李莉 孫輝 姜兆遠 朱峰 王繼春 任金平 劉曉梅* 劉振蛟
(1吉林省農業科學院植物保護研究所,長春 130024;2 吉林省種子管理總站,長春 130031;第一作者:lililanjun@126.com;*通訊作者:liuzhenjiao@163.com;xmsuliu@163.com)
吉林省是我國重要的商品糧基地和優質粳稻主產區,其水稻產量占東北“三省一區”水稻總產量的四分之一,在東北乃至全國水稻生產中都具有重要地位。筆者對2010—2020年吉林省國審水稻品種的特征特性進行了比較,以期為水稻育種專家和生產經營者提供一個了解吉林水稻良種的信息窗口。
數據主要來源于“國家水稻數據中心”(http://www.ricedata.cn)[1]和“全國農技推廣網”(https://www.natesc.org.cn/)[2],以及2018—2020年北方稻區國家水稻品種試驗匯報(總結)。
對每個品種的生育期、株高、結實率、穗粒數、穗長、產量、整精米率、堊白度、直鏈淀粉含量、膠稠度、米質等級以及稻瘟病抗性等性狀指標進行測定及統計分析。
稻瘟病抗性鑒定系吉林省農業科學院植保所、通化市農業科學院和遼寧省農業科學院植保所負責,采用人工接菌與病區自然誘發相結合,鑒定用種由中國農業科學院作物科學研究所統一提供。稻瘟病評價參照NY/T 2646-2014《水稻品種試驗稻瘟病抗性鑒定與評價技術規程》[3]。米質指標由農業農村部食品質量監督檢驗測試中心(武漢)檢測,并按照NY/T593-2013《食用稻品種品質》[4]分析。
用Microsoft Excel 2019 軟件處理數據及繪制圖表,用DPS7.05 軟件進行數據統計分析。所有試驗數據均為2年區試和1年生產試驗的平均值;穗頸瘟損失率最高級指的是2年鑒定結果的最高級別。
2010—2020年吉林省通過國審的水稻品種共有29 個,均為粳型常規稻(具體見表1)。從表1可見,2017年以前吉林省通過國審的品種較少,8年僅審定了5 個,2018、2019 和2020年通過國審的品種分別為8 個、2 個和14 個。從品種選育主體來看,由科研或者教學單位育成的品種19 個,占比65.52%。可見,吉林省近年通過國審的水稻品種大部分還是由科研或教學單位育成。

表1 2010—2020年吉林省通過國審水稻品種基本情況
由圖1可見,參試品種穗粒數分布較分散,而生育期、株高、穗長、結實率和產量水平較集中。68.97%的品種生育期介于150~155 d 之間,58.63%的品種株高介于100~110 cm 之間,86.20%的品種穗長介于16~20 cm 之間,75.86%的品種穗粒數介于110~140 粒之間,89.66%的品種結實率介于83%~92%之間,65.87%的品種區試產量介于9 000~10 500 kg/hm2之間,86.20%的品種生試產量介于8 500~10 000 kg/hm2之間。從產量構成因素的變異系數來看,多數性狀的變異系數在6%以上,其中穗粒數變異最大為9.66%(表2)。

表2 2010—2020年吉林省國審水稻品種特征特性

圖1 吉林省2010—2020年國審水稻品種產量性狀分布
由圖2可知,2010—2020年吉林省國審水稻品種株高、結實率和產量等性狀呈平穩上升趨勢,其中,區試產量和生試產量分別以每年0.42%和0.56%的速率遞增,株高平均每年提高0.62 cm,結實率平均每年提高0.46%;穗粒數和穗長基本保持不變,而生育期有縮短趨勢。

圖2 2010—2020年吉林省國審水稻品種產量性狀年際間變化趨勢
由圖3可知,75.87%的品種整精米率介于68%~74%之間,75.87%的品種堊白度介于1%~4%之間,96.55%的品種直鏈淀粉含量介于14%~17%之間,75.86%的品種膠稠度介于59~75 mm 之間。米質等級基本集中于2~3 級,占比86.21%,達1 級優質米的品種只有4 個,米質有下降趨勢。由表2可知,2010—2020年吉林省國審品種中,多數品質性狀指標變異較大,其中堊白度的變異系數最高達47.77%,米質等級變異系數也高達30.83%。

圖3 吉林省國審水稻品種品質特性分布
由圖4可知,參試品種整精米率和堊白度呈平穩上升趨勢,平均以每年0.39%和0.15%的速率遞增;而直鏈淀粉含量和膠稠度則分別以每年0.02%和2.83 mm的速率遞減。

圖4 2010—2020年吉林省國審水稻品種質量性狀年際間變化趨勢

圖5 2010—2020年吉林省國審水稻品種抗病性情況
據統計分析,2010—2020年吉林省國審水稻品種的稻瘟病抗性總體表現較好,高抗、抗和中抗的品種占比分別為6.90%、55.17%和34.48%,即96.55%的品種抗性表現為中抗以上。參試品種的穗頸瘟損失率主要集中在3 級和5 級,占比分別為37.93%和51.72%,即89.65%的品種集中在中抗和中感之間。由表2可知,國審水稻品種的稻瘟病抗性差異很大,變異系數均在35%以上。
由圖6可知,國審水稻品種稻瘟病病級呈逐年加重的趨勢,穗頸瘟損失率最高級和稻瘟病綜合指數均呈逐年提高的趨勢,分別以每年0.36 和0.07 的速率遞增,稻瘟病綜合指數變化相對來說平緩一些。

圖6 2010—2020年吉林省國審水稻品種抗病性年際間變化趨勢
由表3可見,稻瘟病綜合指數與產量呈極顯著負相關,與穗頸瘟損失率呈顯著正相關;產量與生育期、結實率呈極顯著正相關,與穗粒數呈顯著正相關。產量性狀之間,株高與穗長呈極顯著正相關,結實率與生育期、穗粒數呈極顯著正相關。稻瘟病綜合指數與粒型成顯著正相關,而粒型與直鏈淀粉含量呈顯著正相關,與整精米率呈極顯著負相關。說明稻瘟病抗性直接影響稻米的產量和品質。

表3 品質性狀、產量性狀與稻瘟病抗性之間的相關性
米質等級與堊白度呈極顯著正相關,與膠稠度呈極顯著負相關,而膠稠度和堊白度又呈極顯著負相關,說明堊白度和膠稠度直接影響米質等級。
2010—2020年吉林省通過國家審定的29 個水稻品種株高、結實率和產量呈平穩上升趨勢,千粒重、穗粒數和穗長基本保持不變,而生育期隨年份略有縮短,但各性狀間差異系數變化不大。這些品種區試產量主要集中在9 000~10 500 kg/hm2之間,其中超過10 000 kg/hm2品種有9 個,分別為吉農大571、吉農大538、吉洋46,長選808、吉大398,吉洋100,吉農大521、吉粳509 和吉農大1041;生試產量集中在8 500~10 000 kg/hm2之間,其中超過10 000 kg/hm2品種有3 個,分別是白粳2 號、吉大398 和吉農大1041。吉農大1041 的產量表現最好。
2010—2020年吉林省通過國家審定的品種整精米率和堊白度呈平穩上升趨勢,而直鏈淀粉含量、膠稠度和米質等級呈平穩下降趨勢。米質等級主要集中于2~3 級,1 級和2 級品種占比分別為13.79%和41.38%,對比新的國家標準,優質米達標率為55.17%。達1 級優質米的品種僅4 個,分別是吉粳823、吉農大1041、吉農大521 和通禾899。其中,2020年吉林省國審品種的優質達標率為64.29%(3 級以上),略低于當年國審品種的優質達標率(78.57%)[5],說明吉林省水稻育種應進一步注重提升稻米品質。
2010—2020年吉林省國審水稻品種的稻瘟病抗性以中抗和中感為主,高抗和高感的品種很少。從綜合指數來看,96.55%的品種表現中抗以上,僅吉大718 和松遼838 表現為高抗;從穗頸瘟損失率最高級來看,10.35%的品種表現為高抗,分別是吉洋46、吉大718和松遼7 號。綜上,吉大718 抗性表現最好。吉林省國審水稻品種稻瘟病抗性有隨年份呈逐年下降的趨勢,說明抗病育種仍然是吉林省水稻育種的重中之重。
從本研究結果看,生育期、穗粒數、結實率和稻瘟病綜合指數都不同程度影響著產量,其中,結實率是影響吉林水稻產量最重要因素之一;就品質而言,堊白度和膠稠度是影響吉林省稻米品質提升的主要因素。
《“十四五”全國種植業發展規劃》中明確指出:在東北地區,穩定水稻面積,發展優質粳稻,選育推廣耐寒、抗稻瘟病的高產品種。對比《國家級稻品種審定標準(2021年修訂)》,吉林省2010—2020年通過國審的29 個品種中,達到綠色優質標準僅6 個,分別是北作190、吉粳811、吉粳821、吉農大104、吉農大521 和松遼838,只占審定品種的20.69%,加上稻瘟病抗性有下降趨勢,今后吉林省應進一步加強水稻的抗病育種和優質育種工作。