优质抗病粳稻新品种扬香玉200的选育与应用

蔡 跃,季红娟,肖 宁,潘存红,吴云雨,余 玲,刘建菊,周长海,李育红,黄年生,张小祥,陈梓春,时 薇,朱书豪,李爱宏

江苏里下河地区农业科学研究所/国家水稻产业技术体系扬州综合试验站/扬州大学江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心,江苏扬州 225007)

江苏是我国南方最大的粳稻生产省份,常年种植面积200万hm2左右,全省粳稻面积、产量分别占南方粳稻的56%和60%。自2015年以来,江苏省水稻总产量持续高产稳产,2019年产量达8 977.5 kg/hm2,居全国水稻主产省第一,成为支撑我国“口粮绝对安全”的重要保障。随着农业供给侧改革的深入推进和老百姓的消费需求转变,优质稻米市场需求持续增加,江苏省委省政府高度重视粮食生产,大力推动优质稻米产业链转型升级。因此,稻米品质改良已成为当前的重要育种方向,水稻育种目标也逐渐由高产优质多抗向优质高产多抗转变[1-7]。江苏地处长江中下游稻区,水稻生长关键期连续多雨寡照的不利天气,往往导致主栽水稻品种稻瘟病的高发频发,严重制约了水稻产量和稻米品质[8-10]。此外,在育种实践中,强化某个性状选择时往往导致其他性状模块基因丢失,造成品种“优质不抗病”“高产不优质”的现象[11]。因此,针对以上限制现代农业发展的瓶颈问题,培育优质、抗病、高产多性状融合的水稻品种,满足消费者和种植户对绿色健康优质稻米的需求,对于促进农民增收、保障水稻绿色生产具有重要意义。

扬香玉200(曾用名MGJ200)是江苏里下河地区农业科学研究所与江苏焦点富硒农业有限公司合作育成的兼顾稻瘟病抗性与优质高产的迟熟中粳稻新品种。该品种是以江苏里下河地区农业科学研究所自主育成的高产、优质品种扬粳805为母本,抗稻瘟病核心种质扬粳7311为父本进行杂交、回交,通过分子标记辅助选择和优良单株强化筛选而成。该品种于2023年通过江苏省品种审定委员会审定(苏审稻20230050),并申请国家植物新品种权保护(申请号20231003962)。鉴于此,笔者介绍了扬香玉200的选育过程、特征特性以及主要栽培技术。

1 选育过程

迟熟中粳稻品种适宜在苏中及宁镇扬丘陵地区种植,是江苏省常规粳稻中应用范围较大的品种类型[12-13]。近年来,随着粮食市场化改革和农业种植结构调整的深入开展,水稻生产上极需稻瘟病抗性与稻米品质明显改良的迟熟中粳稻新品种。

针对上述关键问题和育种目标,2016年6月于扬州待扬粳805(母本,携带香味基因badh2[14])和扬粳7311(父本,抗稻瘟病)移栽大田后,每天对双亲进行遮光处理以缩短两者生育期(具体操作为每天08:00打开遮光布,16:00盖上遮光布;当水稻抽穗后停止遮光处理[15]),7月底进行杂交配组;同年8月底于扬州温室种植扬粳805和F1并去杂,后选F1单株与扬粳805回交1次获得BC1F1群体;2016年海南、2017年扬州利用高通量KASP(Kompetitive Allele-Specific PCR)标记连续对香味基因badh2开展分子检测,选择badh2为杂合型的优异单株继续与扬粳805回交2次获得BC3F1群体;2018年海南种植BC3F1群体40株,结合分子标记检测和米质筛选,优选badh2杂合型、外观透明度好的单株9个,并混合成BC3F2群体;2018年扬州种植BC3F2群体800株,苗期经分子标记检测筛选出badh2纯合单株173个,孕穗期利用江苏省农业科学院植物保护研究所提供的稻瘟病混合菌株对上述173个单株进行穗颈瘟接种鉴定,每株接种3个稻穗,共筛选抗稻瘟病(穗颈瘟发病率≤3级)单株58个,进一步结合成熟期的外观品质考察,获得badh2纯合、抗稻瘟病、外观透明度好的单株27个;2018年海南,结合农艺性状筛选和米质检测,优选外观品质和食味品质优异的稳定株系4个;2019—2020年扬州参加多点品比试验,最终获得性状稳定、抗稻瘟病、品质优异的新品系MGJ200;2021年参加江苏省迟熟中粳科企联合体区试,2022年参加江苏省迟熟中粳科企联合体续试并同步生产试验。2023年通过江苏省农作物品种审定委员会审定,定名为扬香玉200(图1)。

图1 扬香玉200的选育过程Fig.1 Breeding process of Yangxiangyu 200

2 特征特性

2.1 穗层齐、灌浆快、熟相好扬香玉200株高适中,株型半紧凑,叶色中绿,叶姿挺、穗层齐,籽粒灌浆速度快、充实度好,熟期转色好,抗倒性强。据2021—2022年2年联合体区试平均数据显示,扬香玉200全生育期153.4 d,比对照淮稻5号早熟0.2 d;株高98.2 cm,有效穗数322.5万/hm2左右,每穗总粒数136.4粒,结实率92.3%,千粒重26.2 g(表1)。

表1 扬香玉200主要农艺性状比较

2.2 高产广适扬香玉200于2021年参加江苏省迟熟中粳科企联合体区试,6个点(次)均增产,平均产量10 600.5 kg/hm2,较对照淮稻5号增产6.95%,增产明显,位列参试材料第2位(表2);2022年参加江苏省迟熟中粳科企联合体区试,6个点(次)均增产,平均产量10 249.5 kg/hm2,较对照淮稻5号增产5.74%,增产明显,位列参试材料第3位;2年平均产量10 425.0 kg/hm2,比对照淮稻5号增产6.35%;2022年扬香玉200同步参加生产试验,6个点(次)均增产,平均产量10 363.5 kg/hm2,比对照淮稻5号增产6.55%,位列参试材料第1。扬香玉200在多年多点的中间试验中产量突出,表明其具有较高的产量潜力。与此同时,2020—2022年分别在宝应、高邮、姜堰、邗江等地进行试验示范,扬香玉200表现出长势清秀、灌浆速度快、高产稳产、熟相好等优点。

表2 扬香玉200中间试验产量表现

2.3 稻米品质优2021—2022年农业农村部食品质量监督检验检测中心的检测结果表明,扬香玉200的糙米率为82.9%～84.1%,精米率74.8%～75.2%,整精米率73.9%～74.5%,粒长4.8～5.1 mm,长宽比1.7～1.8,垩白率6%～19%,垩白度0.7%～2.8%,直链淀粉含量14.6%～15.8%,胶稠度70～80 mm,碱消值7级,透明度1级(表3)。其中,2022年生试的结果达到农业行业《食用稻品种品质》标准一级。

表3 扬香玉200稻米品质比较

此外,基于不同氮肥(纯氮)水平处理下的品质指标测定分析,建立了扬香玉200的品质调优技术:所有施氮的处理均以尿素为氮肥,并施用相同数量的磷肥和钾肥。氮肥作基肥、分蘖肥、穗肥3次施用,施用比例为35∶35∶30。结果显示,在N3(270 kg/hm2)条件下,扬香玉200表现出整精米率最高,粗蛋白含量适中,外观品质好,直链淀粉含量最低,达到农业行业《食用稻品种品质》标准一级(表4)。

表4 不同施氮量下扬香玉200品质比较

利用上述品质调优技术,收获N3条件下的扬香玉200稻谷,其米质理化指标根据农业农村部食品质量监督检测测试中心检测,结果显示整精米率74.1%,垩白粒率9.0%,垩白度0.7%,胶稠度75.0 mm,直链淀粉含量15.6%,长宽比1.7,达到农业行业《食用稻品种品质》标准一级。

2.4 综合抗性好由表5可知,扬香玉200对稻瘟病和稻曲病表现出较好的抗性水平。经江苏省农业科学院植保所鉴定显示,稻瘟病综合指数4.0,穗颈瘟损失率最高级3级,中抗稻瘟病;对白叶枯病4个生理小种浙173、KS-6-6、PX079、JS-49-6鉴定结果为3～5级(9级制);稻曲病抗性病级2级;中感白叶枯病、条纹叶枯病;感纹枯病。

表5 扬香玉200主要病害抗性鉴定结果比较

3 栽培技术要点

3.1 适期播种,培育壮秧在苏中稻区一般5月中下旬播种,湿润育秧净秧板播量300～375 kg/hm2,旱育秧净秧板播量375～450 kg/hm2,塑盘育秧每盘120～130 g,大田用种量45～60 kg/hm2。

3.2 适时移栽,合理密植一般6月中下旬移栽,手栽秧龄控制在30～35 d,栽插30万丛/hm2左右,确保基本苗90万～120万丛/hm2;机插秧秧龄18～20 d,栽插27万丛/hm2左右,确保基本苗90万～120万丛/hm2。

3.3 科学肥水管理一般施纯氮270～300 kg/hm2,氮、磷、钾搭配使用,比例为2∶1∶1。肥料运筹按照“前重、中稳、后补”的施肥原则,基蘖肥与穗肥比例以7∶3左右为宜,早施分蘖肥,拔节期稳施氮肥,后期重施促花肥。水浆管理上掌握浅水栽插,寸水活棵,薄水分蘖,适当露田。当茎蘖数达到穗数苗80%时开始搁田,分次适度搁田,后期间隙灌溉,干干湿湿利于强秆壮根,收割前7 d断水。

3.4 综合防治病虫害播前稻种选用净含量为25%的氰烯菌酯+6%的杀螟丹按照1∶2 000倍液制作浸种液,浸种48 h,预防恶苗病、干尖线虫等种传病害。秧田期和大田前期注意灰飞虱、稻蓟马的防治,中后期要综合防治纹枯病、螟虫、稻飞虱等病虫害。

4 应用前景

江苏是支撑我国“口粮绝对安全”的重要省份之一,尤其是“十三五”以来,全省优良食味粳稻品种选育取得显著成就。但是,对照当前优质、绿色、高效现代农业发展要求,目前主推品种在生产上面临以下几方面“卡脖子”问题:第一,市场公认的高端优质品种主要为苏南地区的“南粳46”“沪软1212”等晚粳类型,苏中地区的迟熟中粳品种在稻米外观和食味品质上仍需进一步改良;第二,全省水稻稻瘟病发生面积居高不下,安全隐患持续增大;第三,随着水稻机插、直播技术的快速发展,水稻中后期低温危害日益凸显,对品种灌浆速度、耐迟播性提出了新要求。扬香玉200稻米品质优异、外观透明度好,可媲美东北稻花香大米;出米率高,整精米率74%以上;香味浓郁,食味品质较好,优于生产上种植的同类型品种。以抗病核心种质为媒介,通过抗性单株强化选择,培育了中抗稻瘟病和稻曲病的扬香玉200,克服了品种“优质不抗病”“抗病不优质”的产业难题。此外,扬香玉200继承了其母本扬粳805灌浆快的特性,表现为在机插、机条播、直播等多个种植方式下的灌浆速率与淮稻5号相仿。综上所述,扬香玉200是集高产、优质、多抗于一身的迟熟中粳稻新品种。