石學彬 趙珩 劉世家


摘要:梳理2005—2016年間我國審定的629個水稻品種信息,分析其育種方法、品種特性與適宜區域等特性;預測水稻種質創新與品種選育的發展趨勢,并提出保障國家糧食安全的水稻品種選育政策建議,既改進法規制度、加強轉基因育種技術儲備、強化品質育種、滿足社會多樣化需求。
關鍵詞:水稻;品種選育;國家審定;種質創新;糧食安全;發展對策
中圖分類號: F324.3? 文獻標志碼: A? 文章編號:1002-1302(2019)05-0009-03
水稻是我國第一大糧食作物,2016年播種面積為3 018萬hm2,產量2.07億t左右[1],約占糧食總產量的40%。水稻新品種的選育推廣是水稻穩產增產的基礎、保障糧食安全的關鍵。20世紀五六十年代的矮化育種和70年代三系法雜交水稻的創制與應用,實現了我國水稻產量的2次飛躍,奠定了我國水稻育種領域的國際領先地位。近30年來,我國水稻育種科技投入持續增長,提出并實施了“理想株型與優勢利用”“超級稻計劃”等創新理念與計劃,發掘利用了光溫敏不育材料、創立了兩系法水稻育種新技術,參與完成國際水稻基因組計劃,水稻育種科技迎來了新時代。
農作物品種審定是我國農作物種質管理的重要組成部分,是品種獲準進入市場推廣的關鍵環節。農作物品種審定制度在加快我國農業科技成果轉化、增強農業綜合生產能力、保障糧食安全等方面作出了重大貢獻[2]。農作物品種審定信息,反映作物種植業結構調整、種業科技進步方向、優異種質資源發掘利用等趨勢,是良好的科學計量學標本。本試驗以2005—2016年國家農作物品種審定委員會審定的水稻品種為研究對象,梳理近12年我國水稻育種科技進展,揭示水稻育種科技進步方向,預測未來水稻育種的技術趨勢,藉此提高水稻育種的科技管理水平。
1 近12年水稻國審品種的總體情況
1.1 審定水稻品種的數量與品種類型
2005年以來,通過國家農作物品種審定委員會審定(以下簡稱“國審”)的共有629個水稻新品種,平均年審定50余個水稻品種,2006年審定86個水稻品種,其中秈型三系雜交稻53個通過國審;2011年國審僅29個水稻品種。其他各年份審定40~55個品種,近3年維持在50個左右。林海等統計發現,我國水稻品種通過省級以上審定數量約400個/年,國審水稻品種占省級以上審定品種的1/8[3]。
近12年我國水稻國審品種的數量和類型趨勢見圖1。雜交水稻處于國審水稻品種主導地位,其中三系法雜交水稻品種占國審品種一半以上,年平均選育三系法雜交稻28個品種,2011年后略有下降,平均年通過審定數量20個左右。近12年,累計審定兩系法雜交稻品種155個,從2005年5個增長到2016年35個,總體呈逐年增長趨勢。2013年19個兩系雜交水稻通過國審,首次超過當年三系雜交水稻數量(18個)。近12年累計審定136個常規稻品種,由于北方稻區常規稻區試對照品種的綜合性狀優良(特別是抗性強),參與審定新品種選育難以超越,使近年來常規稻國審品種增加緩慢。
按水稻品種的秈粳亞種分類,秈稻品種占據優勢地位,累計通過審定454個秈稻品種,其中286個三系雜交秈稻,接近統計總量的1/2,152個兩系法秈稻,僅15個常規秈稻。同期粳稻品種為175個,粳稻品種選育方式相對集中,121個品種為常規育種,占粳稻國審品種的2/3,國審兩系雜交粳稻只有“信旱優26”1個品種(圖2)。
1.2 審定水稻品種區域特性
我國地理生態區廣闊,區域光溫條件差異大,水稻品種地域性和生育期差異明顯。根據審定水稻公告的適宜種植區域和稻作建議,將近10年審定的水稻品種進行分類(圖3)。北方稻區審定157個水稻品種,其中在東北稻區有54個,華北
及黃淮區103個。華北黃淮區以單季粳稻種植為主,粳稻品種感光性較秈稻強,稻作亞區品種差異大,其中適合京、津遼南及冀北稻區有27個品種,黃淮區有66個(包括黃淮海麥茬稻區26個旱稻)。南方稻區是我國水稻種植的主要區域,水稻與其他作物輪作、雙季稻等多種耕作制度并存。審定水稻品種中一季中稻育成數量達279個,南方單季晚稻國審僅23個品種,雙季早稻和晚稻育種相對穩定,分別育成74、96個。
我國水稻生產區域分為6個稻作區、16個稻作亞區。華中雙單季稻區國審品種最為集中,其中江南丘陵平原雙季稻亞區國審水稻品種達120個,川陜盆地單季稻兩熟亞區通過國審58個品種,長江中下游平原雙單季稻亞區國審51個品種。西南高原單雙季稻稻作區包括云南、貴州亞區和黔、湘、鄂、渝的武陵山區,適合兩亞區的國審水稻品種各50余個,以一季中稻為主,部分品種也適合四川平壩丘陵稻區、陜西南部稻區的稻瘟病輕發區作一季中稻種植。華北單季稻區包括華北北部平原中早熟亞區和黃淮海平原丘陵中晚熟亞區,適宜于兩亞區的水稻、旱稻品種各50余個。東北稻區黑吉平原河谷特早熟亞區適宜種植國審38個品種,遼河沿海平原早熟亞區20個品種。東北早熟單季稻區育成的32個品種適合在寧夏、內蒙古黃灌區種植,10個品種適合北疆沿天山稻區、南疆種植(圖4)。
依據水稻品種育種單位屬地歸類,我國23個省(區、市)參與了國審水稻選育工作,而品種培育能力呈區域集中趨勢(圖5)。西南地區四川省品種創新能力突出,四川省農業科學院、四川農業大學、四川省宜賓市農業科學研究院(所)、四川內江雜交水稻科技開發中心等單位育成了大量的秈型三系法水稻,在滇、黔、渝的中低海拔秈稻區、武陵山區、川平壩丘陵稻區、陜南部稻區等稻作亞區作一季中稻種植,在整個西南稻區水稻品種選育具有領導地位。湖南雜交水稻研究中心、湖南亞華種業科學研究院、湖南農業大學、湖南隆平高科農平種業有限公司、湖南科裕隆種業有限公司等單位育成了大量兩系、三系法雜交秈稻, 在江西、湖南、廣西桂北稻作區、福建