黃道強 周少川 王重榮 李 宏 王志東 周德貴 陳宜波 趙 雷 龔 蓉 潘陽陽
(廣東省農業科學院水稻研究所/廣東省水稻育種新技術重點實驗室 廣州510640)
核心種質, 是指用一定的方法選擇整個種質資源的一部分, 以最小的資源數量和遺傳重復最大程度地代表整個遺傳資源的多樣性, 而將其他資源作為保留種質,方便了種質資源的保存、評價和利用[1,2]。廣東省農業科學院水稻研究所從一級核心種質青六矮 1 號(1986 年)到六級核心種質黃華占(2005 年),前后歷經19 年時間。 在黃華占基礎上,本團隊又經過15 年的努力,目前已經育成十一級核心種質黃廣太占(2020 年)。 黃廣太占衍生系譜為青六矮1 號(一級核心種質)→豐青矮 (二級核心種質)→豐矮占1 號(三級核心種質)→豐八占(四級核心種質)→豐華占(五級核心種質)→黃華占(六級核心種質)→黃莉占(七級核心種質)→黃廣占(八級核心種質)→黃廣油占(九級核心種質)→黃廣華占2 號(十級核心種質)→黃廣太占(十一級核心種質)[6](附圖)。
黃廣太占是廣東省農業科學院水稻研究所以黃廣華占2 號為母本、“黃銀占/豐太絲苗” 為父本雜交育成的早晚兼用型常規優質稻新品種,2020 年通過廣東省農作物品種審定委員會審定(審定編號:粵審稻20200056)。 黃廣太占豐產性突出,2 年廣東省晚造區試產量比對照種粵晶絲苗2 號分別增產10.75%、12.12%, 增產均極顯著, 增產點比例均為100%;生產試驗平均產量8 428.35 kg/hm2,創廣東省常規優質稻產量的新高, 比對照種粵晶絲苗2 號增產14.33%。 抗稻瘟病,米質鑒定為部標優質1 級。 植株較矮,株高96.0~101.6 cm,抗倒力強。

附圖 黃廣太占衍生系譜
母本黃廣華占2 號、父本“黃銀占/豐太絲苗”,均為廣東省農業科學院水稻研究所選育的優質水稻品種(材料)。 黃廣華占2 號由黃廣油占和豐粵華占雜交育成,2018 年通過廣東省農作物品種審定委員會審定,抗稻瘟病、中感白葉枯病,豐產性突出,2019 年在華南早秈國家區試初試中平均產量7 669.05 kg/hm2,比對照天優華占增產2.28%, 米質為部標優質2 級。“黃銀占/豐太絲苗”是由黃銀占和豐太絲苗雜交育成的中間材料,矮稈、抗倒力強、米質好。
采用系譜法選育。 2014 年早造F1代,種植12 株,種子全收。 2014 年晚造 F2代,種植 1 000 株左右,田間編號“5051”,入選 18 株。 2015 年早造 F3代,每個株系種植70 株,田間編號“653 區”,白葉枯病Ⅳ型菌接種鑒定為3~5 級,稻瘟病自然誘發鑒定為0 級,入選 1 株。 2015 年晚造 F4代,每個株系種植 70 株,田間編號“凡 3530 區”,白葉枯病鑒定為 3~5 級,稻瘟病自然誘發鑒定為0 級,表現矮稈、穗大、熟色好,入選 2 株。 2016 年早造,F5代,每個株系種植 300 株,田間編號 “凡35 區”, 白葉枯病IV 型菌接種鑒定3~5 級,稻瘟病自然誘發鑒定為0 級,入選2 株,全收。2016 年晚造F6代,每個株系種植300 株,田間編號“凡23 區”,全收,2017 年晚造參加水稻所品比試驗。
黃廣太占豐產性能突出,在2017 年晚造廣東省農業科學院水稻所常規稻品比試驗中, 優質稻綜合量化評分為85.80 分,列首位,超高產稻綜合量化評分為 87.20 分,列首位。 產量 7 043.70 kg/hm2,比對照種粵晶絲苗2 號增產19.83%,增產極顯著。
2018 年、2019 年晚造參加廣東省區試, 平均產量分別為 6 928.50 kg/hm2、8 036.85 kg/hm2,比對照種粵晶絲苗2 號分別增產10.75%、12.12%,增產均達極顯著水平,增產點比例均為100%。 2019 年晚造參加省生產試驗,平均產量8 428.35 kg/hm2,比對照種粵晶絲苗 2 號增產 14.33%。 日產量 4.02~4.74 kg。
黃廣太占為感溫型常規稻品種。 晚造全生育期113~115 d,與對照種粵晶絲苗2 號相當。 株型中集,分蘗力中等, 抗倒力強, 耐寒性中強。 株高96.0~101.6 cm, 穗長 21.3~21.5 cm, 畝有效穗 16.4 萬~17.6 萬穗, 每穗總粒數 139~155 粒, 結實率 85.2%~86.2%,千粒重 24.4~25.6 g。
抗稻瘟病,全群抗性頻率為85.7%~87.9%,對中B 群、 中 C 群的抗性頻率分別為 84.2%~85.0%和50.0%~100.0%, 病圃鑒定葉瘟 1.2~2.0 級、 穗瘟 2.2 級(單點最高5 級);中感白葉枯病(Ⅳ型菌 5 級,Ⅴ型菌 5~7 級)。
米質鑒定為部標優質 1 級, 糙米率 81.3%~82.4%,整精米率61.8%~64.1%,堊白度0.3%~0.8%,透明度 1 級,堿消值 7 級,膠稠度 66~70 mm,直鏈淀粉 16.7%~17.5%,長寬比 3.0~3.1。
各級核心種質部分性狀表現見附表。
六級核心種質黃華占的育成是水稻核心種質育種理論取得顯著成效的重要標志。 黃華占在2003 年、2004 年早季廣東省區試中產量平均7 025.70 kg/hm2,比對照粵香占增產2.12%,2004 年早季廣東省生產試驗產量 7 197.20 kg/hm2, 比對照種粵香占增產0.67%。 廣東省商品糧定級米質為早季特二級、晚造國標1 級,出糙率80.1%,整精米率69.5%,堊白粒率7%, 堊白度 0.9%, 直鏈淀粉含量 17.3%, 膠稠度85 mm,粒型3.4。抗稻瘟病、抗白葉枯病。主要農藝性狀: 全生育期 129 d, 比粵香占遲熟 4 d, 畝有效穗21.4 萬穗,株高102.8 cm,穗長21.0 cm,平均每穗總粒118.3 粒,結實率80.5%,千粒重22.2 g。 黃華占目前已通過9 省審定或引種許可,先后成為廣東省、湖北省、湖南省、江西省的農業主導品種,重慶、湖北省、 陜西省區試對照種, 至2017 年累計推廣面積834.25 萬 hm2,創社會經濟效益 321.94 億元。 黃華占在9 個省的區試中, 比雜交稻對照平均增產5.41%,比常規稻對照平均增產12.99%, 品質達國標優質稻一級,真正實現了優質、高產、抗逆與廣適性的高度統一。 黃華占在南方稻區的大面積推廣,客觀上推動了我國水稻產業的轉型,“高產不優質” 的問題逐步得到了解決[4,6]。
七級核心種質黃莉占 (審定編號: 粵審稻2008001)在2005 年、2006 年晚造廣東省區試中產量平均6 722.90 kg/hm2,比對照種粳秈89 增產5.75%,2006 年晚造生產試驗產量6 957.90 kg/hm2, 比對照種粳秈89 增產3.03%。 米質達國標、省標優質二級,整精米率70.7%,堊白粒率8%,堊白度1%,直鏈淀粉含量16.5%,膠稠度76 mm,食味品質分81 分。 高抗稻瘟病,中抗白葉枯病(3 級)。主要農藝性狀指標:晚造平均全生育期 109~114 d, 株高 99.5~103.9 cm,穗長 20.4~21.4 cm, 畝有效穗 18.6 萬~19.1 萬穗,每穗總粒數 135.3~140.0 粒, 結實率 81.2%~84.1%,千粒重 21.7~22.1 g[3]。
八級核心種質黃廣占 (審定編號: 粵審稻2010002)在2008 年、2009 年早造廣東省區試中平均產量 6 860.60 kg/hm2, 比對照種優優 128 增產1.91%,2009 年早造生產試驗產量7 999.50 kg/hm2,比對照種優優128 增產10.96%。 早造米質未達國標等級, 主要理化指標: 整精米率62.4%, 堊白粒率58%,堊白度19.8%,直鏈淀粉15.9%,膠稠度70 mm,食味品質分 75 分。 抗稻瘟病、抗白葉枯病(1 級)。 主要農藝性狀指標: 早造平均全生育期130~136 d,株高 103.7~105.1 cm, 穗長 19.3~21.5 cm, 畝有效穗19.1 萬~19.7 萬穗,每穗總粒數 122~145 粒,結實率81.8%~87.4%,千粒重 21.9~22.8 g[5]。
九級核心種質黃廣油占 (審定編號: 粵審稻2013001)2011 年 、2012 年 早 造 廣 東 省 區 試 平 均 產量7 295.50 kg/hm2, 比對照種玉香油占增產4.46%,2012 年早造生產試驗產量8 207.10 kg/hm2, 比對照種玉香油占增產11.82%。早造米質未達國標,晚造達國標優質2 級,整精米率69.6%,長寬比3.4,堊白粒率 11%, 堊白度 1.3%, 膠稠度 81 mm, 直鏈淀粉18.8%,食味品質83 分。 高抗稻瘟病、中感白葉枯病(IV 型菌 3~5 級,V 型菌 7 級)。 主要農藝性狀指標:早造平均全生育期128~132 d,株高107.7~110.1 cm,穗長 21.4~22.0 cm,畝有效穗 17.6 萬~18.3 萬穗,每穗總粒數 133~144 粒, 結實率 84.9%~87.2%, 千粒重24.5~24.6 g。
十級核心種質黃廣華占2 號(審定編號:粵審稻20180001) 在 2016 年、2017 年早造廣東省區試中平均產量為7 249.70 kg/hm2, 比對照種玉香油占增產7.44%,2017 年早造生產試驗產量7 342.50 kg/hm2,比對照種玉香油占增產8.79%。米質鑒定達省標優質三級,2019 年早造國家華南早秈組區試鑒定達部標優質2 級,糙米率83.1%,精米率75.1%,整精米率64.3%,粒長6.4 mm,長寬比2.9,堊白粒率13%,堊白度1.0%,透明度2 級,堿消值6.7 級,膠稠度77 mm,直鏈淀粉含量15.9%,綜合評級為優質2 級。 抗稻瘟病,中感白葉枯病(Ⅳ型菌 5 級,V 型菌 7~9 級)。 主要農藝性狀指標: 早造平均全生育期127 d, 株高109.8~111.0 cm,穗長 22.0~22.7 cm,畝有效穗 16.7 萬~17.0 萬穗, 每穗總粒數 159~161 粒, 結實率 83.5%~85.5%,千粒重 24.2~24.7 g[7]。
對六級核心種質黃華占到十一級核心種質黃廣太占的區試數據進行對比發現, 經過15 年的連續改良,6 個品種保持中等直鏈淀粉含量, 膠稠度70 mm以上,稻米品質基本保持不變;黃莉占、黃廣油占高抗稻瘟病,黃華占、黃廣占、黃廣華占2 號、黃廣太占抗稻瘟病,稻瘟病抗性基本保持不變。 黃華占畝有效穗21.4 萬穗, 平均每穗總粒118.3 粒, 是穗數型品種;黃廣華占2 號畝有效穗16.9 萬穗,平均每穗總粒160 粒,黃廣太占畝有效穗17 萬穗,平均每穗總粒數147 粒,是大穗型品種;黃莉占、黃廣占、黃廣油占則為中間類型品種。 黃華占、黃莉占、黃廣占區試產量在 6 722.90~7 025.90 kg/hm2之間, 千粒重在 21.9~22.7 g 之間;黃廣油占、黃廣華占2 號、黃廣太占區試產量提高到 7 249.70~7 482.97 kg/hm2之間, 而千粒重提高到24.5~25 g 之間。 黃廣太占的生產試驗產量更是達到8 428.40 kg/hm2,創廣東省常規優質稻產量的新高。 因此,通過篩選確定優良種質,以其中少數資源作為核心親本,根據育種目標配置組合,充分利用有利基因群的累加、重組和交換,進而創造出新的核心種質;通過補充新的基因資源,逐步升級、置換成新一輪的核心種質, 直至選育出全面符合育種目標的核心種質。 該過程不僅要突出新品種的改良特性, 更要最大限度地保留上幾級核心種質的有利基因群。 水稻核心種質育種理論可以高效地利用核心種質的兼容性和可塑性, 統籌常規育種和現代技術體系培育優良新品種[6]。

附表 六級核心種質黃華占到十一級核心種質黃廣太占的部分性狀