海日汗 苗錫寧 田淑華 于靜輝 陳玉泉 薛海南 王世剛 徐興健
(1 興安盟農牧科學研究所,內蒙古興安盟 137400;2 黑龍江省苗氏種業有限責任公司,綏化 152000;3 興安盟農業技術推廣中心,內蒙古興安盟 137400;4 通遼市農業技術推廣中心,內蒙古通遼 028000;5 興安盟隆華農業科技有限公司,內蒙古興安盟 137400)
黑米是種皮沉積黑色素而形成的一類特異水稻資源,是中國古老名貴的稻米品種。黑米集色、香、味和營養保健功能于一身,是我國珍貴的特種稻資 源[1]。黑米資源主要分布在亞洲,在世界黑米資源411 個品種中,我國擁有373 個(占90.8%),其余分布在東亞和西亞。黑香稻作為特種稻不僅外觀引人注目且富含多種微量元素、氨基酸、脂肪、油酸、亞油酸、維生素等,并具有抗炎癥、抗過敏、抗哮喘、抗氧化、抗腫瘤、減肥降脂、降血糖等多種作用[2]。水稻是人類主要的糧食作物,全球一半以上人口在食用水稻。超過90%的水稻產于亞洲,并消費在人口數量龐大的發展中國家[3]。近年來,伴隨人民生活水平的提高以及健康意識的不斷增強,水稻生產模式和消費取向正在不斷進行適應性調整,已從單一的數量型增長轉變為數量和質量并重。營養豐富、品質優良的功能性稻米越來越受到人們的青睞[4]。但與此同時,散布于東北三省及蒙東地區的黑香稻品種如黑珍珠、黑美人、紫警戒、墾黑1438 等普遍產量偏低、抗病性差[5]、易倒伏收獲成本高等,導致農戶的種植積極性偏低,栽培面積小,相應的產業發展緩慢。苗稻9 號是黑龍江省苗氏種業有限責任公司育成的黑香稻新品種,該品種的育成為特種稻產業發展提供了新的品種選擇。
1.1 母本黑H6 屬于在濕地熒光系列品種綏粳4號(綏粳9230 系,熒光1 號)選育過程中分離出來的黑稻材料。綏粳4 號是世界最高緯度第一個香稻品種,于1976 年開始利用云南黑稻、陜西黑稻、吉林糯稻、合江14、松前、合R2-34-1、蓮香早1 號等多個品種(系)進行相互雜交選育而成。其中,利用粳型恢復系合R2-34-1 與蓮香早1 號進行雜交后,連續回交2 次來克服蓮香早1 號與北方粳稻不親和的難關。1983 年開始,對互交后的株系組合根據育種目標利用系譜法進行選擇,于1985 年育成比綏粳9230品系[6]早熟5d、總葉片數少1葉的天然變異株。而黑H6 為在此過程中分離出,并于2006 年成為穩定的黑香稻品系,其生育期為124d,所需活動積溫2225℃。株高95cm,穗長18.8cm,千粒重24.5g,半散穗、穗粒數85 粒,幼苗生長健壯。田間抗稻瘟病能力較好,耐寒性強,黑度較好,長粒型,食味品質佳。
1.2 父本黑珍珠是多年前從吉林省引進的中等糯性的農家黑稻品種,廣泛分布于黑龍江省境內。通過穗選方法選出熟期較早,矮稈型,黑度好的材料。其生育期為128d,所需活動積溫2275℃。株高90cm,穗長17cm,千粒重27g,穗粒數87 粒,分蘗能力較強,幼苗長勢強,適應性強,雜交配合力強,黑度好,品質佳。
1.3 選育過程黑龍江省苗氏種業有限責任公司于2007 年以黑H6 為母本、黑珍珠為父本,人工去雄雜交獲得F0種子 88 粒,2008 年通過人工去除田間無雜種優勢的雜株F1混收,2009 年進行單株插秧F25000 株,并根據育種目標選擇分蘗勢較強的單株進行田間標記,將抽穗期較早的進行田間標記,齊穗期選擇半矮稈型、半直立、長粒型,同時選擇各器官花青甙顯色強,尤其是花器官柱頭顏色較深的單穗。在多次根據育種目標選擇單株的前提下,最終選擇123 個符合標準的單穗分別脫粒裝袋編號。2010 年將123 份F3種植穗行,根據育種目標繼續選擇120 個單穗;2011 年F4單株插秧200 株,以株選的形式選擇45 株;2012 年F5單株插秧200 株,以株選的形式選擇13 株;2013 年F6所有株系均趨于穩定,成熟期選擇一個整齊度高、各性狀符合育種目標的最佳品系暫命名為苗稻9 號。2014-2015 年通過品種比較試驗對其產量進行鑒定,產量較為突出。2016 年進行異地鑒定,其豐產性、適應性、抗逆性及品質均表現比較突出。2017-2019 年參加喬氏水稻聯合體黑龍江省第四積溫帶區域試驗和生產試驗,產量均表現優異,2021 年5 月通過黑龍江省農作物品種審定委員會審定,定名為苗稻9 號,審定編號:黑審稻2021L0121。
2.1 植物學特征苗稻9 號秧苗長勢好,整齊度高,根系粗壯,葉片厚實,生長勢強。植株為半直立型;平均單株穗數12.35 個;基部葉鞘帶紫色線條;倒2 葉葉片和葉耳、莖稈節顯色較深,為紫色;穗芒等部位初期顯紅棕色,后期顯黑色;小穗初期外穎穎尖顯色中等,后期較強;小穗柱頭中等紫色;谷粒外穎紫色,修飾色為金黃色條紋;糙米紫黑色。劍葉初期姿態平展,后期下彎,葉片正卷,長度30.85cm,寬度1.36cm;倒2 葉綠色程度中等,半直立型,葉片基本無茸毛,葉舌長度較短且性狀為二裂;抽穗期較早(89d),抽出度較好,長度中等(21.3cm),姿態強烈下彎,穗部分枝姿態為散開型,二次枝梗類型中等,穗粒數133.2 粒,結實率97.74%;小穗外應茸毛密度中等,護穎長度中等;莖稈長度(不包括穗)短到中等(60.1cm),直徑5.29mm,基部莖節為包裹型;千粒重28.9g,谷粒長8.5mm、寬3.35mm、橢圓形;糙米長6.15mm、寬2.45mm、紡錘形,香味濃郁。較其他黑稻品種較耐肥,抗倒能力強,耐寒性強,成熟度好,籽粒飽滿,結實率極高,活稈成熟。全生育期123d,所需活動積溫2200℃,主莖葉片數10 個。
2.2 抗病、耐冷性鑒定2017-2019 年經黑龍江省農業科學院佳木斯水稻研究所鑒定,苗稻9 號葉瘟5~7 級,穗頸瘟3~7 級;3 年耐冷性鑒定結果顯示,處理空殼率4.64%~29.33%。
2.3 米質與轉基因檢測2019-2020 年經農業農村部谷物及制品質量監督檢驗測試中心(哈爾濱)進行米質分析,苗稻9 號出糙率82.2%~82.7%,整精米率62.9%~68.0%,直鏈淀粉含量(干基)16.18%~16.97%,膠稠度78~79mm,粗蛋白(干基)8.78%~9.09%,達到國家《優質稻谷》標準二級。2016 年由農業部轉基因生物產品成分監督檢驗測試中心(哈爾濱)對苗稻9 號進行轉基因檢測,結果顯示CaMV 35S啟動子和NOS終止子基因均顯陰性。
3.1 區域試驗2017-2018 年參加喬氏水稻聯合體黑龍江省第四積溫帶區域試驗,2017 年每hm2平均產量9122.4kg,10 點均增產,較對照品種龍粳47 增產7.1%;2018 年平均產量8951.0kg,10 點均增產,較對照品種龍粳47 增產6.4%;2 年區域試驗匯總,平均產量9036.7kg,20 點次均增產,較對照品種龍粳47 增產6.75%。
3.2 生產試驗2019 年參加喬氏水稻聯合體黑龍江省第四積溫帶生產試驗,每hm2平均產量8872.8kg,10 點次均增產,較對照品種龍粳47 增產4.9%。
4.1 遠緣雜交苗稻9 號遺傳背景包括日本及我國黑龍江、吉林、山西、云南等多地的農家材料和壓力篩選材料,屬于遠緣雙親配組,優勢基因互補重組,半糯性種間雜種優勢巧妙利用,雜交后代材料具有綜合性狀超雙親的強優勢。
4.2 穿梭育種苗稻9 號的選育采用了穿梭育種。穿梭育種結合系譜法選育可以檢驗品種在不同生態環境下的抗逆性,提高其綜合性狀的穩定性和水平抗性[7],保證育種質量,擴大品種的適應范圍。
4.3 源庫協調苗稻9號株型較為緊湊,半直立型,葉片寬窄適中,姿態平展,莖稈長度短到中等,分蘗能力中上,莖稈粗壯,抗倒伏能力較強,結實率極高,耐冷性強,活稈成熟,抽穗期前生物量較高,生殖生長轉化能力高,成熟期剩余功能葉片數3.4 個,在同緯度適應品種當中屬于中上。根系活力強,插秧后返青較快,成熟期較對照品種龍粳47 根系數量多3.5 條,大維管束多2 個。散穗型,穗長適中,一次枝梗數和二次枝梗數中等且較為散開,有利于灌漿及快速后熟,呈秋優型生育態勢。
5.1 播種和整地采用塑料大棚旱育秧,4 月初催芽進行人工播種,用種量100~125g/盤[8],秧齡達到30~35d 適時移栽,采用機械插秧,插植規格30.0cm×13.3cm。選擇地形較為平坦,土壤肥力中等偏上的地塊進行種植,春季翻地,抽水泡田,耙地[9]。
5.2 水肥管理施肥時氮肥以基肥、分蘗肥、拔節肥、穗肥按 4∶3∶2∶1 的比例分批次施入;磷肥和硅肥以基肥的形式一次性施入;鉀肥以基肥、穗肥的形式按 2∶1 的比例分批次施入[7]。秧苗返青期至分蘗期,為促進分蘗,應提高地溫,可采用2~3cm 的淺水進行灌溉。分蘗后期進行排水曬田,孕穗期采用5~6cm 的深水護胎,灌漿期保持2~3cm 的水層。水稻灌漿后期至蠟熟期,提早排水曬田,將田面曬至龜裂。曬田復水后進行淺、濕、干交替灌溉。于收獲前15~20d 撤水。于蠟熟末期,水稻黃化完熟率達90%以上、功能葉片基本喪失作用時進行收獲。
5.3 病蟲草害防治采用丁草胺進行插秧前封閉處理。插秧后利用聚酯類殺蟲劑防治潛葉蠅。分蘗中期根據田間雜草發生情況,單子葉雜草采用二氯喹啉酸、雙子葉雜草采用吡嘧磺隆或二甲四氯進行莖葉處理。分蘗末期至拔節期,利用噻呋酰胺防治紋枯病。拔節期利用功夫乳油等防治負泥蟲等鞘翅目害蟲咬食新生葉片。孕穗期至齊穗期利用吡唑醚菌酯防治穗頸瘟,齊穗后采用富士一號或稻瘟靈防治枝梗瘟和粒瘟。