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(1.长江大学主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心,湖北 荆州 434025;2.中国农业科学院深圳生物育种创新研究院,广东 深圳 518120;3.长江中下游杂交水稻科研单位试验联合体,湖南 长沙 430125; 4.延边大学,吉林 延边 133002)
荃9优3号是长江大学主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心和中国农科院深圳生物育种创新研究院用不育系荃9311 A与恢复系Z 3配组育成的三系杂交中籼迟熟新组合,该组合经长江大学自行安排的初步品种观察和多点品种比较试验,表现丰产性好,综合农艺性状优良。为进一步探明该组合在长江中下游稻区的丰产、稳产性及综合表现,研究团队决定推荐其参加2016年度长江中下游杂交水稻科研单位试验联合体新品种区域试验。
荃9优3号参加2016年度长江中下游杂交水稻科研单位试验联合体新品种区域试验A组,本组试验供试品种共12个,以丰两优四号为统一对照(ck),供试品种编号及其名称见表1。
试验点共23个,分布在安徽、福建、河南、湖北、湖南、江苏、江西和浙江8个省。
试验采用完全随机区组设计,重复3次,小区面积13.33 m2。所有品种同期播种、同期移栽,施肥水平中上等,其他栽培管理措施按当地大田生产要求进行。
各试验点的试验执行、观察记载项目与标准,按《2016年长江中下游杂交水稻科研单位联合体试验实施方案》、《国家水稻品种试验观察记载项目、方法及标准》、《农作物品种区域试验技术规范 水稻》[1]及《南方稻区国家水稻品种区试及生产试验记载表》等要求执行。
因湖北武汉点发生不可抗拒自然灾害,试验报废,不纳入汇总。
抗性鉴定:稻瘟病抗性鉴定由湖北宜昌市农科所、浙江省农科院植保所、安徽省农科院植保所、福建上杭县茶地乡农技站、湖南省农科院植保所和江西井冈山企业集团农业技术服务中心等6个单位共同负责。白叶枯病抗性鉴定由湖南省农科院水稻所负责。鉴定采用人工接菌与病区自然诱发相结合。稻飞虱抗性鉴定由中国水稻研究所稻作发展中心负责。由湖南杂交水稻研究中心负责鉴定结果汇总。鉴定种子由湖南杂交水稻研究中心统一提供。
表1 参试品种丰产性差异、稳产性、适应性和高稳系数分析结果
品种编号品种名称产量(t/hm2)比ck±(%)差异显著性0.050.01产量位次比ck增产点(%)标准差S回归系数HSC值HSC位次LMA10隆两优2989.613810.92aA190.9186.501.3687.221LMA09荃9优3号9.27226.97bB277.2779.690.9384.713LMA12V两优12199.23196.51bcB377.2772.900.9985.362LMA03望两优0329.13105.35cB477.2770.380.6884.704LMA08丰两优四号8.6675ckdC5ck70.891.0979.765LMA02隆两优9598.6444-0.27dC654.5598.220.8375.217LMA05农优6838.5812-1.00dC754.5574.710.8278.256LMA06福优81178.3224-3.78eD859.0980.451.2174.639LMA07粘两优6号8.2221-5.20efDE940.9179.511.5073.7310LMA11Z两优9号8.1976-5.42efgDE1027.2797.971.8470.5712LMA01泰丰优香1号8.1133-6.39fgE1131.8277.831.2172.8511LMA04徽两优23328.0692-6.90gE1222.7369.920.9573.638
米质分析:由湖北随州市农耕科技公司、河南信阳市种子管理站和湖南岳阳农科所分别单独种植生产提供样品,农业部食品质量监督检验测试中心(武汉)负责检测分析。
由中国水稻研究所通过DNA指纹鉴定对参试品种的特异性及续试品种年度间的一致性进行鉴定。
试验产量结果采用DPS数据处理系统结合高稳系数法[2-3]进行分析。DPS数据处理系统的联合方差分析采用混合模型,品种间多重比较采用LSD法 ,品种稳定性分析采用回归系数和高稳系数分析方法。高稳系数计算公式[5]为:
2.1.1 丰产性
对照丰两优四号平均产量8.667 5 t/hm2,供试品种中丰产性较好的品种4个:隆两优298丰产性最好,为第一档次品种;其次是荃9优3号,为第二档次品种;V两优1219和望两优032同属第三档次品种,该4个品种均比对照增产达极显著水平。隆两优959和农优683比对照减产不显著,与对照同属第四档次品种。其它参试品种均比对照减产,均达极显著水平。
2.1.2 稳产性与适应性
根据回归系数分析参试品种稳产性表现,V两优1219、荃9优3号、徽两优2332以及丰两优四号(对照)4个品种的回归系数最接近于1,表明其稳产性好;Z两优9号、粘两优6号、隆两优298和望两优032等4个品种回归系数离1较远,表明其稳产性较差;其余品种稳产性一般。
根据比对照增产点比率分析供试品种适应性,隆两优298适应性最好,增产点比率达90.91%;荃9优3号、V两优1219和望两优032适应性较好,增产点比率均为77.27%;其余品种比对照增产点比率均在60%以下,适应性一般或较差。
2.1.3 高产稳产性综合表现
以供试品种HSC值分析其高产稳产性综合表现,供试品种中隆两优298、V两优1219、荃9优3号和望两优032等4个品种的高稳系数HSC值在80.0以上,高产稳产性好,其余品种的高稳系数HSC值在80.0以下,高产稳产性一般或较差(见表1)。
在长江中下游杂交水稻科研单位试验联合体新品种区域试验A中,荃9优3号全生育期为137.5 d,比对照丰两优四号长4.6 d,熟期略偏迟。
荃9优3号有效穗数高于对照丰两优四号,结实率略低于对照。株高、成穗率、每穗总粒数、每穗实粒数、千粒重等主要农艺经济性状与对照相当(见表2)。
荃9优3号对稻瘟病的抗性总体优于对照丰两优四号,尤其在湖南、浙江和湖北鉴定点的抗性较好;白叶枯病发病稍重于对照;褐飞虱抗性与对照相当(见表3)。
表2 荃9优3号生育期及主要农艺经济性状汇总结果
品种名称有效穗(104/hm2)成穗率(%)株高(cm)穗长(cm)每穗总粒数每穗实粒数结实率(%)千粒重(g)全生育期(d)比ck±d荃9优3号237.052.9123.124.1178.7142.076.728.7137.54.6丰两优四号223.552.3124.124.6179.8152.381.428.2132.90.0
表3 荃9优3号对主要病虫抗性综合评价结果
品种名称稻瘟病(级)2016年各地综合指数浙江安徽湖南湖北福建江西平均穗瘟损失率最高级(级)白叶枯病(级)褐飞虱(级)荃9优3号2.5 6.8 4.0 4.5 8.0 8.8 5.8 979 丰两优四号7.5 6.5 7.0 6.3 8.3 8.5 7.3 959
表4 荃9优3号米质检测分析结果
品种名称国标等级(级)直链淀粉(%)糙米率(%)精米率(%)整精米率(%)垩白粒率(%)垩白度(%)透明度(级)碱消值(级)胶稠度(mm)粒长(mm)长宽比荃9优3号等外19.779.669.644.64912.415.5426.63.1丰两优四号等外14.080.070.752.44612.525.7686.73.1
2016年本组试验所有供试品种稻米品质均未达国标优质等级,荃9优3号及其它品种稻米品质均与对照丰两优四号相当(见表4)。
在作物品种区域试验或多点品比试验中,产量表现受基因型、环境和基因型与环境互作效应的共同影响,其中主要变异来源是环境主效,且基因型与环境互作效应对变异的贡献常大于基因型主效[4,7],可见,影响品种稳定性和适应性的关键因素是基因型与环境互作效应,只有充分研究挖掘利用可重复的基因型与环境互作效应,才能提高稳产性育种的选择效率[5]。本试验研究中供试品种HSC值大小与平均产量位次呈大体一致的趋势,但又不尽相同,体现 了稳产基础上的高产 ,高产前提下的稳产[2],以丰产性好为前提,稳定性好的品种适应性更广,可大范围推广;而稳定性欠佳的品种则只能在其相对较适应的自然条件和生产条件下推广应用[6]。采用DPS数据处理系统与高稳系数相结合的分析方法,可以直观地展现供试品种的丰产性和稳产性,便于对品种的丰产性和稳产性进行同步评价和选择,是对品种高产稳产性综合评价的最实用有效的统计方法。本研究结果表明,荃9优3号丰产性、稳产性和适应性表现好,稻米品质、抗病性和主要农艺性状等综合表现优于或相当于对照丰两优四号,符合继续推荐2017年度长江中下游杂交水稻科研单位试验联合体新品种区域试验标准的要求,建议续试。
当前我国实行国家与省级二级审定制度,新品种的广适性评价是主要农作物品种区域试验的主要任务。在长江流域水稻育种宜采用广适性和特殊适应性育种相结合,以广适性育种培育“大品种”, 同时针对特定生态区培育具有特殊适应性的“小品种”,通过大小品种结合实现生产上品种的合理布局,避免或减轻特殊不适应品种在特殊环境区域推广中可能产生的生产风险。