大穗優(yōu)質粳稻新品種泗稻16號的選育與應用

陳 春，賴上坤，王 磊，陳衛(wèi)軍

(宿遷市農業(yè)科學研究院，江蘇 泗陽 223700)

水稻是全世界重要的糧食作物，占全球谷類種植面積的1/3，為人類提供了40%的熱能。據估計，截至2025年，由于人口增長將導致稻米需求量的增加至少達3億t，全球水稻產量必須達到8億t才能滿足人口增長對稻米的需求[1]。伴隨我國城市化進程的不斷推進，水資源和耕地面積日趨減少，加上農業(yè)結構調整，傳統(tǒng)的依靠增加種植面積來提高產量的方法已不可取[2]。因此為確保國家糧食安全，實現水稻生產長期有效增產，必須依靠品種創(chuàng)興[3]，實現藏糧于技。黃淮稻區(qū)位于我國南北氣候交界地帶，主要包括河南沿黃、山東南部、安徽中北部、江蘇北部等地區(qū)，是我國重要的商品糧生產基地[4]。目前該地區(qū)水稻生產主要面臨以下幾個問題：一是極端氣候環(huán)境的頻繁出現，2017年持續(xù)高溫，造成一些品種籽粒灌漿結實困難，空秕粒增多，造成產量降低；二是水稻田間病蟲害在年度間、地域間發(fā)生變化，水稻品種抵御病蟲害的能力面臨嚴峻的考驗；三是農村勞動力人口的急劇減少，傳統(tǒng)的人工移栽種植轉變?yōu)闄C器直播、機插秧種植等方式。針對以上新情況，該地區(qū)主推的徐稻4號、連粳7號、武運粳27等品種已日趨老化，不能滿足該地區(qū)水稻生產的新需求。江蘇省農業(yè)科學院宿遷農科所利用早熟、高抗性水稻品種蘇秀867為母本材料，以大穗、大粒、優(yōu)質型自育品系泗稻09-5966為父本，經配組雜交、系統(tǒng)選育、米質鑒定和抗性選擇，選育出水稻新品種泗稻16號，該品種于2016年推薦參加國家黃淮粳稻組試驗，參試名為SH1427,2018年通過國家品種委員會審定后定名為泗稻16號。

1 品種選育

1.1 選育目標

以高產核心、兼具穩(wěn)產性，以品質優(yōu)良、綜合抗性良好為基礎，選育適應黃淮地區(qū)氣候特征和種植制度的水稻新品種。

1.2 篩選親本

根據育種目標，篩選親本材料。蘇秀867是由浙江省嘉興市農業(yè)科學研究院和江蘇省連云港市蘇樂種業(yè)科技有限公司聯合選育的水稻品種，2011年通過國家農作物品種審定委員會審定(審定編號：國審稻2011029)，該品種主要特性：早熟(全生育期154.5 d，較徐稻3號短1.4 d)、植株健壯、抗倒伏能力強(株高為90.8 cm)、對主要病害抗性好(稻瘟病綜合抗性指數3.8，條紋葉枯病的最高發(fā)病率為10.7%)、米質外觀較好(國標優(yōu)Ⅱ級)。同時該品種存在產量水平一般(2年區(qū)域試驗平均產量為9150 kg/hm2)、稻米食味性一般等缺點。泗稻09-5955為自育新品系，主要特征：產量水平較高，千粒重28.2 g，穗長19.8 cm，每穗總粒數170粒左右，結實率85.2%。2年品比試驗小區(qū)(13.3 m2)產量可達14.0 kg(折合產量10532 kg/hm2)，米質食味較為優(yōu)良(日本佐竹大米食味儀檢測82分，對照品種武運粳3號78分)。根據親本材料的特征，篩選蘇秀867為母本材料，泗稻09-5966定為父本材料，開展定向育種，實現優(yōu)良性狀有效聚合，以期選育出“豐、抗、優(yōu)”協調的粳稻新品種。

1.3 選育過程與方法

2009年正季在泗陽開展雜交配組(圖1)。同年冬天F1代種子種植在海南南繁基地，編號繁186，并混收F2代種子；2010年種植在泗陽試驗基地，田間編號為5400，篩選長勢良好單株8株，單收F3代種子；2011年種植于泗陽試驗基地，田間編號3776，根據田間長勢情況，篩選6株單株，單收F4代種子，室內考種后，篩選米質優(yōu)良的2個單株南繁加代；2011年冬至2012年冬分別在泗陽和海南試驗田種植F4～F6代種子，并根據農藝性狀和室內米質考種結果，逐代淘汰劣勢品系。2013年在泗陽正季種植F7代種子，田間編號857，收獲F8代種子50 kg，進行下一年品比試驗和布點示范種植。2014年在泗陽正季種植F8代種子，進行小區(qū)品比試驗，并進行稻瘟病抗性接種鑒定和抗倒伏能力篩選試驗，根據抗性表現和抗倒伏能力，綜合布點示范各試驗點數據，推薦參加國家黃淮粳稻區(qū)域試驗，在2016年試驗過程中，表現良好，進入區(qū)域試驗第2年，并且同步進行生產試驗。在2年的試驗過程中，對該品種的農藝性狀、主要病害的抗性水平、稻米品質特征進行考察、分析，順利通過試驗考察，并于2018年6月獲得國家品種審定委員會審定，定名為泗稻16號。

2 主要特征特性

2.1 主要農藝性狀

在2年黃淮粳稻組區(qū)域試驗中，多年多點鑒定泗稻16號的主要農藝性狀，該品種表現良好(表1):全生育期156.2 d，與對照品種徐稻3號相當，有效穗為292.5萬/hm2、株高98.2 cm、穗長17.1 cm、每穗總粒數167.3粒、結實率84.2%、千粒重27.3 g。根據多年的試驗結果，泗稻16號表現為莖稈健壯、株高適宜、抗倒伏能力強、葉片挺舉、受光姿態(tài)好、穗型較大、粒重中等偏上，群體整齊度較好，長勢繁茂，符合目前機插秧種植模式對大穗型品種的要求。

表1 泗稻16號的主要農藝性狀

2.2 抗性表現

由表2可知，抗病性鑒定主要考察品種對稻瘟病和條紋葉枯病2種主要病害的抗性反應，稻瘟病抗性鑒定由天津市農業(yè)科學院植保所和江蘇省農業(yè)科學院植保所共同完成。2017年在天津市農業(yè)科學院植保所鑒定點，泗稻16號的穗頸瘟發(fā)病率和損失率分別為3.9%和2.7%，遠低于對照品種徐稻3號(穗頸瘟發(fā)病率和損失率分別為8.1%和12.9%)；在江蘇省農業(yè)科學院植保所鑒定點，泗稻16號的稻瘟病抗性表現與對照品種相當。在2年區(qū)域試驗中泗稻16號的稻瘟病抗性綜合指數為3.9，優(yōu)于對照品種徐稻3號(2年綜合指數為4.7)，達到中抗以上水平。

江蘇省農業(yè)科學院植保所對泗稻16號進行了條紋葉枯病抗性鑒定試驗，2016年條紋葉枯病抗性指數為5級，2017年條紋葉枯病抗性指數為3級，2年試驗綜合抗性指數為5級，與對照品種徐稻3號相當，符合水稻新品種試驗對條紋葉枯病的抗性要求。

品種2017年天津穗頸瘟發(fā)病率/%級別/級2017年天津穗頸瘟損失率/%級別/級2017年江蘇穗頸瘟發(fā)病率/%級別/級2017年江蘇穗頸瘟損失率/%級別/級2年稻瘟病抗性平均綜合指數損失率最高級條紋葉枯病抗性指數/級2017年2016年泗稻16號3.972.7135.0724.873.9535徐稻3號8.1912.9335.3722.254.7553

2.3 品質性狀

泗稻16號的稻米籽粒細長、透明度好、有光澤、谷粒飽滿、外觀品質良好。農業(yè)部食品質量監(jiān)督檢驗測試中心(武漢)鑒定的泗稻16號稻米品質的各項指標如下：整精米率70.7%，優(yōu)于對照徐稻3號(整精米率68.4%)，堊白粒率25.7%，堊白度4.0%，直鏈淀粉含量16.4%，膠稠度65 mm，堿消值7.0級，達到部頒優(yōu)Ⅲ級米標準(表3)。此外，泗稻16號的蒸煮食味品質亦較為優(yōu)良，米飯軟硬適中，晶瑩剔透，優(yōu)于一般的稻米品種。

表3 泗稻16號的稻米品質性狀

2.4 產量性狀表現

產量性狀主要考察品種的豐產性和穩(wěn)產性。以目標品種比對照品種增產幅度來評價高產特性[5-6]。由表4可知，2016年初試的泗稻16號平均產量為9770 kg/hm2，較對照品種徐稻3號增產4.9%，差異達極顯著水平。2017年的續(xù)試平均產量達9672 kg/hm2，較對照徐稻3號增產5.9%，達極顯著水平，其中山東省農業(yè)科學院水稻所試驗點(濟寧)和郯城試驗點增產幅度較大，分別達12.56%和12.25%，其余各試驗點亦有不同程度的增產。在2017年的同步生產試驗中，泗稻16號平均產量為9860 kg/hm2，較對照品種增產7.1%，除新鄉(xiāng)試驗點外，其余試驗點產量增幅均在5%以上。根據2年區(qū)域試驗和生產試驗表現，泗稻16號的平均產量為9720 kg/hm2，較對照品種增產5.37%，增產幅度明顯，品種的豐產性較好。

在2年的區(qū)域試驗中，泗稻16號的穩(wěn)產性狀表現良好，2016年初試的增產點比例達90.9%；在2017年的續(xù)試和生產試驗中，11個區(qū)域試驗點和7個生產試驗點全部增產，增產點比例達100.0%。多年鑒定結果表明，泗稻16號具有較為穩(wěn)定的產量表現和突出的高產潛力。

表4 泗稻16號在試驗中產量表現

注：2016年區(qū)域試驗各試驗點產量數據未公布，僅公布全部試驗點平均產量數據。

3 泗稻16號的高產栽培技術

綜合分析泗稻16號的2年試驗和田間品比試驗數據，泗稻16號一般產量為9750 kg/hm2左右，每穗總粒數167.3粒，結實率84.2%，千粒重27.3 g，有效穗292.5萬/hm2，是典型的大穗、大粒型粳稻品種。高產栽培技術應采取主攻大穗和促進分蘗相結合，提高結實率和千粒重并舉的方法。通過合理的栽培技術，促進有效分蘗，避免無效分蘗，保障合理的有效穗數；在適宜穗數的基礎上，促進大穗灌漿結實，充分發(fā)揮品種穗大、千粒重較高的特性，從而奪取高產，主要做好以下幾點。

3.1 培育壯秧、適時栽插

培育健壯秧苗是高產的基礎，5月中上旬落谷，秧齡30～35 d,旱育秧播量450 kg/hm2，濕潤育秧播種量300 kg/hm2。播種前的種子處理：一是精選種子，選用成熟飽滿的種子；二是曬種，播前曬種1～2 d，打破種子休眠；三是藥劑浸種，選用惡線靈或施百克和浸種靈，以及10%吡蟲啉，浸種2～3 d。施足基肥，1葉1心期施用多效唑控高促蘗，苗期注意對稻薊馬、灰飛虱等病蟲害的防治。6月15日前后，秧齡在30 d左右移栽最為合適，移栽行距一般為26.7～30.0 cm，株距控制在10.0～13.3 cm為宜,穴數30萬/hm2左右，每穴3～4苗，基本苗為90萬～120萬/hm2。

3.2 科學促控，協調群體

合理調節(jié)水分和肥料的運籌是奪取高產的關鍵措施。根據泗稻16號的品種特性，要求施用純氮300～380 kg/hm2，早施分蘗肥，適當施用穗肥，兩者比例一般以6∶4為宜。水漿管理采取“淺水栽秧、存水活棵、薄水分蘗、保水抽穗揚花、干濕交替”的灌溉方式，注重采取“擱田”的方式控制群體的生長，當莖蘗數達到420萬/hm2時，適度擱田，減少無效分蘗。后期干濕交替，間歇灌溉，防止斷水過早。養(yǎng)根保葉，收前7～10 d斷水，保證高產、優(yōu)質。

3.3 綜合防治病蟲草害

播前施用浸種藥劑防治線蟲病和土傳病害。秧田期施用銳勁特等防治稻飛虱和稻薊馬等蟲害。本田使用井岡霉素、稻瘟靈、三環(huán)唑、多菌靈等防治紋枯病、稻瘟病和稻曲病等病害，同時注重對螟蟲、葉蟬等蟲害的防治。

4 討論

水稻育種通過親本的合理選配，經系統(tǒng)選育，實現優(yōu)良性狀的有效互補，選育出符合氣候條件和耕作制度的優(yōu)良品種。以經驗育種技術為主的傳統(tǒng)育種技術是水稻育種常用方法，也是較為有效的方法，但是其存在育種周期長、各種主要性狀篩選不明確、打破不良連鎖難度大等缺點。以分子標記和轉基因技術為代表的現代育種技術可使育種家減少重復無效的育種工作，快速、準確地實現優(yōu)良基因的有效聚合，從而提高育種效率，因此可采用傳統(tǒng)育種技術與現代生物技術有機結合的育種方法[7]。泗稻16號的選育主要依靠傳統(tǒng)育種方法：雜交配組，系統(tǒng)選育，輔以稻瘟病抗性鑒定、米質外觀鑒定等方法。經多年試驗，該品種表現突出：平均產量9720 kg/hm2，較對照品種增產5.37%，2017年區(qū)域試驗和生產試驗所有試驗點全部增產，全生育期156.2 d，與對照相當，有效穗292.5萬/hm2，株高98 cm,每穗總粒數167.3粒，結實率84.2%，千粒重27.3 g，稻瘟病綜合抗性指數分別為4.3級和3.9級，穗頸瘟損失率5級，達中抗以上水平；整精米率70.7%，堊白度4%，透明度1級，直鏈淀粉含量16.4%，膠稠度65 mm，堿消值7.0級，達部頒優(yōu)質3級。因此泗稻16號綜合性狀優(yōu)良，能夠滿足目前黃淮稻區(qū)水稻種植需求。

一般認為水稻產量的形成是源庫流互作的結果[10-11]，要獲得高產必須使得源、庫、流三者相互協調，即源要足、庫要大和運轉通暢[10]。泗稻16號的穗型較大，平均每穗粒數可達160粒左右，是一個典型的大穗型品種。結實率是水稻產量的重要構成因素[11]，泗稻16號存在庫容較大、結實率一般的缺點，為充分發(fā)揮其高產潛力，提高結實率和籽粒充實度，下一步擬從細胞生物學角度出發(fā)，研究泗稻16號源、庫、流三者之間的相互關系，明確泗稻16號結實率一般的限制因素，同時借助分子標記輔助選擇技術，開展定向改良，實現優(yōu)良基因的有效聚合，從而提高品種結實率和籽粒充實度，實現進一步提高產量和提升品質的目的。

5 結論

泗稻16號是一個豐產性和穩(wěn)產性兼具、米質外觀優(yōu)良、品質食味性較好、抗性水平較高的水稻新品種，并且熟期適宜，易于種植管理，符合目前以及今后一段時間黃淮稻區(qū)耕作制度下機械化種植對品種的需求，極具推廣價值。