



摘要:黃華占是來自中國南方的一種廣泛適應的香稻(秈稻)常規稻品種,具有高產優質的特征。自2006年由廣東省農業科學院育成以來,廣泛種植于浙江、廣東、廣西中部和南部、湖南山丘區等省(區)。生產實踐表明,黃華占對稻瘟病抗性較差,在病害發生嚴重區域種植有一定的生產隱患。為利用黃華占創新種質,以其為育種親本,通過與市場上主推的9份高產高抗雜交水稻品種雜交,利用常規育種及抗性篩選等手段,從中篩選出21份產量較高、抗性較好和堊白度有所改良的材料,可以作為優質種質在福建省早、中稻種植中加以利用。
關鍵詞:優質香稻;黃華占;常規稻;創新應用
中圖分類號:S511文獻標志碼:A文章編號:0253?2301(2024)12?0012?05
DOI:10.13651/j.cnki.fjnykj.2024.12.003
Creation of New Germplasm with High Resistance and High Yield by Using the ConventionalHigh-quality Rice Huanghuazhan
GU Jian-qiang,GUI Yi-jie,HU Chang-quan,LUO Jia-mi*
(Institute of Biotechnology,Fujian Academy of Agricultural Sciences,Fuzhou,Fujian 350003,China)
Abstract:Huanghuazhan is a a widely adaptable fragrant rice(indica rice)conventional rice variety from southern China,which has the characteristics of high yield and high quality.Since it was bred by Guangdong Academy of Agricultural Sciences in 2006,it has been widely planted in the provinces(regions)such as Zhejiang,Guangdong,central and southern Guangxi,and hilly regions in Hunan.The production practice showed that Huanghuazhan had poor resistance to rice blast,and there were some production hidden dangers when it was planted in the areas where diseases occurred seriously.In order to utilize the innovative germplasm of Huanghuazhan,it was used as the breeding parent to hybridize with 9 high-yield and high-resistance hybrid rice varieties which were mainly promoted on the market.Then,through the conventional breeding and resistance screening methods,twenty-one materials with high yield,good resistance and improved chalkiness degree were screened out,which could be used as the high-quality germplasm for the early-mature rice and middle-season rice planting in Fujian Province.
Key words:High-quality fragrant rice;Huanghuazhan;Conventional rice;Innovative applications
20世紀80年代后期以來,我國開始加強對優質育種的重視,常規秈稻育種以其優質特性作為主要的育種發展方向之一。多年來,常規稻品種優質率也一直高于雜交稻,如2017年全國水稻審定品種,秈型常規稻優質率高達67.5%,而兩系、三系雜交稻優質率分別為49.6%、46.7%[1]。許多高檔優質米品種,如玉針香、美香占2號等均為常規稻品種[2],它們引領市場潮流,促使越來越多的農民,尤其華南和長江中下游地區,更傾向于種植常規稻。隨著這一趨勢的發展,常規稻逐漸占據了市場主導地位[3]。
相對常規稻來說,雜交稻在產量和抗性方面上占有優勢。水稻雜交育種不僅依賴現代育種技術,還需對傳統地方品種和野生稻資源進行保護,因為這些資源包含未被開發的優異基因和豐富的遺傳多樣性,尤其是在抗性基因方面。另外,雜交稻的遺傳組成多樣,豐富的遺傳多樣性使得育種能夠選取表現優異的組合,促進了各種抗逆性狀的利用[4?5]。
利用雜交稻品種作為親本進行育種,有利于彌補常規稻的短板。如晚秈珍優1號[6]、早稻品種78130[7]、79106[8]、龍特早[9]都是利用雜交稻做親本雜交選育而成,它們都表現出較高的產量優勢,其中78130多年來成為福建省早稻常規遲熟組區試對照種。黃華占作為優質稻品種,是第一個在南方稻區大面積種植,其抗倒性、耐熱性、優質的綜合優勢為我國優質稻米的培育提供良好的種質資源[10];近年來,隨著水稻育種水平及產業化需求的提高,該品種在產量及抗性優勢方面有待進一步提升。本研究利用具有明顯高產高抗優勢的9個國內主推的雜交水稻品種為育種材料,通過與黃華占雜交育種,構建一批水稻優異資源,并選育出多個水稻新品種。
1材料與方法
1.1試驗材料
9份雜交種子從種子銷售市場購買,多為南方稻區長江中下游流域審定品種(表1),常規稻親本黃華占由本實驗室保存。
1.2稻瘟病抗性鑒定
采用苗期室內接種鑒定。試驗材料浸種催芽后于10月上旬播于大棚水泥槽內,每穴播種20粒。待幼苗長至3~4葉期,將預備好的6個菌株(KJ201、RB22、501-3、RB6、5067、IR16)稻瘟病菌分生孢子高濃度混合懸液,于午后用空壓機進行噴霧接種,接種后蓋上黑色薄膜,24 h后揭膜。5~7d充分發病后采用目測進行苗葉瘟調查。記載標準為:0級,無病斑;1級,針頭大小的褐點或無產孢中心的較大褐點;3級,圓形至橢圓形的灰色病斑,邊緣為棕褐色、病斑直徑1~2 mm;5級,典型病斑,侵害面積2%~10%;7級,典型病斑,侵害面積25.1%~50%;9級,典型病斑,侵害面積大于75%,絕大數全部枯死。其中0~1級為抗病,3級為中抗,3級為中感,7級感病,9級為高感。
1.3稻米高溫處理下堊白鑒定
于2021年在沙縣富口鎮延溪村作早稻種植,在6月底到7月上旬高溫下抽穗灌漿結實。成熟期收100~200粒稻谷,曬干后用浙江臺州市糧儀廠生產的檢驗礱谷機(型號JLGJ4.5)進行出糙加工,根據目測堊白大小和透明度對糙米外觀進行分類,分類標準為:1類,無堊白,透明度好;2類,有小堊白但透明度好,或無堊白但透明度較差;3類,較大堊白;4類,特大堊白;5類為特種稻,糯稻或黑米。
1.4構建育種群體
以選育中晚稻品種為目標,采用雜交育種結合系譜選擇,F1、F3代材料在海南進行加代種植,不作選擇;重要世代F2、F4群體在沙縣富口鎮延溪村作單季中稻種植,進行鑒定評價與選擇,F4代選擇整齊、穩定優良株系。
1.5農藝性狀考察
試驗采用單本插,密植規格20 cm×20 cm,種植管理水平按水稻正常進行。待水稻成熟期進行取樣,每個株系于成熟期割取3株,曬干后考察有效穗、每穗粒數、結實率、千粒重、單株干重等產量性狀,谷粒長寬比、堊白度等品質性狀。
1.6數據分析
使用辦公軟件Word、Excel、spss 22等軟件進行數據處理和作圖。
2結果與分析
2.1 10份水稻種質的抗性鑒定
為了明確所選品種在稻瘟病抗性方面的情況,判斷是否可以進一步作為優質育種親本材料使用,本研究對10份水稻材料(9份雜交種和黃華占)進行稻瘟病抗性分析,結果(表2)表明,贛優735表現為高抗,黃華占感病,其他雜交種表現中抗。以上數據說明這些雜交種的抗性整體上優于黃華占。
2.2 10份種質高溫條件下的堊白度鑒定
本試驗選用10份水稻材料(9份雜交種和黃華占)多數為2015年以后審定的品種,稻米品質大多數在優質3級以上,表現優質。福建省地處我國東南部,早稻、中稻抽穗灌漿期處于6月底到8月中上旬高溫時段,稻米極易形成大堊白,從遺傳與育種方面改善稻米堊白耐高溫特性是水稻優質生產的重要保證。耐高溫鑒定篩選結果表明(表2),在9份雜交種中,堊白度2級、3級和4級的各有3份。說明這些雜交種在早稻高溫季節抽穗成熟具有一定的耐高溫特性,可作為育種材料利用。
2.3雜交組合F2群體及高代穩定品系綜合表現
F2是雜交育種世代的重要階段,其群體的綜合表現反映了每個雜交組合的優劣。就總體而言,大部分組合群體株葉形態與產量性狀傾向于常規親本,其綜合表現取決于常規親本的優劣。從F2群體的綜合表現可知(表3),大多數群體表現為分蘗力強,株葉形態好,大穗,多穗,籽粒飽滿,豐產性好。說明雜交種與黃華占雜交不僅在雜交稻育種上有優勢,在常規稻育種上具有同等重要地位。
從F4代考種結果來看,所選出的品系在理論產量水平上,相對于黃華占都有明顯的提高,其差異主要體現在每穗實粒數上,單株穗數、結實率和千粒重品種間無太大變化。在抗性水平上,該系列品種差異較為明顯,主要表現在與谷優2 736、荃優華占配組的后代都有出現了比較好的抗性(表4)。另外,在晶兩優534和荃優華占配組的后代選育出堊白度較小的HX1、HX7和HX8。綜上可以看出,利用雜交種配組,在后代中抗性和堊白度上有較大的遺傳分離,從中可以選出抗性和堊白度都優于兩配組親本的材料。
3討論與結論
2016年新版《主要農作物品種審定辦法》頒布實施后[11],放開了品種審定渠道的多樣化,有統一試驗、綠色通道、良種通關、聯合體,以及特殊用途品種試驗等多種渠道。自此以后,我國雜交水稻育種呈井噴式發展,從2005年至2016年,審定數量保持在500~650個,2023年,國審審定品種就有409個,各省市審定的有890個。這么多的審定品種創造了豐富的遺傳多樣性,許多優良性狀可以在常規稻育種上加以開發利用。種質資源的有效利用是水稻育種取得成效的重要因素。本研究挑選出9份優異雜交稻種質改良常規稻品種,利用稻瘟病圃和早季高溫季節進行鑒定,通過與黃華占配組選育,從中篩選出21份產量較高、抗性較好和堊白度有所改良的材料,它們可以作為優質種質在福建省早、中稻種植中加以利用。
在荃優華占/黃華占和谷優2736黃華占的后代中都選育出抗性優于雜交種和黃華占的材料,這可能是由于聚合抗性基因并不是簡單的基因疊加效應,抗性基因的不同組合可能直接導致不同的抗性水平。荃優華占的親本華占和谷優2736的親本谷豐A,它們分別含有稻瘟病抗性較好的Pi2和Pigm[12?13],本試驗選出的HX2、HX6、HX10等抗性表現較好的材料,可能就是由于這些基因與不同的稻瘟病抗性基因組合的結果。同理,HX1、HX7和HX8的堊白度也小于其配組的親本。因此,在推動遺傳與育種技術不斷前行的同時,需加大對遺傳資源的雜交組合力度,強化多環境下的試驗驗證,并細致落實育種流程中的其他關鍵環節,以期能夠最大限度地孕育出更多優質的遺傳資源。突破性水稻品種的選育依賴于創新性的優異稻種資源的利用,優質常規稻品種選育更是如此。親本選配是育種的關鍵,加強優質稻種資源的收集評價和利用,有目的的挖掘或創造優異種質基因。黃華占的選育成功就是綜合利用黃新占和優質稻核心種質豐華占配制成功的典型[14]。另外,現代育種還要把田間選擇與實驗室技術手段緊密地有機結合起來。增強選擇鑒定準確性,能大大提高育種成效,促進育種成功。本研究選育的許多株系具有相當高的理論產量水平,表明F1代雜交稻種質在常規稻育種上具有良好的應用前景。
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(責任編輯:柯文輝)