湖北省長粒型優(yōu)質(zhì)秈稻育種策略及新種質(zhì)創(chuàng)制

徐華山 徐得澤 夏明元 劉凱 陳志軍 楊國才 李培德 游艾青

摘要：結(jié)合湖北省優(yōu)質(zhì)稻生產(chǎn)特點(diǎn)，提出了從親本選擇、后代材料篩選、常規(guī)育種方法與現(xiàn)代生物技術(shù)相結(jié)合等方面選育長粒型優(yōu)質(zhì)秈稻的育種策略。利用這一育種策略創(chuàng)制了83份長粒型優(yōu)質(zhì)秈稻新種質(zhì)，其中有9份材料稻米品質(zhì)達(dá)到部優(yōu)二級，有37份材料稻米品質(zhì)達(dá)到部優(yōu)三級，長粒型優(yōu)質(zhì)秈稻育種還需要加強(qiáng)抗病性、耐熱性及食味品質(zhì)的研究。

關(guān)鍵詞：長粒型優(yōu)質(zhì)秈稻;育種策略;種質(zhì)創(chuàng)制

中圖分類號：S511.2+1 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2019）24-0023-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.24.006 ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

The breeding strategy and germplasm creating of high quality

and long grain shaped indica rice in Hubei province

XU Hua-shan1，XU De-ze1，XIA Ming-yuan1，LIU Kai1，2，CHEN Zhi-jun1，YANG Guo-cai1，LI Pei-de1，YOU Ai-qing1，2

（1.Hubei Key Laboratory of Food Crop Germplasm and Genetic Improvement/Institute of Food Crops，Hubei Academy of Agricultural Sciences，Wuhan 430064，China;2.Hubei Collaborative Innovation Center for Grain Industry，Yangtze University，Jingzhou 434025，Hubei，China）

Abstract： Combined with high quality rice （Oryza sativa L.） in Hubei province，the breeding strategy of high quality and long grain shaped Indica rice was put forward from the aspects of parent selection， selection of progeny materials， combination of conventional breeding methods and modern biotechnology. 83 new germplasms were created with this breeding strategy， 9 materials were grade 2 and 37 materials were grade 3. Further studies on disease restriction， hot tolerance and eating quality need to be strengthened.

Key words： high quality and long grain shaped indica rice; breeding strategy; germplasm creation

水稻（Oryza sativa L.）是湖北省最重要的糧食作物，種植歷史悠久，常年播種面積在200萬hm2以上，占糧食總播種面積的50%，產(chǎn)量占糧食總產(chǎn)量的70%，在農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要作用。隨著中國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，糧食供求格局發(fā)生了明顯變化，稻米已經(jīng)由總量不足轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)性過剩[1]。稻米市場出現(xiàn)優(yōu)質(zhì)米供不應(yīng)求，普通米供過于求，劣質(zhì)米積壓無人問津的局面[2]。改革開放以來，人們生活水平不斷提高，消費(fèi)者的需求由吃飽向吃好轉(zhuǎn)變，水稻生產(chǎn)也由數(shù)量規(guī)模型向質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)變，生產(chǎn)上對優(yōu)質(zhì)稻品種的需求更為迫切，越來越多的科研單位開始加強(qiáng)稻米品質(zhì)改良與優(yōu)質(zhì)稻品種選育工作[3-5]。本研究認(rèn)為，湖北省應(yīng)發(fā)揮自身資源與科技優(yōu)勢，選育具有湖北省特色的長粒型優(yōu)質(zhì)秈稻品種，提升湖北省稻米市場的競爭力，促進(jìn)水稻產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效。本研究結(jié)合湖北省優(yōu)質(zhì)稻生產(chǎn)的特點(diǎn)，提出了從親本選擇、后代材料篩選、常規(guī)育種方法與現(xiàn)代生物技術(shù)結(jié)合等方面選育長粒型優(yōu)質(zhì)秈稻的育種策略，以期為這方面研究提供參考。

1 ?發(fā)揮湖北省優(yōu)勢，選育長粒型優(yōu)質(zhì)秈稻品種

湖北省地處長江中下游，是中國長粒型優(yōu)質(zhì)秈稻的主產(chǎn)區(qū)，擁有鄂中5號、鑒真2號、洋西早、蝦稻1號、廣兩優(yōu)5號等一批豐富的長粒型優(yōu)質(zhì)稻資源[6]。其中，鄂中5號堊白粒率和堊白度均為0，榮獲第二屆全國優(yōu)質(zhì)稻米食味品鑒會金獎。以鄂中5號為品種支撐，打造出國寶及瓦倉兩大著名稻米品牌。蝦稻1號米粒細(xì)長，透明度好，抗稻瘟病，適合在蝦稻田作高檔優(yōu)質(zhì)稻種植。利用湖北省自身科技和資源優(yōu)勢選育長粒型優(yōu)質(zhì)秈稻品種，既可以滿足消費(fèi)者需求，又可以突出湖北地方特色。

2 ?長粒型優(yōu)質(zhì)秈稻的選育策略

2.1 ?搜集、篩選長粒型優(yōu)質(zhì)稻種質(zhì)資源，嚴(yán)選親本

搜集、引進(jìn)國內(nèi)外長粒型水稻種質(zhì)資源，對搜集的親本材料進(jìn)行農(nóng)藝性狀和品質(zhì)相關(guān)基因檢測，嚴(yán)格篩選親本，優(yōu)選外觀品質(zhì)好、整精米率高、食味品質(zhì)優(yōu)良、綜合農(nóng)藝性狀好的親本進(jìn)行材料創(chuàng)制。

2.2 ?加大材料選擇、淘汰力度

對低世代材料進(jìn)行嚴(yán)格篩選，加大劣質(zhì)材料淘汰力度。在進(jìn)行生育期、株高、產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀鑒定的同時加大對稻米品質(zhì)的分析，對低世代材料以外觀品質(zhì)鑒定為主，盡早淘汰堊白粒率偏高、整精米率低的材料。對穩(wěn)定的中高世代材料進(jìn)行食味品質(zhì)分析，通過直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、膠稠度、糊化溫度等選擇優(yōu)良株系，最終結(jié)合人工食味品嘗確定入選株系。

2.3 ?常規(guī)育種方法與現(xiàn)代生物技術(shù)相結(jié)合，提高育種效率

利用分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)可以在低世代選擇含有優(yōu)良目標(biāo)基因的單株，提高選擇的準(zhǔn)確性?；ㄋ幣囵B(yǎng)技術(shù)可以快速穩(wěn)定材料，縮短育種周期[7，8]。將花藥培養(yǎng)技術(shù)、分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)和常規(guī)育種方法相結(jié)合，可以增強(qiáng)育種的精準(zhǔn)性，提高育種效率，將品種選育周期從4～6年縮短到2～3年。

2.4 ?完善長粒型優(yōu)質(zhì)秈稻保優(yōu)栽培技術(shù)體系

不同的種植環(huán)境及栽培方法會影響優(yōu)質(zhì)稻的品質(zhì)[9，10]。湖北省夏季高溫，優(yōu)質(zhì)稻種植應(yīng)合理安排播期，避免在高溫環(huán)境下灌漿成熟，抽穗揚(yáng)花期和灌漿期高溫會導(dǎo)致結(jié)實率下降，堊白粒率提高，透明度和整精米率降低;采取“減氮、增鉀、補(bǔ)微”的優(yōu)質(zhì)水稻栽培技術(shù)，減施氮肥可以降低稻米蛋白質(zhì)含量，提升稻米食味品質(zhì)。增施鉀肥能促進(jìn)葉片光合作用，增加灌漿充實度，提高稻米品質(zhì)和產(chǎn)量;建立病蟲害綠色綜合防控技術(shù)體系，減少農(nóng)藥使用，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)稻米的綠色生產(chǎn)。

2.5 ?制訂長粒型優(yōu)質(zhì)秈稻品種標(biāo)準(zhǔn)

湖北省地處長江中下游，光照充足，降水豐富，非常適宜水稻的生長。湖北省長粒型優(yōu)質(zhì)秈稻育種應(yīng)有自己的選育標(biāo)準(zhǔn)：外觀品質(zhì)好，粒長≥7.0 mm，長寬比≥3.5，千粒重≥22 g，堊白粒率低，透明度高;食味品質(zhì)優(yōu)良，直鏈淀粉含量在13.0%～18.0%，蛋白質(zhì)含量≤8.0%，膠稠度≥65 mm。生育期適宜、株型好、抗倒性強(qiáng)、耐熱性強(qiáng)、抗病蟲性強(qiáng)、穩(wěn)產(chǎn)性好。

3 ?長粒型優(yōu)質(zhì)秈稻新種質(zhì)創(chuàng)制

圍繞長粒型優(yōu)質(zhì)秈稻新品種選育目標(biāo)，湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所水稻育種團(tuán)隊將花藥培養(yǎng)技術(shù)、分子標(biāo)記輔助選擇和常規(guī)育種方法結(jié)合，優(yōu)選親本，對后代材料進(jìn)行品質(zhì)性狀定向選擇，創(chuàng)制了83份優(yōu)異的長粒型優(yōu)質(zhì)秈稻新種質(zhì)，經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心（武漢）檢測， 這83份材料平均粒長達(dá)7.3 mm，平均長寬比4.0，平均直鏈淀粉含量13.2%，平均膠稠度79 mm，有37份材料稻米品質(zhì)達(dá)到部優(yōu)三級，有9份材料稻米品質(zhì)達(dá)到部優(yōu)二級（表1）。從檢測結(jié)果來看，新種質(zhì)的堿消值偏低，平均值只有5.2。平均直鏈淀粉含量為13.2%，說明大部分新種質(zhì)的米飯口感屬于中等偏軟類型。

4 ?湖北省長粒型優(yōu)質(zhì)秈稻的改進(jìn)方向

4.1 ?加強(qiáng)品種的抗病性研究

隨著水稻產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，湖北省高檔優(yōu)質(zhì)稻的種植面積逐年上升，但是，高檔優(yōu)質(zhì)稻品種整體抗性水平還不高，抗性育種工作尚待進(jìn)一步加強(qiáng)。下一步要將分子標(biāo)記輔助選擇和稻瘟病病區(qū)抗性自然鑒定結(jié)合起來，提高抗性育種效率。

4.2 ?加強(qiáng)品種的耐熱性研究

水稻抽穗灌漿期遇到高溫天氣會導(dǎo)致結(jié)實率下降，品質(zhì)降低。除了在生產(chǎn)中通過選擇合適播期避開高溫以外，還應(yīng)該在品種選育階段有目的性地進(jìn)行高溫篩選，選育耐高溫能力強(qiáng)的高檔優(yōu)質(zhì)稻品種。

4.3 ?進(jìn)一步完善稻米質(zhì)量檢測評價體系

在進(jìn)行外觀品質(zhì)分析的同時加強(qiáng)食味品質(zhì)研究，將大米食味計、米飯食味計、黏度檢測儀等物理檢測方法與人工品嘗相結(jié)合，建立與稻米用途相適應(yīng)的質(zhì)量、品質(zhì)檢驗評價體系。

參考文獻(xiàn)：

[1] 萬丙良，游艾青.湖北水稻種植業(yè)發(fā)展對策思考[J].農(nóng)業(yè)科技管理，2018，37（2）：56-59.

[2] 晏曉寧.主產(chǎn)區(qū)糧食庫存高企的原因及出路探析[J].中國經(jīng)貿(mào)導(dǎo)刊，2016（28）：55-56.

[3] 秦延春.廣西優(yōu)質(zhì)稻育種現(xiàn)狀與對策[J].廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（19）：3-5.

[4] 黃俊明，熊玉唐，曾 ?濤，等.貴州省優(yōu)質(zhì)稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及對策[J].耕作與栽培，2018（4）：42-47.

[5] 郭桂珍，陳秀英，董云剛.吉林省優(yōu)質(zhì)水稻育種現(xiàn)狀及技術(shù)策略[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（10）：118-121.

[6] 徐得澤，程 ?航，游艾青.湖北省高檔優(yōu)質(zhì)稻產(chǎn)業(yè)化研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2010（20）：114-115.

[7] 吳 ?丹，姚棟萍，李鶯歌，等.水稻花藥培養(yǎng)技術(shù)及其育種應(yīng)用的研究進(jìn)展[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015（2）：139-142.

[8] 査中萍，杜雪樹，萬丙良，等.利用花藥培養(yǎng)快速選育廣親和水稻材料[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，56（17）：3213-3215.

[9] 沈 ?升，趙伏偉，邱先進(jìn)，等.湖北省水稻品質(zhì)提高途徑與栽培技術(shù)[J].中國稻米，2019，25（3）：140-142.

[10] 王康君，葛立立，范苗苗，等.稻米蛋白質(zhì)含量及其影響因素的研究進(jìn)展[J].作物雜志，2011（6）：1-5.