融水香粳糯提纯复壮及品种改良研究

廖春良， 曾华忠， 杨光照， 吴庚勇， 莫荣清

(1.广西农业科学院水稻研究所/广西水稻遗传育种重点实验室， 南宁 530007； 2.融水苗族自治县农业农村局， 广西 柳州 545300)

香粳糯是广西壮族自治区融水苗族自治县的一个特色水稻品种，适宜当地一季中稻种植，栽培历史悠久，有 “一家蒸煮万家飘香”的美誉，其食味品质、糯性、商品性深受广大消费者青睐，市场售价高于普通水稻品种，是山区农户种植收入的重要经济来源[1,3]。由于原品种种子混杂、退化和变异问题突出，大田群体植株间性状表现参差不齐、差异显著，极大程度影响了香粳糯单产和品质。为了扩大特色香粳糯种植面积，推动特色产业脱贫致富，解决香粳糯良种供给与利用问题显得十分紧迫。本研究借鉴前人的研究经验，应用常规水稻属自花授粉作物，种子内部基因型一致，一个纯系就是一个品种的研究结果[4-6]；在不改变原品种遗传物质基础上，采取优中选优的比较选择法，完成香粳糯提纯复壮及品种改良工作，为地方特色水稻产业可持续发展提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验田位于融水苗族自治县三防镇本洞村，海拔431.2 m，东经108°98′，北纬25°22′。该地属中亚热带季风气候，年均气温19.6 ℃，最高气温 36.9 ℃，最低气温-4.12 ℃，年降水量1 284.3 mm，年蒸发量1 478.2 mm。土壤母质为花岗岩，坡下山地，上松下紧中壤质地，有效土层厚度100 cm，耕层厚度18 cm，耕层土壤容重1.181 g/cm3，有机质45.8 g/kg，全氮1.88 g/kg，有效磷33.0 mg/kg，速效钾30.0 mg/kg，缓效钾1 160 mg/kg，pH 5.14。常年耕作水稻-蔬菜，一年两熟制，灌排方便[6]。实施过程在同一试验田完成，各阶段试验管理方法要求一致，秧田不作为试验田[7-9]。试验始于2016年5月稻季，终于2018年11月；供试的香粳糯原种子作为株行、株系选种试验的对照种。

1.2 单株(穗)选种试验设计与方法

选取当地香粳糯种源5 kg，精选种子2 kg，用85%强氯精500倍液消毒，浸种、催芽，于2016年5月9日播种，稀播匀播，培育壮秧。秧田整地施45%三元复合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)225 kg/hm2作基肥，移栽前3～5 d追施尿素、氯化钾各60 kg/hm2，6月9日移栽。试验小区为长方形，长∶宽≈3∶1，行向与走道垂直，走道宽0.50 m，小区间距离0.33 m，小区面积13.86 m2，种植密度16.50万穴/hm2，单本种植[10]。秧苗选择株叶形态基本一致的单株3 000株，按照试验小区种植，完全随机区组排列，边行作为保护行。从3 000株中随机选择20株，设为特选单株，编号为a 1至a 20，观测叶片生长动态变化，记录主茎总叶片数。选择叶片生长动态具有一致性的植株作为选育目标，观测株型、叶型、叶色、叶鞘色、全生育期、株高、穗型、粒型、芒长等，记录主要生育特性和农艺性状，确定香粳糯品种的典型性。结合穗粒数、结实率、谷粒重等综合性状，反复观测比较3 000个试验材料(含特选单株)，以具备典型性、生长一致性、穗粒结构协调为择优对象，筛选出单株种(穗)50个[2,4,9]，种子编号A 1至A 50，记录来源。

1.3 株行选种试验设计与方法

入选单株种(穗)50个种子重新编号B 1至B 50，记录来源，经过消毒、浸种、催芽后于2017年5月14日分区播种，严防区间种子混杂。6月7日按照小区试验移栽，每个单株种(穗)为一个小区，面积13.86 m2，长∶宽≈3∶1，行向与走道垂直，走道宽0.50 m，区间距0.33 m，种植密度16.5万穴/hm2，单本种植。完全随机区组排列，每10个小区设置一对照，不设重复。与相邻对照反复比较，选择全生育期一致、叶瘟较少(或无)、丰产性好的试验小区[11-12]。去杂去劣，除去小区走道边行测产，实测面积13.33 m2。进行食味品质比较鉴定与综合评价，选定5个最具优势株行。

1.4 株系选种试验设计与方法

入选株行5个种子重新编号C 1至C 5，记录来源，经过消毒、浸种、催芽后于2018年5月18日分区播种，严防区间种子混杂。6月9日按照小区试验移栽，每6个小区设置一个对照，3次重复，其它设计与株行选种试验设计相同。与相邻对照作比较，筛选生育特性一致、穗颈瘟较少(或无)、丰产性好的试验小区，选择其中两个差异不大的重复(用Ⅰ、Ⅱ表示)比较鉴定[13]。去杂去劣，除去小区走道边行测产，实测面积13.33 m2。进行比较鉴定稻米品质的差异，选择综合性状评价最优良的品系。

1.5 大田施肥与管理方法

施肥方法：移栽前施腐熟农家肥7 500 kg/hm2、15%钙镁磷肥375 kg/hm2作基肥；移栽后5～7 d追施45%三元复合肥(N∶P∶K =15∶15∶15)225 kg/hm2作分蘖肥；移栽后60 d，追施45% 三元复合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)75 kg/hm2作接力肥。水分管理方法：浅水移栽，栽后保持2～3 cm水层管理15～20 d；孕穗期至扬花期保持6～7 cm水层，灌浆期排水保持湿润，黄熟期晒田。药剂防治病虫害方法：分蘖盛期，1 hm2用75%三环唑可湿性粉剂450 g、20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂225 mL和50%吡蚜酮可湿粉剂240 g，兑水750 kg喷雾防治稻瘟病、稻纵卷叶螟、三化螟、稻飞虱等病虫害。破口期，1 hm2用2%春蕾霉素水剂1 000 mL、30%苯甲·丙环唑乳油300 mL、20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂225 mL和50%吡蚜酮可湿粉剂240 g，兑水750 kg喷雾防治穗颈病、纹枯病、稻曲病、三化螟、稻飞虱。各试验阶段严禁喷施除草剂及生长激素之类的药物，避免人为因素影响试验结果[4-9]。

2 结果与分析

2.1 单株的选择

由表1可知，20个特选单株中主茎叶片数为20片有13株，占比65.0%，全生育期150 d；主茎叶片数为19片有6株，占比30.0%，全生育期147 d；主茎叶片数21片仅有1株，占比5.0%，全生育期153 d；由图1可知，除了a 8外，其他a 1、a 3、a 6、a 7、a 11、a 12、a 14、a 15、a 16、a 18、a 19、a 20(12株)叶片生长动态基本一致，主要生育特性、叶色、叶鞘色完全一致。以植株特征众数占比最高为选择对象[2,4-5]，推断出主茎叶片总数20片、全生育期为150 d、叶色绿、叶鞘淡绿色为香粳糯典型性。单株典型性状为株型松散、穗型松散、粒型椭圆、颖色浅黄、稃尖色浅黄、芒色浅黄、芒长1.1～1.2 cm均为香粳糯典型性。由表3可知，筛选出A 1、A 2、A 3……A 50优良单株共50株，株高约为164.0 cm，主穗长≥ 22.0 cm、主穗实粒数≥160粒、主穗总粒数≥ 200粒、主穗结实率≥ 80.0%。

图1 单株叶片生长动态

表1 特选20个单株主要生育特性与叶片特性

2.2 株行的选择

由图2可知，参试株行56个(含对照)全生育期相差1～2 d，以相差1 d 为间隔分为3种不同类型全生育期，其中全生育期147 d 的株行有11个，占比19.6%，叶瘟感染率45.3%；全生育期148 d的株行有9个，占比16.1%，叶瘟感染率37.6%；全生育期149 d 的株行有36个，占比64.3%，叶瘟感染率20.9%。根据叶瘟感染率统计结果，全部淘汰较高感染率的株行类型(全生育期为147 d 和148 d )，从较低感染率、全生育期149 d 的株行中筛选叶瘟感染为0(或轻)的株行。由表3可知，决选出每穗实粒数、每穗总粒数、千粒重、结实率与产量明显优于对照的5个株行，分别是B 17、B 18、B 20、B 39、B 50，增产幅度13.3%～35.0%，其中B 17产量最高，达5 812.95 kg/hm2；食味品质均优于ck。

表3 入选株行的经济性状、产量与食味品质比较

图2 株行生育特性与叶瘟抗性比较

2.3 株系的选择

由表4可知，参试5个株系与对照生育特性均表现一致性，C 1穗颈瘟病穗率平均值为3.6%，对照穗颈瘟病穗率平均值为10.0%，减少了6.4%，明显优于对照，而C 2、C 3、C 4、C 5表现均不理想。由表5可知，C 1产量为5 149.20 kg/hm2，增产率20.4%，增产效果显著；其稻米直链淀粉含量为1.6%，降低了0.4%，说明C 1米饭糯性比对照好，并且粗纤维、蛋白质、脂肪等营养指标均高于ck。

表4 株系生育特性、穗颈瘟病穗率比较

表5 入选株系与ck产量、米质鉴定比较

3 结论与讨论

经过提纯复壮及改良选育后，香粳糯新品种群体植株表现生长整齐、成熟一致，原种纯度达到99.9%，符合国家优质良种标准[14-15]。既保留着原品种典型性，又提升了丰产性、适应性、抗逆性、稻米品质以及米饭的独特香味。经过连续两年示范推广应用，特别在丰产性方面有了大幅提高，平均产量5 250 kg/hm2，增产率20.4%，种植利润提高2.09万元/hm2；产业扶贫带动贫困户343户种植香粳糯新品种，累计带动60户贫困户脱贫摘帽，取得了较好的扶贫效果。

本品种主要分布于融水苗族自治县海拔高度400～900 m的谷地、丘陵低洼处的冷浸梯田种植，环境条件相对恶劣，存在着光照短、土温低、肥力差、土烂泥深、还原性物质多、稻瘟病危害严重等问题[16]。研究中根据种植环境与品种的特点，在原生环境中采取时间隔离种植，对各试验稻瘟病防治进行相同处理，不会影响试验选择结果的准确性。经研究发现,单株间主茎叶片数相同的植株叶片生长动态变化存在着差异显著性，但品种典型性具有一致性和稳定性，是正确选择参试材料的重要参考指标；株行间全生育期、稻瘟病抗性、丰产性存在着差异显著性，部分株行还存在群体植株生长不整齐、杂株率超标等问题，这与原香粳糯品种混杂和变异有关，不影响对参试材料的正确判断与选择；具有本品种相同典型性的株系，其丰产性、穗茎瘟抗性和稻米品质也存在着差异，综合性状表现不一致性，决定了优良性状最突出的品系作为提纯复壮后香粳糯新品种。

因此，在今后的良种繁育工作中，为了保持改良后的香粳糯新品种典型性、一致性和稳定性，确保提纯复壮后的种子质量，应特别注意隔离繁育、去杂去劣问题，严防机械混杂和生物混杂；及时防治稻瘟瘟病，综合做好品种改良后的保护工作。