高世伟 聂守军 刘 晴 刘宇强 常汇琳 马 成 刘宝海 闫春艳 王翠玲 许佳莹 徐明岩 孙中华 宗天鹏 杨广益 史淑春 熊 琰 陈秋明
(1 黑龙江省农业科学院绥化分院,绥化 152052;2 黑龙江省农业科学院农产品质量安全研究所,哈尔滨 150086;3 黑龙江省七台河市种子管理处,七台河 154600;4 红卫农场生资航化服务公司,红卫 156322;5 黑龙江省龙科种业集团有限公司,哈尔滨 150086;6 黑龙江省哈尔滨市农业科学院,哈尔滨 150086)
黑龙江省是我国重要的优质水稻生产基地,生产出的粳米品质90%达国家《优质稻米》标准二级。稻米商品率高,约75%外销;口粮率高,占全国粳稻40%以上。近年来,随着我国人民生活水平的不断提高,对口粮的需求已经从满足粮食供给向优质、优良食味转变,其中对香型水稻的需求也逐渐提高。国际上,泰国、美国、印度、巴基斯坦、日本、韩国、澳大利亚、南非及孟加拉国等国都在加强香米品种选育的进程,泰国作为世界香稻生产大国,其香稻育种工作开展较早,比较著名的品种有:RD6(1977 年育成)、SPR60(1987 年育成)、RD23(1981 年育成)、RD15(1981 年育成),这些品种作为泰国香稻的主打品种,在满足本国优质稻米供给的基础上,出口世界多个国家。黑龙江省农业科学院绥化分院于1985 年开始开展香稻育种工作,并以莲香一号×(R12-34-1)F2为母本、(松前×吉粘2 号)F5为父本有性杂交,选育出多个优异香型后代材料,并广泛应用于寒地香稻育种实践,其中之一为绥香粳9230。该品种于1999 年通过黑龙江省农作物品种审定委员会审定推广,品种名称为绥粳4 号,成为黑龙江省首个香稻品种。
绥香粳9230 为香稻品种,生育日数134d,需≥10 ℃活动积温2540 ℃。株高95cm,穗长17.6cm,千粒重27.7g,穗粒数98 粒,有短芒,空瘪率5%,幼苗生长健壮,田间抗稻瘟病性好,耐寒性强,秆强抗倒,耐盐碱。糙米率84%,整精米率74%,胶稠度64.2mm,直链淀粉含量14.86%,无垩白,米质优。1995-1996 年区域试验每hm2平均产量7253.4kg;1997-1998 年生产试验平均产量8162.4kg。
2004 年获黑龙江省农业科技进步一等奖,2005年获黑龙江省科技进步二等奖。审定至今累计推广面积79.02 万hm2,增收稻谷3.6 亿kg,累计促进农民增收近11.5 亿元。
2.1 绥香粳9230 的遗传多样性 该品种的遗传背景较为复杂,在亲本组合的配置上,包括日本优质粳稻松前以及我国广东省的莲香1 号、吉林省的吉粘2 号等在内的多个亲本,实现了多个优良基因性状互补与累加。该品种携带的Pik1、fgr、Osvpe1 等基因[1],在其多数后代材料上实现了表达,丰富的遗传背景使该品种在黑龙江水稻育种实践中提供了重要的遗传基础。
迄今为止,以绥香粳9230 为亲本累计育成或衍生水稻新品种24 个,占黑龙江省育成水稻总数的近5%(表1,图1)[2-3]。该品种因其优质、香型等特点,与五优稻1 号共同成为黑龙江省香稻育种的主要种质资源之一,由该品种育成的香稻品种占黑龙江省育成香稻品种总数的52%(图2)[4-5]。
表1 绥香粳9230 衍生品种
图1 绥香粳9230 衍生品种系谱图
图2 黑龙江省育成香稻品种系谱图
2.2 绥香粳9230 衍生品种的特性分析
2.2.1 绥香粳9230 衍生品种的生育期 对绥香粳9230 衍生品种的生育期进行分析(表2),生育日数变幅为120~146d,活动积温变幅为2100~2750℃,主茎叶数变幅为9~14 片。说明绥香粳9230 衍生品种的生育期变化较大,涵盖黑龙江省第一至第四积温带。
2.2.2 绥香粳9230衍生品种的产量、品质、抗逆特性对绥香粳9230 衍生品种的产量、品质、抗逆性状进行分析(表3),绥香粳9230 衍生品种在产量、碾米品质、蒸煮食味品质等方面具有较大优势。同时,接种叶瘟、穗颈瘟发病等级,处理空壳率、垩白度、垩白粒率的变异系数较大,分别为99.6%、89.6%、52.3%、68.7%与53.6%。说明在利用绥香粳9230为亲本选育水稻新品种时,应注重与大穗品种、外观品质好、抗病性强的种质资源相结合,以进一步改良后代材料的产量、品质、抗逆特性,实现优质、高产、抗逆相结合,选育出综合性状好的优异水稻新品种。
2.3 绥香粳9230 衍生品种的应用与推广 对绥香粳9230 衍生品种的应用推广情况进行分析(表4、表5),绥香粳9230 衍生品种在近年来累计推广414.24 万hm2,累计增收稻谷28.40 亿kg,累计增加社会效益90.69 亿元。其中绥粳18 累计推广218.38万hm2,自2017 年成为黑龙江省当年推广面积最大的水稻品种,实现2次10年成果转化金额4100万元,连续创造该省水稻单品种成果转化金额最大纪录。该品种于2018 年12 月获黑龙江省科技进步一等奖。
表2 绥香粳9230 衍生品种的生育期
绥香粳9230 衍生品种先后有11 个被黑龙江省种子管理局发布的《黑龙江省四大粮食作物高产、优质品种区域布局》文件推介为所在适应区的主栽品种,为扩大该省优质水稻产业带,推动寒地优质香米产业作出重要贡献。
表4 绥香粳9230 衍生品种应用推广情况(2015-2018 年)
表5 绥香粳9230 衍生品种主推品种推介情况
3.1 关于寒地香型水稻核心种质的分析 核心种质在寒地水稻育种中提供了重要的遗传基础来源[6-7],从本文分析中可以看出,绥香粳9230 衍生的香稻品种占黑龙江省育成香稻品种总数的50%以上,其育成品种适应区主要集中在黑龙江省第二、三、四积温带。
该品种为寒地香型水稻选育提供了多个优良性状基因,且在其后代材料选育中,与其他亲本的优良基因有效实现了互补与累加,形成了具有寒地特色的香稻遗传资源群体,极大地拓宽了寒地香稻遗传背景。
3.2 绥香粳9230 未来在寒地香型水稻育种中的应用思路 通过对绥香粳9230 衍生品种的相关性状分析,其后代品种在接种叶瘟、穗颈瘟发病等级,处理空壳率、垩白度、垩白粒米率、穗粒数上存在较大的遗传差异。说明今后在利用绥香粳9230 为亲本选育水稻新品种的过程中,应更加注重对上述性状的改良,通过田间鉴定与品质分析等手段,加大后代材料的选择压力。同时,应用分子标记辅助选择育种技术,明确后代材料的优异性状基因流向,有利于快速实现多个有利基因的累加,突破高产与优质、优质与抗逆等性状之间的矛盾,进一步加快寒地水稻育种进程。
3.3 绥香粳9230 对寒地优质水稻育种中的应用价值 绥香粳9230 衍生的多个品种在黑龙江省优质水稻产业发展中发挥重要的作用,在生产上增产效果与社会效益明显,多个品种成为本省主栽品种,为落实“藏粮于地、藏粮于技”战略,推动本省农业供给侧结构性改革作出重要贡献。因此,加大绥香粳9230 的应用力度,对今后发展寒地香稻产业具有巨大的应用价值与产业意义。