味計多次對新稻89的食味值進行測定,達到好吃標準。通過蒸米品評,新稻89 綜合評分較高,味道較好。
3.1 育種目標根據生產需要確定育種目標。針對當前存在的品種遺傳基礎狹窄、同質化嚴重,自然災害頻發、水稻灌漿后期低溫危害、稻瘟病危害嚴重,適應輕簡化栽培方式的品種及配套栽培技術比較缺乏等問題,加強早熟、優質、高產、穩產、抗病、耐旱、高效水稻新品種選育將是下一步育種的主要目標。
3.2 主要技術措施
3.2.1 繼續加強種質資源創新研究與利用廣泛征集特異材料,利用遠緣雜交聚合多種優良種質特性,重點創制優質米資源種質、抗稻瘟病資源種質等[8],擴充親本來源。
3.2.2 品質、豐產性、農藝性狀、綜合抗性同步改 良首先,要品質、產量同步提高,不能一味追求優質而犧牲產量;其次,綜合抗病性要好,以減少農藥使用量,實現環境友好型;再次,肥料要高效利用,節水、耐旱,以減少用水量,實現資源節約型;最后,要吃得好、吃得有特色,含有一定的微量元素等,對身體健康有利,實現功能型。重點選育早熟、優質、適宜輕簡化栽培的水稻新品種及特異優良食味米品種。
3.2.3 創新育種手段,提高育種水平逐步開展分子標記輔助選擇育種,提高選擇效率;初步探索兩系法、第三代雜交稻、花粉培養等育種技術在粳稻新品種選育上的應用;加強新品系生態適應性和稻瘟病抗性鑒定等工作[9]。
3.2.4 開展新品種配套栽培技術研究不斷提升配套栽培技術研究與集成水平,為優質稻生產提供技術指導。圍繞優質稻米形成的作用機理進行研究,通過采用一定的栽培技術調控手段,提升稻米品質,初步探索出與品質相關的關鍵技術指標及主要栽培措施。
3.2.5 做好新品種示范與推廣工作圍繞當地水稻生產需要,做好新品種示范與推廣工作。建立規范化的新品種示范基地;舉辦技術培訓班,在水稻生產的關鍵時期及時培訓種植農戶,結合示范基地現場觀摩進行技術指導。